超粘磨耗層技術(shù)在高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

（山西交院大成高速公路有限公司，山西 忻州 034000）

1 工程相關(guān)內(nèi)容概述

繁峙至大營(yíng)高速公路于2014年11月正式建成通車(chē)，盡管養(yǎng)管部門(mén)每年都對(duì)部分路段出現(xiàn)的路面病害進(jìn)行維修處治，一定程度上延緩了路面病害的發(fā)展，但隨著交通量的持續(xù)增長(zhǎng)和重載車(chē)輛的累計(jì)作用，路面病害發(fā)展十分迅速，局部甚至影響行車(chē)安全性和舒適性。為遏制路面病害發(fā)展，提高高速公路服務(wù)水平，延長(zhǎng)路面使用壽命，降低道路養(yǎng)護(hù)成本，運(yùn)營(yíng)單位委托山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司對(duì)該路段路面病害進(jìn)行維修處治設(shè)計(jì)。根據(jù)勘察結(jié)果，該段路面病害為瀝青上面層輕微橫、縱裂縫分布廣泛，下面層和基層未見(jiàn)明顯破壞，考慮到該類(lèi)病害路段短時(shí)期內(nèi)路面結(jié)構(gòu)承載力滿(mǎn)足使用要求，僅需對(duì)路表面進(jìn)行維修處治，封閉水分滲入，防止裂縫病害發(fā)展，達(dá)到抗滑、安全、行車(chē)舒適的功能性要求。設(shè)計(jì)單位最終確定的維修處治方案為：對(duì)原瀝青路面病害進(jìn)行處治（主要為清縫、灌縫、坑槽修補(bǔ)）后，加鋪1 cm厚超粘磨耗層。

超粘磨耗層技術(shù)采用專(zhuān)用攤鋪設(shè)備同時(shí)噴灑高品質(zhì)粘層油，攤鋪混入玻璃纖維的微表處混合料，施工時(shí)采用稀漿封層車(chē)將集料、乳化瀝青、礦粉、玻璃纖維等材料按設(shè)計(jì)比例在勻速行進(jìn)過(guò)程中冷拌冷鋪免壓一次性成型，是一種在MS-3型微表處技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的最新路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，它結(jié)合了超薄磨耗層和微表處兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，依托加入玻璃纖維的冷拌工藝和優(yōu)異的黏結(jié)層工藝，加強(qiáng)吸附強(qiáng)度，從而延長(zhǎng)道路的使用壽命，并大大提高各項(xiàng)路用性能。

2 超粘磨耗層技術(shù)在高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

2.1 材料的選擇

2.1.1 改性乳化瀝青

設(shè)計(jì)方案是在原路面基礎(chǔ)上加鋪超粘磨耗層技術(shù)，因此改性乳化瀝青材料的選擇非常重要。特別要注意以下幾方面內(nèi)容：第一，宜選擇黏度在8～20 s之間的慢裂型SBS改性乳化瀝青；第二，考慮到該路段所處區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境與氣候環(huán)境，需要對(duì)改性乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)篩選符合要求的乳化瀝青材料，如蒸發(fā)殘留物含量應(yīng)超過(guò)50%，溶解度應(yīng)超過(guò)97.5%等；第三，改性乳化瀝青需要具備良好的貯存穩(wěn)定性，一天的蒸發(fā)損耗不能超過(guò)1%，五天的蒸發(fā)損耗總量不能超過(guò)5%。

2.1.2 集料

粗集料宜選用形狀接近立方體、表面粗糙、有良好嵌擠能力的破碎玄武巖或輝綠巖等質(zhì)地堅(jiān)硬的巖石；公稱(chēng)最大粒徑不超過(guò)9.5 mm；壓碎值不大于26%，針片狀含量不大于15%。

細(xì)集料采用潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)、有一定棱角的優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r破碎生產(chǎn)制造的機(jī)制砂；砂含量應(yīng)不小于60%。

填料采用石灰?guī)r經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，干燥、潔凈，無(wú)團(tuán)塊、結(jié)粒；嚴(yán)禁使用回收粉塵。

纖維采用玻璃纖維，技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的要求。

按照MS-3 型微表處混合料礦料級(jí)配作為施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)控制的依據(jù)。

2.2 原病害的預(yù)處理

施工前，要對(duì)原路面病害的基礎(chǔ)情況進(jìn)行排查，明確原病害的所在位置和分布范圍，并將調(diào)研后的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、整理，因?yàn)楦咚俟吩陴B(yǎng)護(hù)施工的過(guò)程中，原則上不能妨礙正常交通運(yùn)行，所以需要將病害區(qū)域分為不同的作業(yè)模塊，根據(jù)模塊的先后順序依次開(kāi)展施工作業(yè)。另外，還需要明確原病害的具體參數(shù)，如深度、寬度、范圍等，如果病害只是位于瀝青面層，那么直接對(duì)瀝青面層的病害進(jìn)行處理即可；若病害已經(jīng)延伸到了路基，則需將該區(qū)域病害全部挖除，重新分層進(jìn)行路面的施工。

