農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)的超薄磨耗層加鋪技術(shù)研究

胡世方

（湖南典陽(yáng)建設(shè)工程有限公司，湖南株洲 412200）

0 引言

目前國(guó)內(nèi)農(nóng)村水泥公路經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，路面出現(xiàn)裂縫等病害，降低了抗滑能力，對(duì)行車舒適性、安全性造成嚴(yán)重威脅。實(shí)踐中對(duì)此類水泥路面常用的養(yǎng)護(hù)措施為加鋪瀝青層。但是，因農(nóng)村水泥公路車流量較小，上述養(yǎng)護(hù)措施性價(jià)比較低，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致公路沿線標(biāo)高超出沿線居民院落，導(dǎo)致院落排水困難，但加鋪超薄磨耗層可以有效規(guī)避上述不足。選擇某農(nóng)村公路為研究對(duì)象，探討了超薄磨耗層加鋪的技術(shù)要點(diǎn)，為農(nóng)村公路科學(xué)養(yǎng)護(hù)作有益探索[1]。

1 既有水泥路面概況

1.1 工程背景

某農(nóng)村線路全長(zhǎng)8660m，寬6m，4 級(jí)縣道，設(shè)計(jì)速度30km/h。該公路經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)致路面出現(xiàn)諸多病害，同時(shí)路面的抗滑性、平整度大幅降低，對(duì)行車舒適性、安全性造成嚴(yán)重威脅。

1.2 既有水泥路面病害調(diào)查

全面調(diào)查該公路試驗(yàn)段的病害情況，發(fā)現(xiàn)該公路路面存在諸多病害，如錯(cuò)臺(tái)、啃邊、板角斷裂等。統(tǒng)計(jì)了舊水泥路面的破損狀況，按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行了評(píng)級(jí)，各項(xiàng)指標(biāo)匯總見(jiàn)表1。分別計(jì)算主副點(diǎn)傳荷能力、彎沉差異，并對(duì)其進(jìn)行分級(jí)，結(jié)果如圖1所示。

表1 試驗(yàn)段舊水泥路面破損狀況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，試驗(yàn)段水泥路面破損嚴(yán)重。從整個(gè)路段破損情況來(lái)看，評(píng)級(jí)最優(yōu)的為“中”。同時(shí)，路面?zhèn)€別地方出現(xiàn)破碎板情況，但路段內(nèi)路面錯(cuò)臺(tái)病害較輕，錯(cuò)臺(tái)量較少。通過(guò)彎沉檢測(cè)可知，相較于下行方向的主點(diǎn)彎沉，上行方向的主點(diǎn)彎沉較差，路段內(nèi)主彎沉點(diǎn)達(dá)標(biāo)數(shù)量約為60%。從接縫傳荷能力角度而言，路段內(nèi)傳荷能力較小，部分板塊甚至存在嚴(yán)重病害，亟須治理[2]。

2 農(nóng)村既有低流量水泥路面超薄磨耗層加鋪方案

2.1 方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選

就目前農(nóng)村既有水泥路面現(xiàn)狀，以往的治理措施為于既有水泥板上部加鋪10cm 厚瀝青板。為有效降低加鋪后的路面標(biāo)高，實(shí)踐中還有兩種方案：其一為挖除重建，其二為鋪裝超薄磨耗層。上述三種處理技術(shù)的比較見(jiàn)表2。綜合試驗(yàn)段現(xiàn)狀，對(duì)比了既有養(yǎng)護(hù)方案與加鋪超薄磨耗層方案的經(jīng)濟(jì)性，表3為兩種方案成本對(duì)比結(jié)果。

表2 試驗(yàn)段舊水泥路面養(yǎng)護(hù)方案技術(shù)對(duì)比

表3 試驗(yàn)段超薄磨耗層加鋪方案與原養(yǎng)護(hù)方案成本對(duì)比

經(jīng)綜合分析，重點(diǎn)考慮處理方案的性價(jià)比，可以看出，相較于其他處理措施，加鋪超薄磨耗層方案的優(yōu)勢(shì)較為突出：不僅完美解決農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)時(shí)標(biāo)高較高的問(wèn)題，同時(shí)性價(jià)比更高，工程資金投入較少；還能有效縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，盡可能降低對(duì)車輛通行、居民生活造成的影響，取得有效養(yǎng)護(hù)、快速通行的效果。表4為農(nóng)村公路加鋪超薄磨耗層的具體情況。

