超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

于慶國 中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司工程師張寶鑫 中咨公路養(yǎng)護(hù)檢測技術(shù)有限公司工程師

2003 年，我國引進(jìn)超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)，同時也引進(jìn)了與之相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)。隨著這項施工工藝的逐漸成熟，我國的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)也得到進(jìn)一步提升。在實際應(yīng)用中，需要不斷提升超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)的施工質(zhì)量，促進(jìn)公路的穩(wěn)定性和安全性發(fā)展。

1 超薄磨耗層瀝青混凝土的技術(shù)優(yōu)勢

1.1 適應(yīng)性強

超薄磨耗層瀝青混凝土的主要構(gòu)成物質(zhì)有改性瀝青膠結(jié)料、改性乳化瀝青粘結(jié)層、集配設(shè)計和集料選擇。這三種物質(zhì)是公路混凝土結(jié)構(gòu)的重要材料，對混凝土具有保護(hù)作用。瀝青混凝土技術(shù)可以適應(yīng)不同天氣和地理條件，受外部影響小，適應(yīng)性強，具有較高的實用價值。與其他混凝土相比，超薄磨耗層瀝青混凝土的適應(yīng)性能更強[1]。具體表現(xiàn)在其對各種摩擦力和公路損害的承受力上，能夠更好地維護(hù)公路，保證公路的正常使用。但是，在應(yīng)用過程中，要注意做好混凝土材料的配置工作，科學(xué)控制材料的比例。同時，選擇質(zhì)量合格的材料。在施工過程中，嚴(yán)格按照實驗室標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行瀝青混凝土的調(diào)配，保證施工質(zhì)量。這樣能夠有效避免二次施工，降低工程成本。

1.2 延長公路的生命周期

超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護(hù)中具有十分顯著的優(yōu)勢，其能夠有效延長公路的生命周期，提升公路的使用價值。一般的公路，由于缺乏養(yǎng)護(hù)措施，路面直接暴露在空氣中，很容易由于溫差或惡劣環(huán)境的影響，出現(xiàn)路面開裂的情況。再加上雨水的浸泡，導(dǎo)致路面軟化，最終會出現(xiàn)路面坍塌。此外，在公路運行過程中，車輛行駛帶來的負(fù)載力會使路面發(fā)生變形，影響公路的長期使用。使用超薄磨耗層能夠有效解決這些問題，實現(xiàn)良好的養(yǎng)護(hù)作用。其不僅可以減少摩擦，而且還能夠緩沖來自路面的強大的負(fù)載，從而降低車輛行駛對公路的破壞，延長公路的生命周期，提升公路的使用壽命[2]。

1.3 降低了施工成本

在公路施工過程中，為了減少施工材料的運輸成本，大部分施工單位會就地購買材料，應(yīng)用到公路施工中。在這種情況下，公路的施工材料配比會出現(xiàn)一定的誤差。且由于材料購買缺乏嚴(yán)格性和標(biāo)準(zhǔn)性，導(dǎo)致公路在施工完成后無法適應(yīng)地面環(huán)境而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損壞，因此要開展二次施工。這不僅增加了建設(shè)成本，而且浪費了施工時間。而如果嚴(yán)格按照超薄磨耗層瀝青混凝土施工技術(shù)進(jìn)行施工，嚴(yán)格選擇材料，做好材料的配比工作，就可以有效節(jié)約建設(shè)成本，節(jié)省施工時間，保證施工效率。同時，超薄磨耗層瀝青混凝土施工工藝相比屬于較為傳統(tǒng)的施工技術(shù)，施工安全事故的發(fā)生概率更低，對施工質(zhì)量更有保證。再加上其可以有效養(yǎng)護(hù)公路，減少了后期施工維護(hù)成本，進(jìn)而降低工程整體建設(shè)成本，促進(jìn)企業(yè)市場競爭力的提升。

2 超薄磨耗層瀝青混凝土施工應(yīng)用特點

2.1 改善公路性能

通過超薄磨耗層技術(shù)改善公路性能，有效延長公路的結(jié)構(gòu)壽命。同時，對于常見的瀝青路面病害，能夠科學(xué)合理且經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而保證公路的應(yīng)用價值。