2.3 瀝青路面的清洗

高速公路在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，表面會(huì)存在較多的粉塵和其他雜物，為了提高瀝青路面的處治效果，需要對(duì)瀝青路面進(jìn)行清洗。在具體操作中，可以借助壓力水進(jìn)行路面的清洗，并清除路面上已經(jīng)松動(dòng)的表層材料，為后續(xù)的施工奠定基礎(chǔ)。在完成清洗工作、待路面完全干燥之后，方可進(jìn)行下一階段的施工作業(yè)。

2.4 確定作業(yè)區(qū)域

為了不阻斷交通，施工單位采用行車(chē)道和超車(chē)道分別步進(jìn)行施工，確保一條車(chē)道可以正常使用。在施工前，提前確認(rèn)作業(yè)區(qū)域的相關(guān)參數(shù)，如作業(yè)區(qū)域范圍、準(zhǔn)備內(nèi)容、施工機(jī)械等，合理劃分施工段落。在本工程中，施工單位選擇以1 km為一個(gè)作業(yè)區(qū)域長(zhǎng)度。在正式施工前，對(duì)該路段進(jìn)行交通管制，在施工區(qū)域前方500～1 000 m之間設(shè)置警示牌，提醒司機(jī)注意減速避讓?zhuān)辉谑┕^(qū)域前方100 m設(shè)置導(dǎo)向反光錐桶，渠化交通，提醒車(chē)輛及時(shí)并道，確保安全生產(chǎn)。

2.5 混合料的攤鋪

在攤鋪前，首先要對(duì)改性乳化瀝青與集料拌和情況進(jìn)行檢查，通常通過(guò)試驗(yàn)的方式來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，確定其滿(mǎn)足攤鋪要求后再進(jìn)行攤鋪；其次，在攤鋪過(guò)程中，需要控制稀漿封層車(chē)的行駛速度；第三，在攤鋪完成后及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，明確攤鋪材料厚度、平整性是否滿(mǎn)足要求，對(duì)于缺失部位進(jìn)行回補(bǔ)，便于后續(xù)的碾壓操作；最后，如在攤鋪過(guò)程中出現(xiàn)了異常問(wèn)題（如設(shè)備故障、攤鋪缺陷過(guò)大等），應(yīng)及時(shí)停止攤鋪，分析原因，待找到出現(xiàn)問(wèn)題的原因并采取有效的改進(jìn)措施之后，再進(jìn)行后續(xù)的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

2.6 混合料的碾壓

超粘磨耗層采用冷拌、冷鋪、免壓工藝，一般不需要碾壓。但考慮到該路段重型運(yùn)煤車(chē)流量較大，施工氣溫稍低，為使超粘磨耗層與瀝青路面緊密貼合在一起，施工時(shí)采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行了壓實(shí)作業(yè)，以提升最終的施工效果。結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，碾壓作業(yè)在改性乳化瀝青已破乳并初步成型時(shí)開(kāi)始，此時(shí)可以防止材料粘連，提升碾壓效果。碾壓過(guò)程中，需要對(duì)壓路機(jī)的行進(jìn)速度進(jìn)行合理控制，在一次碾壓完成之后，及時(shí)做好檢測(cè)工作，填補(bǔ)凹凸不平的位置，然后再次進(jìn)行碾壓，通常碾壓次數(shù)應(yīng)保持在3～5次，以提高材料碾壓的密實(shí)度[1]。

2.7 接縫的處理

由于高速公路的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，加上施工條件的限制，因此無(wú)法連續(xù)攤鋪施工，這也意味著作業(yè)區(qū)域間會(huì)存在結(jié)構(gòu)接縫[2]。在超粘磨耗層施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)接縫處理是非常重要的環(huán)節(jié)。在橫縫處理時(shí)，可以在攤鋪機(jī)械停止工作之前，借助軟鐵皮進(jìn)行攤鋪面的覆蓋，避免攤鋪厚度過(guò)大造成瀝青路面平整度降低。在縱縫處理時(shí)，需要對(duì)搭接寬度進(jìn)行嚴(yán)格控制，單次搭接的寬度應(yīng)小于80 mm，在提高路面平整度的同時(shí)，減少資源浪費(fèi)。

2.8 施工質(zhì)量檢測(cè)

施工完成后，需對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)測(cè)定結(jié)果及時(shí)處理缺陷、改進(jìn)工藝，從而保證養(yǎng)護(hù)工程的質(zhì)量。具體的檢測(cè)內(nèi)容如下：第一，抗滑性能，用擺式摩擦儀來(lái)測(cè)定的擺值FB不大于45 BPN；第二，橫向接縫，3 m直尺檢測(cè)結(jié)果要小于6 mm；第三，抗?jié)B性能，用滲水儀來(lái)測(cè)定，檢測(cè)值不大于10 mL/min，從而分析出超粘磨耗層技術(shù)的應(yīng)用效果[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路作為交通網(wǎng)的重要組成部分，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)交流速度。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，受到車(chē)輛重復(fù)載荷與自然侵蝕等因素影響，路面會(huì)出現(xiàn)一些病害。超粘磨耗層技術(shù)的應(yīng)用可以解決這一問(wèn)題，并且對(duì)提升高速公路的使用可靠性也有著積極的意義。