公路養(yǎng)護(hù)中罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

張磊

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050011）

1 工程概況

某高速公路項目路線全長290.5km，于2018年9月建成通車。高速公路項目共分為三段，主要路段為雙向四車道，部分路段為雙向六車道，路基寬為28m、35.5m。在原路面結(jié)構(gòu)中，主線為瀝青路面，上面層、下面層、基層、底基層分別采用AK-13K改性瀝青混凝土（6cm）、AC-25I瀝青混凝土（7cm）、水泥穩(wěn)定碎石（36cm）、級配碎石（20cm）。在本項目金華段已經(jīng)完成第一輪罩面養(yǎng)護(hù)，因后期路面使用中出現(xiàn)裂縫、車轍等病害，故實施第二輪預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，修復(fù)路面功能。第一輪養(yǎng)護(hù)采用AC-16C改性瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，層厚為4cm，第二輪罩面養(yǎng)護(hù)采用NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)方案，層厚為2cm，養(yǎng)護(hù)后的面層厚度比原路面厚度高出6cm，能夠避免原有路面標(biāo)高大幅度抬升而出現(xiàn)大規(guī)模的道路附屬設(shè)施接高改造。

2 公路養(yǎng)護(hù)中罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 路面病害處理

2.1.1 裂縫處理

（1）本路段裂縫為橫向貫穿裂縫，呈均勻分布狀態(tài)，裂縫間距在8～10m。造成本路段橫向貫穿裂縫的原因為：面層瀝青老化受損嚴(yán)重，導(dǎo)致瀝青路面低溫抗裂性、抗剪切變形能力下降，在溫度、車流量的作用下出現(xiàn)應(yīng)力松弛性能衰減，造成疲勞裂縫[1]。

（2）在處理單條橫向裂縫時，先清理路面，再直接鋪設(shè)寬為32cm的高分子抗裂貼，碾平抗裂貼，最后鋪設(shè)罩面；在處理單條嚴(yán)重橫向裂縫時，對寬度小于2個車道的裂縫，銑刨二層，將全聚酯防裂布鋪設(shè)到面層上，銑刨寬度不得小于3m；對寬度大于2個車道的裂縫，銑刨三層，將全聚酯防裂布鋪設(shè)到下承層。

2.1.2 車轍病害處理

（1）本路段的車轍病害分布較廣，多分布在上坡主車道。大部分車轍病害深度不足1cm，最大車轍深度為1.29cm，屬于輕度車轍病害。局部路段出現(xiàn)中度車轍2處，車轍深度在15～17mm，下面層嚴(yán)重變形。造成車轍產(chǎn)生的原因為：本路段處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全年高溫持續(xù)時間長，在重載車輛的長期作用下破壞路面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致路面受壓變形。

（2）輕度車轍采用直接罩面處理工藝，也可以對局部車轍深度較深的部位銑平，再實施罩面施工[2]；中度車轍采用軌道式分層銑刨，每層銑刨20mm，銑刨后直接罩面。

2.2 AC-16C罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

2.2.1 原材料性能檢驗

（1）AC-16C罩面養(yǎng)護(hù)采用殼牌SBS-I-D改性瀝青，要求瀝青的針入度大于5mm，軟化點大于65℃，密度為1.026g/cm2，延度大于15cm，彈性恢復(fù)大于80%，質(zhì)量損失小于1.0%[3]。

（2）破碎加工的機(jī)制砂直徑不得大于4.75mm，采用試驗檢測方法測定機(jī)制砂各項指標(biāo)，要求表觀相對密度大于2.5，含泥量小于3.0%，砂當(dāng)量大于60%，棱角性大于40%。

（3）輝綠巖直徑在9.5～19mm，采用試驗檢測方法測定輝綠巖的各項指標(biāo)，要求壓碎值小于26%，吸水率小于2.0%，堅固性小于12%，針片狀顆粒含量小于混合料的12%。

