瀝青路面薄層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

賈力

（河南省交通運(yùn)輸發(fā)展集團(tuán)有限公司三門峽分公司，河南 三門峽 472000）

1 引言

薄層罩面技術(shù)作為一項(xiàng)瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，給原有瀝青路面提供了嶄新的表面，使路面平整性得到了提升，提高了行車的安全性和舒適性[1]。然而在大量實(shí)際工程施工中發(fā)現(xiàn)，薄層罩面技術(shù)存在著熱拌混合料冷卻速度快、密度無法達(dá)到要求等問題。故本文通過室內(nèi)試驗(yàn)研究薄層罩面混合料最佳油石比和級(jí)配方案，并通過實(shí)際薄層罩面瀝青路面工程，證明薄層罩面在實(shí)際瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中能得到很好的應(yīng)用。

2 室內(nèi)試驗(yàn)

2.1 級(jí)配設(shè)計(jì)

本文試驗(yàn)用瀝青選擇東海牌基質(zhì)瀝青，粗骨料和細(xì)集料采用石灰?guī)r。

SMA-10 瀝青混合料內(nèi)部由粗骨料密切接觸形成骨架，細(xì)集料填充骨架空隙，因此，具有較好的強(qiáng)度、韌性和耐久性。大量工程應(yīng)用表明，SMA-10 混合料具有良好的高、低溫性能以及耐久性能。本文所用瀝青混合料級(jí)配類型選用級(jí)配1 方案，合成級(jí)配1 方案如表1 所示，合成級(jí)配曲線如圖1 所示。

表1 合成級(jí)配1方案

由圖1 可知，級(jí)配1 在SMA-10 級(jí)配上限和級(jí)配下限范圍內(nèi)，且靠近級(jí)配中值，滿足級(jí)配設(shè)計(jì)要求，因此，選用級(jí)配1為室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)級(jí)配。

圖1 合成級(jí)配曲線圖

2.2 最佳油石設(shè)計(jì)

確定最佳油石比是SMA-10 瀝青混合料制備過程中關(guān)鍵的一道工序。油石比過大時(shí)在路面鋪設(shè)薄層罩面，會(huì)導(dǎo)致路面瀝青從集料中泛出，影響行車舒適性；油石比過小時(shí)瀝青與集料黏附性不足，在路面鋪設(shè)薄層罩面導(dǎo)致瀝青路面會(huì)出現(xiàn)裂縫等病害。因此，需要確定薄層罩面混合料最佳油石比，保證路用性能滿足要求[2]。

本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)采用不同油石比，以0.4%為間隔，設(shè)計(jì)5.0%、5.4%、5.8%3 組油石比，礦料配合比設(shè)計(jì)級(jí)配采用級(jí)配1，在室內(nèi)制備直徑為100.5 mm、高度為64.0 mm 的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，并進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù)力學(xué)指標(biāo)和體積指標(biāo)確定最佳油石比，SMA-10 混合料馬歇爾試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如表2 所示，油石比與6 組指標(biāo)關(guān)系如圖2 所示。

圖2 混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

3 工程實(shí)踐

3.1 項(xiàng)目概況

某高速公路全線長(zhǎng)200 km，起點(diǎn)樁號(hào)為K1300+000，終點(diǎn)樁號(hào)為K1500+000，路線總體走向?yàn)樽詵|向西，路基寬31 m，路基平均填高3 m，對(duì)此地段道路水文地質(zhì)探測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)厝战煌枯^大，且較多重載車輛在此通行，較多路段在多年行車荷載作用下，路面結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重。

3.1.1 原路面調(diào)查

該條高速公路于2001 年正式通車，由于該道路為交通樞紐，二十多年來道路日交通量逐年遞增，且行駛在該條道路的重載貨車數(shù)量也隨之增加，導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同程度損壞，對(duì)舊公路K1350+000～K1351+000 路段和K1450+000～K1451+000路段進(jìn)行路面病害調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如表4 所示。

