SMA-10超薄磨耗層在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究

廖曉陽(yáng)

摘要：超薄磨耗層作為目前高速公路預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種常用技術(shù)，能夠?qū)β访娉霈F(xiàn)的微小病害進(jìn)行有效修復(fù)，極大地提升高速公路使用效果。文章結(jié)合實(shí)體工程，探討了SMA-10超薄磨耗層在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用，主要包括施工過(guò)程中的加鋪方案、原材料要求、施工要點(diǎn)、運(yùn)用效果等方面的應(yīng)用情況，可為今后同類(lèi)工程SMA-10超薄磨耗層的使用提供工程借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：超薄磨耗層;SMA-10;施工要點(diǎn);養(yǎng)護(hù)效果

0 引言

超薄磨耗層是一種高速公路常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其鋪筑厚度通常為15～25 mm，主要用于預(yù)防、部分修復(fù)病害以及需要改善抗滑等使用性能的瀝青路面，也可以用于新建路面[1]。超薄磨耗層的主要特點(diǎn)就是厚度薄、采用細(xì)粒式瀝青混合料以及抗滑性能好。經(jīng)歷了多年的工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)，超薄磨耗層也由最早的Novachip逐漸演變成了現(xiàn)在不同類(lèi)型的混合料，其施工設(shè)備也由最早的專(zhuān)用攤鋪設(shè)備發(fā)展為現(xiàn)在的普通攤鋪設(shè)備即可，為其技術(shù)的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件[2]。本文結(jié)合實(shí)體工程，對(duì)SMA-10超薄磨耗層在施工過(guò)程中的加鋪方案、原材料要求、施工要點(diǎn)、運(yùn)用效果等方面進(jìn)行了研究，為今后同類(lèi)工程中SMA-10超薄磨耗層的使用提供了工程參考經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

某高速公路全路段總里程為56 km，采用雙向四車(chē)道的設(shè)計(jì)，路面寬度為23 km，設(shè)計(jì)車(chē)速為120 km/h。該高速公路自通車(chē)運(yùn)營(yíng)以來(lái)，雖然也出現(xiàn)了一些諸如裂縫、車(chē)轍等路面典型病害，但從公路技術(shù)狀況評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)來(lái)看，該試驗(yàn)段路并未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的病害，路面整體情況較好（見(jiàn)表1），符合《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG 5142-2019）中超薄磨耗層推薦的使用范圍，因此決定采用超薄磨耗層加鋪方案進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.1 超薄磨耗層加鋪方案

依據(jù)方案比選，決定采用2 cm SMA-10+SBS改性乳化瀝青粘結(jié)層的超薄磨耗層的加鋪方案。超薄磨耗層的施工采用普通攤鋪機(jī)進(jìn)行異步施工，即在攤鋪SMA-10瀝青混合料之前，要提前灑布粘層油，灑布量建議為0.5～0.6 L/m 2，并將其溫度控制在40 ℃～60 ℃左右。在灑布之后禁止車(chē)輛及行人通行，待乳化瀝青完全破乳之后再進(jìn)行SMA-10瀝青混合料的攤鋪。

2.2 原材料要求

（1）粗集料、細(xì)集料、填料、纖維穩(wěn)定劑

SMA-10超薄磨耗層使用的粗集料、細(xì)集料均為玄武巖碎石（見(jiàn)表2），礦粉為石灰?guī)r礦粉，纖維穩(wěn)定劑采用的是德國(guó)CFF纖維集團(tuán)生產(chǎn)的灰色顆粒狀木質(zhì)素纖維。上述各項(xiàng)原材的技術(shù)指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中的相應(yīng)要求。

（2）瀝青膠結(jié)料及粘層油

超薄磨耗層使用的瀝青膠結(jié)料采用殼牌SBS I-D改性瀝青，粘層油采用SBS改性乳化瀝青，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004），詳見(jiàn)表3、表4。

（3）級(jí)配范圍

SMA-10超薄磨耗層混合料級(jí)配范圍如表5所示[3]。按照馬歇爾配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn)，得出SMA-10最佳油石比為6.5%。

2.3 施工注意要點(diǎn)