2.2 解決路面缺陷

公路在養(yǎng)護(hù)過程中容易出現(xiàn)摩擦系數(shù)不夠、路面光滑不足以及路面紋理不夠深等問題，而超薄磨耗層瀝青混凝土工藝能夠有效解決這些問題，保證公路質(zhì)量。同時，對于公路路面上出現(xiàn)的輕微脫落和裂縫問題，施工設(shè)計人員可以通過校正表面缺陷的技術(shù)來進(jìn)行修整和控制。

2.3 降低噪聲污染

公路行駛中會產(chǎn)生較大的噪音，影響周圍居民的正常生活。針對這個問題，技術(shù)人員可以利用路面對輪胎噪音技術(shù)來實現(xiàn)有效地控制，從而降低噪聲污染。從中可以看出，超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)對公路養(yǎng)護(hù)的價值和作用，不僅能夠有效提升公路質(zhì)量，而且滿足工程建設(shè)的耐久性要求[3]。

此外，超薄磨耗層瀝青混凝土是在壓路機的一次壓實操作中完成的，避免了重復(fù)壓實不均勻的問題，而這種特殊的技術(shù)使得超薄磨耗層的黏性更加穩(wěn)固，從而更能起到養(yǎng)護(hù)作用。

3 超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

3.1 超薄磨耗層的材料結(jié)構(gòu)

3.1.1 改性乳化瀝青粘結(jié)層

在超薄磨耗層瀝青混凝土施工技術(shù)中，改性乳化瀝青粘結(jié)層起到重要的粘結(jié)作用，可以有效防止雨水的侵蝕。因此，其質(zhì)量高低直接影響公路的使用壽命。在公路運營過程中，受到諸多因素的影響，使用周期具有不穩(wěn)定性。而一旦路面出現(xiàn)問題，沒有得到及時修復(fù)，那么公路安全隱患就會越來越多。再加上天氣和環(huán)境的影響，很多公路會出現(xiàn)提前退休或二次施工的情況。比如溫差，傳統(tǒng)瀝青路面在高溫下容易發(fā)生軟化現(xiàn)象，不利于車輛的正常行駛。而冬季極端寒冷的天氣容易導(dǎo)致公路開裂，影響交通安全。改性乳化瀝青粘結(jié)層對溫度的作用尤為關(guān)鍵，決定著公路是否會因為溫差而發(fā)生損壞。因此，在公路施工中，應(yīng)用超薄磨耗層瀝青混凝土施工技術(shù)時，要嚴(yán)格監(jiān)控改性乳化瀝青粘結(jié)層的質(zhì)量，保證其符合施工要求。

3.1.2 改性瀝青膠結(jié)料

改性瀝青膠結(jié)料是超薄磨耗層瀝青混凝土施工工藝的重要材料，具有較強的粘結(jié)性能和較好的耐久性。和一般瀝青混凝土不同，超薄磨耗層瀝青混凝土的顆粒集料直徑更大，所以混凝土的空隙也更大，這就需要能夠滿足這一特殊結(jié)構(gòu)的粘結(jié)材料，而改性瀝青膠結(jié)料就能夠很好地解決混凝土孔隙率這一問題。對超薄磨耗層瀝青混凝土施工來說，改性瀝青膠結(jié)料能夠和其他材料有機結(jié)合，實現(xiàn)更好的性能。但是，實際上，在選擇粘結(jié)料的過程中，很多膠結(jié)料都可以解決超薄磨耗層瀝青混凝土孔隙率問題，這就需要施工技術(shù)人員選擇恰當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)料，結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境、地理條件和施工方案來決定應(yīng)用哪種膠結(jié)料，從而保障公路結(jié)構(gòu)更好地適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。通過這樣的方式能夠在一定程度上節(jié)約材料成本，進(jìn)一步推進(jìn)工程建設(shè)，提升工程建設(shè)的效率。