表4 原公路路面病害調(diào)查表

3.1.2 路基路面設(shè)計(jì)

考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)及損壞調(diào)查，路段橫向裂縫和縱向裂縫數(shù)量較多，在K1345+000～K1346+000 路段存在一條寬度為2 cm、長(zhǎng)度為1 km 的縱向裂縫，對(duì)K1350+000～K1351+000 路段和K1450+000～K1451+000 路段調(diào)查結(jié)果可知，路段存在較多大面積網(wǎng)狀裂縫、龜裂，且存在由于超載車輛導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽。因此，考慮瀝青路面損壞情況，本文項(xiàng)目工程決定采用薄層罩面對(duì)道路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。路面結(jié)構(gòu)層樣式如表5所示。

表5 高速公路路面結(jié)構(gòu)層樣式

3.2 施工工藝

1）施工前需要清掃瀝青路面面層上的雜物，使施工工作面潔凈，保證符合施工要求。施工前準(zhǔn)備工作完成后，使用銑刨機(jī)對(duì)原路面凹凸不平處進(jìn)行銑刨處理，銑刨時(shí)以施工圖紙的要求進(jìn)行施工，對(duì)銑刨厚度、次數(shù)進(jìn)行確定。

2）采用灑布車對(duì)瀝青路面進(jìn)行灑布，要保證均勻，瀝青灑布量控制在1 L/m2。

3）為滿足混合料具有良好高溫抗車轍、抗疲勞、抗開裂、抗水損性能要求，本次養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)選擇2.0 cm 瀝青薄層罩面技術(shù)。

4）進(jìn)行攤鋪時(shí)，需要控制攤鋪機(jī)運(yùn)行速度，以提高裂縫處的攤鋪質(zhì)量，為提高碾壓后的平整度打下基礎(chǔ)。

5）壓實(shí)。初壓時(shí)溫度控制在125 ℃以上且不得出現(xiàn)推移、開裂等現(xiàn)象。復(fù)壓的遍數(shù)以4～6 遍為宜，當(dāng)混合料的壓實(shí)度達(dá)到96%以上時(shí)即為合格。在復(fù)壓階段，應(yīng)設(shè)置專人對(duì)面層平整度進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)混合料的溫度進(jìn)行測(cè)量[4]。

3.3 路用性能檢測(cè)

對(duì)本試驗(yàn)路路段的路面使用性能狀況進(jìn)行調(diào)查分析，各檢測(cè)項(xiàng)目均按照J(rèn)TG H20—2007《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對(duì)項(xiàng)目路段K1355+000～K1356+000、K1405+000～K1406+000、K1458+000～K1459+000 進(jìn)行道路行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、車轍深度指數(shù)RDI、抗滑性能指數(shù)SRI 進(jìn)行調(diào)查。并對(duì)實(shí)施薄層罩面路段2 年間各項(xiàng)路面性能進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表6 所示。

表6 項(xiàng)目道路檢測(cè)結(jié)果表

從表6 可知，在薄層罩面技術(shù)實(shí)施后路面的各項(xiàng)性能指標(biāo)均有一定改善，在通車2 年后各指標(biāo)仍優(yōu)于沒有加鋪薄層罩面的路面，證明薄層罩面在實(shí)際瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中應(yīng)用良好。

4 結(jié)語

針對(duì)薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)路用性能的影響，對(duì)級(jí)配和混合料油石比進(jìn)行檢測(cè)，并通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究薄層罩面對(duì)路用性能的影響，對(duì)實(shí)施薄層罩面的實(shí)驗(yàn)路段第一年和第二年指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，探究其應(yīng)用效果，由此得到以下結(jié)論：

1）薄層罩面混合料最佳級(jí)配為級(jí)配1，最佳油石比為5.4%；

2）鋪設(shè)2cm 的SMA-10 薄層罩面在一定程度上提高了混合料的抗車轍能力；

3）通車2 年后，實(shí)施薄層罩面試驗(yàn)路段各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)于原路面。