黏結(jié)性超薄磨耗層在瀝青混凝土路面病害處置中的應(yīng)用

張小強(qiáng)

摘 要：在對(duì)瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，為了減少病害，可以使用黏結(jié)性超薄磨耗層對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本文先對(duì)超薄磨耗層的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)江蘇省瀝青混凝土路面當(dāng)前常見的病害進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)，對(duì)黏結(jié)性超薄磨耗層的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，旨在提高瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)水平。

關(guān)鍵詞：黏結(jié)性;病害處置;超薄磨耗層

中圖分類號(hào)：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 超薄磨耗層的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面相比，超薄磨耗層對(duì)病害的處置技術(shù)具有可靠的處置質(zhì)量、較高的施工效率、優(yōu)良的預(yù)養(yǎng)護(hù)能力以及較高的經(jīng)濟(jì)性，因此其從推出之后就得到了廣泛的應(yīng)用。表1為傳統(tǒng)和超薄磨耗層處置技術(shù)性能之間對(duì)比。

2 江蘇省瀝青混凝土路面中的常見病害

2.1 路面開裂病害

在各級(jí)公路中，路面開裂是較為常見的病害，該種病害的分布沒(méi)有明顯的環(huán)境和地域特點(diǎn)，該病害主要受凍融循環(huán)、沖擊荷載、高輪壓以及局部交通量驟增等因素的影響。瀝青混凝土路面主要有網(wǎng)狀裂縫、龜裂、縱裂縫以及橫裂縫等開裂形式，通常公路會(huì)出現(xiàn)兩種以上的開裂形式。

通過(guò)對(duì)江蘇省瀝青混凝土路面開裂病害進(jìn)行分析可知，不均勻沉降以及反射開裂是該省開裂病害產(chǎn)生的主要原因。當(dāng)路基層存在缺陷時(shí)，路基層的剛度和平整度都會(huì)受到影響，路面的缺陷位置所產(chǎn)生的應(yīng)力集中效應(yīng)也會(huì)相應(yīng)提高，從而產(chǎn)生路面反射開裂病害。該種病害通常會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫，隨著反射裂縫的增加，最終產(chǎn)生貫穿整個(gè)路基路面結(jié)構(gòu)層的裂縫。與此同時(shí)，路基不均勻沉降會(huì)使面層受到拉裂，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2.2 路面車轍病害

江蘇省路面車轍病害產(chǎn)生的主要原因有重載疊加和長(zhǎng)大縱坡等因素。大型載重車輛在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)大縱坡路段時(shí)，為了使車速得到控制，會(huì)加強(qiáng)制動(dòng)，路面受荷載的沖擊時(shí)間也會(huì)相應(yīng)的增加，從而導(dǎo)致車轍病害。

3 病害處置中黏結(jié)性超薄磨耗層的應(yīng)用

3.1 對(duì)主材性能的要求

不良環(huán)境和車輛荷載直接作用面即為罩面層，因此應(yīng)該確保黏結(jié)性磨耗層的施工質(zhì)量，而主材（瀝青材料）的質(zhì)量將直接決定該層的質(zhì)量。超薄磨耗層與普通罩面相比，厚度較低，因此當(dāng)荷載要求相同時(shí)，為了提高承載能力，應(yīng)增加粗集料的比重，使其骨架優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。而在這種條件下，細(xì)集料的含量會(huì)相應(yīng)的減少，這會(huì)直接導(dǎo)致骨料空隙填充度不夠，無(wú)法有效約束粗集料的邊界，從而導(dǎo)致車轍和變形等病害。為了減少約束缺陷，施工人員應(yīng)依靠高黏結(jié)性瀝青材料，使磨耗層強(qiáng)度和厚度得以提高，從而達(dá)到提高瀝青使用年限的目的。

判斷超薄磨耗層中瀝青綜合性能的重要指標(biāo)主要有黏度和針入度。為了提高超薄磨耗層的黏性和彈性，應(yīng)使用改性技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，當(dāng)前常用的改性技術(shù)為橡膠改性，該技術(shù)不但可以使基質(zhì)的彈性得以優(yōu)化，還可以發(fā)揮低碳環(huán)保的作用。

對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析可知，對(duì)黏結(jié)性瀝青基質(zhì)材料進(jìn)行彈性改性處理，可以在保障瀝青基質(zhì)的黏結(jié)性的基礎(chǔ)上提高其彈性。為了得到橡膠材料的最佳添加比例，研究學(xué)者運(yùn)用半理論半經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)方式對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，選擇多組試驗(yàn)參數(shù)，對(duì)比分析各組的彈性指標(biāo)，最終得到添加最佳比例，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)橡膠粉改性劑含量為17%左右時(shí)，超薄磨耗層瀝青材料可達(dá)到最佳彈性。

3.2 黏結(jié)性超薄磨耗層主要施工工藝

當(dāng)前，黏結(jié)性超薄磨耗層施工工序與普通瀝青混凝土的施工過(guò)程高度相似，主要有罩面層壓實(shí)、罩面層攤鋪、混合料運(yùn)輸以及混合料拌和等環(huán)節(jié)。