3.1.3 集配設(shè)計和集料選擇

集料選擇是混凝土的原材料選擇，其質(zhì)量的高低直接決定公路路面質(zhì)量。而集配設(shè)計是對集料比例進(jìn)行混合的設(shè)計，其設(shè)計的合理性程度影響公路質(zhì)量的高低。在超薄磨耗層瀝青混凝土施工應(yīng)用中，集配設(shè)計和集料選擇起到關(guān)鍵性作用。一般來說，要想達(dá)到超薄，必須嚴(yán)格控制混合材料的比例，做好集配設(shè)計，這樣才能有效保證超薄磨耗層的性能。而如果其中一項出現(xiàn)問題，就很容易導(dǎo)致整個超薄磨耗層出現(xiàn)故障。因此，在集配設(shè)計和集料選擇上，應(yīng)加強監(jiān)管和控制，嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工，避免出現(xiàn)問題，影響超薄磨耗層瀝青混凝土的性能。

此外，根據(jù)相關(guān)資料顯示，超薄磨耗層中重要的組成材料——乳化瀝青混凝土，可以有效控制溫度大幅度變化給路面帶來的不良影響，從而有效延長公路的使用壽命。同時，膠結(jié)瀝青配料相比于普通的瀝青材料，更有利于在碾壓工作中快速成型。其主要原理在于混凝土的配比不同。根據(jù)相關(guān)研究人員的詳細(xì)研究和對比，發(fā)現(xiàn)膠結(jié)瀝青配料不僅具有基本的粘結(jié)能力，而且還有超強的耐久性。這也是大多數(shù)超薄磨耗層施工選擇改性瀝青和高濃度橡膠瀝青的原因。

超薄磨耗層采用集料需符合公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的要求，這樣才能有效保證養(yǎng)護(hù)效果。通過預(yù)先檢測和集料選擇實驗來保證瀝青混凝土施工的質(zhì)量。通過這些方式，促進(jìn)瀝青混凝土結(jié)構(gòu)提升自身的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和價值。而這樣也有利于促進(jìn)公路使用壽命的增長，減少維護(hù)費用，推動公路養(yǎng)護(hù)水平向前發(fā)展。因此，要正確選用超薄磨耗層瀝青混凝土的集料，保證其能夠充分發(fā)揮養(yǎng)護(hù)功能。

3.2 超薄磨耗層路面處理技術(shù)

在公路養(yǎng)護(hù)過程中，超薄磨耗層瀝青混凝土路面的厚度十分關(guān)鍵，要結(jié)合車流量和車輛的輪胎作用合理設(shè)計超薄磨耗層的厚度。同時，還要在施工之前，徹底處理好原來路面遺留的缺陷問題，保證路面作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性。這樣在進(jìn)行超薄磨耗層瀝青混凝土施工應(yīng)用時，能夠最大限度地發(fā)揮其養(yǎng)護(hù)作用。針對路面缺陷問題，可以通過銑刨機的熱拌作用，將瀝青混合物攪拌均勻，修補路面裂塊、擁包、坑槽等病害，從而有效提升路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保證路面的完整性。

3.3 超薄磨耗層攤鋪以及碾壓技術(shù)

在施工過程中，要進(jìn)行超薄磨耗層攤鋪作業(yè)，這項技術(shù)需要施工人員將攤鋪機械的運行速度控制在合理范圍內(nèi)，實現(xiàn)一次性壓實工作。這是保證瀝青混合料均勻攤鋪和改性乳化瀝青材料有效噴灑的重要步驟，也是減少混合料發(fā)生離析和提高路面平整度的關(guān)鍵。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，在施工過程中，瀝青混合料很容易出現(xiàn)較為明顯的波浪、裂縫和拖痕等問題。因此，超薄磨耗層攤鋪技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行施工設(shè)計，結(jié)合路面情況，消除潛在病害影響，保證超薄磨耗層瀝青混凝土養(yǎng)護(hù)作用。在實際施工中，施工人員要嚴(yán)格把控攤鋪的溫度，不能過低，一般控制在160℃左右即可。

在結(jié)束攤鋪工作后，開展碾壓施工作業(yè)。超薄磨耗層施工技術(shù)中碾壓工作尤為重要，其主要是保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過碾壓促使結(jié)構(gòu)嵌擠，減少混凝土中的空氣，提高混凝土的堅實度。同時，碾壓技術(shù)不需要過于控制壓實度，只要超薄磨耗層內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，且施工后路面的環(huán)境溫度一直處于50℃以下即可。之后就可以開放公路，投入使用，以便交通運輸?shù)恼＿\行。