表4 高性能超薄磨耗層加鋪方案

2.2 既有水泥路面處理方案

根據(jù)農(nóng)村既有破舊水泥公路現(xiàn)狀，通過(guò)超薄磨耗層加鋪方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，首先需重點(diǎn)凸顯其性價(jià)比，通過(guò)最低的成本取得最佳的養(yǎng)護(hù)效果。根據(jù)工程實(shí)踐，在加鋪瀝青層的過(guò)程中，車輛通行傳遞的荷載對(duì)養(yǎng)護(hù)的力學(xué)影響較大。農(nóng)村既有公路車輛通行數(shù)量少，常年維持在較低水平，但車輛當(dāng)量不斷累加，荷載不斷積累，也會(huì)對(duì)加鋪瀝青層造成嚴(yán)重影響。如加鋪超薄磨耗層則不存在上述顧慮，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的治理效果，更加符合低流量農(nóng)村公路現(xiàn)狀[3]。

就目前國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范而言，如既有水泥路面彎沉不足，需要通過(guò)板底注漿措施進(jìn)行治理，當(dāng)力學(xué)性能滿足需求后，再開(kāi)展加鋪瀝青施工層。但上述規(guī)范并未根據(jù)農(nóng)村既有低流量水泥公路實(shí)際情況，對(duì)農(nóng)村既有水泥公路的適用性不足。綜合各方面因素考量，農(nóng)村既有低流量水泥公路，如力學(xué)性能不足，無(wú)須進(jìn)行板底注漿措施治理，僅僅就破損表面開(kāi)展治理活動(dòng)即可滿足實(shí)際需求。主要治理措施為：灌漿處理既有路面裂縫，如板破損嚴(yán)重，進(jìn)行徹底清理，然后加鋪超薄磨耗層予以修補(bǔ)完善[4]。

2.3 高性能超薄磨耗層瀝青混合料方案

為科學(xué)有效控制加鋪超薄磨耗層的路面標(biāo)高，確保其低于沿線居民院落，加裝層厚度需保持在2.5cm以下。因厚度受限，對(duì)加裝層的各項(xiàng)性能提出的要求更為苛刻。本文采用高性能瀝青混合料，油石比介于6.5%～7.0% 之間，最大公稱粒徑嚴(yán)格控制在9.5mm以內(nèi)，添加穩(wěn)定劑為聚酯纖維，根據(jù)混合料質(zhì)量，添加穩(wěn)定劑量為0.3%[5]。

為使混合料具有較高的路用性能，通過(guò)添加改性劑對(duì)其改性。根據(jù)混合料質(zhì)量，添加改性劑量介于0.2%～0.4%之間，因添加了改性劑，改性瀝青的分級(jí)更高，效果更好。試驗(yàn)顯示，該磨耗層高溫性能突出，且具有良好的抗水性，各項(xiàng)性能滿足農(nóng)村低流量既有公路的實(shí)際需求，磨耗層具體路用性能指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5 高性能超薄磨耗層瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)

3 試驗(yàn)段鋪筑

2019年10月19日，項(xiàng)目試驗(yàn)段進(jìn)行超薄磨耗層加鋪施工[6]。施工工藝見(jiàn)圖2，施工過(guò)程嚴(yán)格遵守該工藝，當(dāng)日完成了各項(xiàng)施工活動(dòng)。19日9∶00 封閉交通，禁止車輛駛?cè)?，處理既有水泥路面板塊；15∶00，加鋪磨耗層施工。整個(gè)施工活動(dòng)耗時(shí)半天，攤鋪混合料施工耗時(shí)僅為3h。交工驗(yàn)收后，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)段加鋪磨耗層全面提升了路面的抗滑性及平整度，各方面功能顯著提高。后進(jìn)行全線加鋪施工，跟蹤檢查后續(xù)情況，該項(xiàng)目自加鋪竣工至今尚未出現(xiàn)脫層、裂縫、車轍等病害，綜合性能良好。

4 結(jié)論

選擇某農(nóng)村公路提升改造項(xiàng)目為研究對(duì)象，根據(jù)工程施工實(shí)踐，深入研究了農(nóng)村既有低流量水泥公路加鋪磨耗層技術(shù)，根據(jù)鋪筑試驗(yàn)段情況，得出結(jié)論如下：

其一，通過(guò)三種治理方案的比選，發(fā)現(xiàn)加鋪磨耗層更加符合農(nóng)村既有低流量水泥公路現(xiàn)狀，不僅性價(jià)比高，且便于施工，對(duì)通行影響小，社會(huì)效益高。

其二，因農(nóng)村既有低流量水泥公路現(xiàn)狀，治理時(shí)需著重考慮經(jīng)濟(jì)投入，因此磨耗層加鋪施工前，不需通過(guò)底板注漿的方式提升其力學(xué)性能，僅需重點(diǎn)治理破損病害。

其三，農(nóng)村既有低流量水泥公路中加鋪磨耗層，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的治理效果，試驗(yàn)段情況表明，在農(nóng)村既有低流量水泥公路養(yǎng)護(hù)中可以廣泛推廣應(yīng)用該技術(shù)。