（1）混合料拌和工藝。到目前為止，濕法拌和為公路養(yǎng)護(hù)中常見的拌和手段，該種拌和方法過(guò)渡性較好，因此得到了廣泛的應(yīng)用。濕法拌和過(guò)程中應(yīng)對(duì)拌和溫度進(jìn)行控制，且應(yīng)減小瀝青拌和倉(cāng)與黏結(jié)劑之間的距離，使黏結(jié)劑的熱損失得到最大程度的控制。在拌和過(guò)程中，拌和溫度應(yīng)為175℃～195℃，當(dāng)拌和黏度大于2.5 Pa·s時(shí)，拌和溫度應(yīng)提高5℃～10℃。當(dāng)拌和倉(cāng)初始溫度或者作業(yè)區(qū)域環(huán)境溫度不符合要求時(shí)，施工人員應(yīng)對(duì)瀝青集料進(jìn)行加熱處理。

（2）混合料運(yùn)輸工藝。在混合料運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)確保其運(yùn)量符合連續(xù)攤鋪的要求，為了避免料斗與混合料粘連，施工人員應(yīng)將防黏劑均勻的噴灑在料斗內(nèi)。為了防止出現(xiàn)離析，可進(jìn)行二次拌和，使混合料的均勻性得到保障。運(yùn)輸結(jié)束后，施工人員應(yīng)對(duì)料斗進(jìn)行清潔，避免混合料凝固，污染料斗。

（3）罩面層攤鋪工藝。在攤鋪過(guò)程中，由于罩面層厚度較小，會(huì)導(dǎo)致混合料熱量散失速度增加，為了使攤鋪質(zhì)量得到保障，施工人員應(yīng)對(duì)攤鋪溫度進(jìn)行控制，在攤鋪之前應(yīng)預(yù)熱熨平板，與此同時(shí)，施工人員應(yīng)保障黏結(jié)性高彈磨耗層攤鋪時(shí)的環(huán)境溫度不低于15℃，攤鋪溫度、磨耗層厚度與處理層溫度之間為負(fù)相關(guān)。圖1為三者之間的關(guān)系圖。

在對(duì)超薄罩面層的攤鋪松鋪系數(shù)進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)該以試驗(yàn)段數(shù)據(jù)為依據(jù)。由于黏結(jié)性高彈磨耗層材料比普通材料的壓實(shí)空間小，且其具有較高的壓實(shí)難度，所以與普通瀝青混合料的松鋪系數(shù)相比，該材料的系數(shù)略低。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中，施工人員應(yīng)保持?jǐn)備佨嚹軌蜻B續(xù)穩(wěn)定的前進(jìn)，且應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)供料情況對(duì)攤鋪機(jī)推進(jìn)速率進(jìn)行控制，通常推進(jìn)時(shí)速范圍應(yīng)為60 m～180 m。

（4）罩面層壓實(shí)工藝。由于該罩面層具有較為明顯的彈性，會(huì)對(duì)壓實(shí)質(zhì)量造成一定的干擾和影響，所以與普通瀝青混合料相比，該種材料的壓實(shí)施工標(biāo)準(zhǔn)較高。為了防止各混合料之間出現(xiàn)粘連，施工單位應(yīng)使用鋼輪壓實(shí)機(jī)械對(duì)黏結(jié)性高彈磨耗層進(jìn)行壓實(shí)處理。罩面層壓實(shí)主要分為處壓實(shí)、復(fù)壓實(shí)和終壓實(shí)，在實(shí)施初壓實(shí)的過(guò)程中，應(yīng)采用動(dòng)靜結(jié)合的形式進(jìn)行壓實(shí)，在實(shí)施復(fù)壓實(shí)時(shí)，應(yīng)使用振動(dòng)壓實(shí)方式進(jìn)行處理，在實(shí)施終壓實(shí)時(shí)，應(yīng)采用靜壓方式進(jìn)行處理。除此之外，施工人員還應(yīng)該對(duì)壓實(shí)溫度進(jìn)行控制，通常初壓實(shí)溫度應(yīng)大于155℃，復(fù)壓實(shí)溫度應(yīng)大于90℃。

4 結(jié)論

綜上所述，在對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行施工過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)車轍病害和開裂病害，為了有效的規(guī)避這些病害，可以使用黏結(jié)性超薄磨耗層對(duì)路面病害進(jìn)行處理。黏結(jié)性超薄磨耗層具有處置質(zhì)量高、養(yǎng)護(hù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，在當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)中起到了重要的作用。為了進(jìn)一步提高其施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)對(duì)罩面層壓實(shí)、罩面層攤鋪、混合料運(yùn)輸以及混合料拌和等過(guò)程進(jìn)行控制，從而達(dá)到提高公路施工和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的目的。

參考文獻(xiàn)：

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