3.4 混凝土攪拌技術(shù)

超薄磨耗層瀝青混凝土材料攪拌操作中，施工技術(shù)人員要系統(tǒng)地校準(zhǔn)和調(diào)整拌合機，進(jìn)而保證參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性，為超薄磨耗層的施工提高標(biāo)準(zhǔn)的混合材料。具體來說，在進(jìn)行混凝土攪拌時，技術(shù)人員需要先檢修機械設(shè)備，并保證其能夠運轉(zhuǎn)。同時，對設(shè)備的傳送部分進(jìn)行潤滑處理，從而保證機械設(shè)備能夠持續(xù)運行、安全運行。而不同的超薄磨耗層瀝青混凝土施工，所采用的拌合機參數(shù)設(shè)置不同，配置的熱料篩孔也不同。這就要求施工技術(shù)人員根據(jù)實際施工情況進(jìn)行合理選擇。

4 注意事項

4.1 參數(shù)設(shè)計

在公路養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)用超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)時，需嚴(yán)格把控和實時監(jiān)視各種參數(shù)和指標(biāo)的設(shè)計及其運行狀態(tài)。也就是說，在實際施工前，技術(shù)人員應(yīng)對將要施工的材料進(jìn)行試驗或者進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的調(diào)整。已應(yīng)用該技術(shù)的研究顯示，精確的數(shù)據(jù)和科學(xué)的分析是實現(xiàn)良好施工效果的最佳措施，同時是養(yǎng)護(hù)工作最有效的指導(dǎo)。在超薄磨耗層瀝青混凝土施工中常用的材料指標(biāo)有礦料間隙值、瀝青飽和度、油膜厚度、孔隙率等，其數(shù)值需設(shè)計在合理范圍內(nèi)。比如，瀝青飽和度的參數(shù)值應(yīng)在30 ～45 之間。

4.2 施工安排

如果施工路段出現(xiàn)較大的車流量時，施工管理人員應(yīng)做好現(xiàn)場交通的疏導(dǎo)，避免施工造成的嚴(yán)重交通擁堵。同時，保證施工安全，引導(dǎo)施工人員有序開展施工作業(yè)。超薄磨耗層瀝青混凝土技術(shù)施工人員還需控制好施工位置的初始段和結(jié)束段之間的順接，避免出現(xiàn)跳車問題。完成Novachip 攤鋪施工后，應(yīng)調(diào)動壓路機第一時間進(jìn)行路面靜壓。在這個過程中，機械操作人員要控制好碾壓的力度，不能過壓，以免導(dǎo)致路面失去其本身的排水功能，這樣不利于后續(xù)的雨水排放。同時，對于施工路面上沒有及時更換路緣石等設(shè)備情況，施工人員應(yīng)采取合理科學(xué)的施工工藝，優(yōu)化和調(diào)整該路面，避免給其他設(shè)施造成不良影響，降低整體穩(wěn)定性。

4.3 對比檢查

當(dāng)超薄磨耗層瀝青混凝土路面施工結(jié)束后，為了保證投入應(yīng)用前的行車安全，管理人員應(yīng)劃好路面標(biāo)線。當(dāng)養(yǎng)護(hù)施工結(jié)束后，技術(shù)人員需對原來路面參數(shù)和超薄磨耗層路面參數(shù)進(jìn)行對比，從而明確掌握項目工程的建設(shè)情況。具體對比的參數(shù)包括平整度、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)等。數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用超薄磨耗層在瀝青混凝土公路養(yǎng)護(hù)工作，不僅能夠有效減少水流對路面的侵蝕和破壞，而且可以實現(xiàn)良好的排水和封水作用。

5 結(jié)語

超薄磨耗層瀝青混凝土具有非常重要的養(yǎng)護(hù)作用，能夠延長公路的使用周期，減少公路病害，提升公路的運營質(zhì)量，高效維護(hù)公路交通安全。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路建設(shè)越來越多，因此，要不斷提升公路養(yǎng)護(hù)水平，加快公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究，促進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從而實現(xiàn)公路的強穩(wěn)定性和高安全性，促進(jìn)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。