（1）原路面檢查。因?yàn)槌∧ズ膶拥匿佒穸容^薄，一旦原路面存在凹凸不平或者表面雜質(zhì)較多，將會(huì)導(dǎo)致超薄磨耗層與原路面之間無(wú)法較好地粘結(jié)成一個(gè)整體，從而導(dǎo)致超薄磨耗層無(wú)法達(dá)到預(yù)期的使用效果[4]。所以在原路面上進(jìn)行超薄磨耗層的攤鋪之前，必須要對(duì)原路面的平整度和潔凈度進(jìn)行處理，如果有坑槽或者其他嚴(yán)重的路面病害，也必須先進(jìn)行處理后才能進(jìn)行攤鋪。

（2）瀝青混合料的生產(chǎn)。超薄磨耗層的瀝青混合料生產(chǎn)工藝與普通的熱拌瀝青混合料基本相同，但是由于超薄磨耗層的攤鋪厚度較薄，這就決定了其混合料在攤鋪過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)溫度散失較快的現(xiàn)象，這就要求嚴(yán)格控制好瀝青混合料在拌和生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)溫度控制。例如碎石集料的加熱溫度建議控制在180 ℃～190 ℃，瀝青加熱溫度建議控制在165 ℃～175 ℃，瀝青混合料的拌和溫度建議控制在170 ℃～180 ℃，同時(shí)確保瀝青混合料生產(chǎn)拌和過(guò)程中應(yīng)均勻、無(wú)明顯離析、花白等質(zhì)量問(wèn)題。

（3）瀝青混合料的攤鋪、碾壓。一般情況下成品瀝青混合料的攤鋪溫度建議應(yīng)在150 ℃～170 ℃。攤鋪機(jī)必須緩慢（2～3 m/min）、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。同時(shí)考慮到超薄磨耗層鋪筑厚度薄的特點(diǎn)，進(jìn)行碾壓時(shí)不能采用振動(dòng)壓實(shí)，只能采用靜壓。相關(guān)施工碾壓參數(shù)建議范圍如表6所示。碾壓結(jié)束后，路面行駛交通可以等路面溫度下降至50 ℃后開(kāi)放。

2.4 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

在試驗(yàn)路段的超薄磨耗層施工建設(shè)完成后，分別對(duì)其實(shí)施前后的路況指標(biāo)（PCI、RQI、RDI）進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也進(jìn)行構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)及滲水等方面的檢測(cè)，具體結(jié)果如表7所示：

從表7中的數(shù)據(jù)反映來(lái)看，路面在鋪筑了超薄磨耗層后其整體性能有了較大的變化。PCI、RQI及RDI等各項(xiàng)路面狀況指數(shù)均從等級(jí)良（≥80，≤90）提升到等級(jí)優(yōu)（≥90），起到了很好的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的效果，對(duì)高速公路整體的使用效果提升較大。而從其他指標(biāo)來(lái)看，鋪筑了超薄磨耗層后的路面構(gòu)造深度增加了43%，摩擦系數(shù)增加了36%，滲水系數(shù)減少了51%，可以說(shuō)超薄磨耗層的鋪筑使得路面的抗滑性能以及滲水情況取得了顯著的改善，對(duì)路面使用的安全性及耐久性有極大的提升。

3 結(jié)語(yǔ)

從高速公路運(yùn)營(yíng)的長(zhǎng)期管理角度來(lái)看，在高速公路出現(xiàn)微小病害時(shí)采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施不僅可以有效提高高速公路的使用壽命，同時(shí)也可以節(jié)約一大筆維修資金，而超薄磨耗層就是一種很好的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。本文通過(guò)結(jié)合某高速公路施工建設(shè)項(xiàng)目，針對(duì)該高速公路試驗(yàn)路段出現(xiàn)的早期病害，提出采用SMA-10超薄磨耗層進(jìn)行處理，從實(shí)際應(yīng)用的角度進(jìn)行全面的闡述。從超薄磨耗層的鋪筑效果來(lái)看，其主要路用指標(biāo)均滿(mǎn)足要求，使用性能得到較大提升，表明該養(yǎng)護(hù)方案是切實(shí)可行的。但需強(qiáng)調(diào)的是，SMA-10僅僅是超薄磨耗層混合料的一種類(lèi)型，并不是通用的處理方法，在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)方案的處理時(shí)，仍需根據(jù)實(shí)際情況篩選適用的方案進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

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