（4）礦粉填料表觀密度大于2.6t/m3，含水量小于1%，塑性指標(biāo)小于4%，外觀無團(tuán)粒結(jié)塊。

2.2.2 瀝青混合料拌制

按照試驗路段確定配合比拌制瀝青混合料，控制油石比，混合料的出廠溫度為170～185℃，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的溫度不低于165℃[4]。

2.2.3 攤鋪

在攤鋪機(jī)前30cm處停放運(yùn)料車，控制攤鋪機(jī)行進(jìn)速度，調(diào)整為2～4m/min，使混合料均勻攤鋪；攤鋪中連續(xù)供料，控制攤鋪時混合料的溫度，不低于160℃，避免出現(xiàn)粗細(xì)料離析問題。

2.2.4 壓實

采用鋼輪壓路機(jī)初壓，鋼輪壓路機(jī)復(fù)壓和終壓，呈梯隊排列壓路機(jī)，壓實段長度為20~30m；初壓時的混合料溫度不低于150℃，復(fù)壓時的混合料溫度不低于130℃，終壓時的混合料溫度不低于90℃；在壓路機(jī)的輪胎上涂刷隔離劑水溶液，避免混合料被黏走[5]。

2.2.5 接縫處理

在施工縫處涂刷黏層油，采用斜角碾壓法處理橫向接縫，采用熱接縫處理縱向接縫，接縫后檢查路面平整度。

2.3 超薄磨耗層罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)

2.3.1 原材料性能檢驗

（1）在超薄磨耗層的混合料中，最佳瀝青用量為4.9%，礦料選用輝綠巖、機(jī)制砂、礦粉，摻配比例為74.5%、21.5%、4.0%。其中，礦料性各項指標(biāo)要求與AC-16C罩面中的礦料指標(biāo)相同。

（2）瀝青采用殼牌Novabinder改性瀝青和Novabond改性乳化瀝青，采用試驗檢測方法測定瀝青性能。Novabinder改性瀝青的針入度大于5mm，軟化點大于65℃，密度為1.038g/c㎡，延度大于20cm，彈性恢復(fù)大于70%，質(zhì)量損失小于1.0%[6]。

（3）Novabond改性乳化瀝青的篩上殘留物（1.18mm）小于0.05%，黏度為8～25s，蒸發(fā)殘留物的成分含量大于65%，彈性恢復(fù)大于60%。

2.3.2 施工準(zhǔn)備

（1）在采用超薄磨耗層施工前，要預(yù)先處理原路面病害，清理路面積水和灰塵，再進(jìn)入預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工；在溫度不小于10℃，且無降雨的天氣條件下施工。

（2）采用NovaPaver TM專用施工設(shè)備，該設(shè)備由傳送帶、瀝青儲罐、受料斗、熨平板、噴灑、計量系統(tǒng)構(gòu)成，可完成瀝青混合料攤鋪、熨平作業(yè)[7]。

式中:d為霧滴顆粒直徑，μm;T為液體表面張力系數(shù)，水的表面張力為72.8×10-3 N/m(20℃);ρ為液體密度，水的密度為1000 kg/m3;f為振蕩頻率，振蕩頻率范圍為1.7～2.4 MHz。

2.3.3 攤鋪

本工程采用type-B型混合料，專用施工設(shè)備的噴灑量控制在0.85L/㎡，噴灑后攤鋪熱瀝青混合料，攤鋪溫度為150～170℃；攤鋪后，啟動專用施工設(shè)備的熨平板功能，用電加熱熨平板，熨平混合料。

2.3.4 碾壓

攤鋪后測定路表溫度，在不低于120℃的條件下進(jìn)入碾壓施工環(huán)節(jié)，選用12t雙鋼輪壓路機(jī)完成碾壓作業(yè)；采用靜壓方式，碾壓2遍，碾壓過程中及時清除碾壓輪上黏著的混合料[8]。

2.3.5 施工質(zhì)量檢驗

隨機(jī)抽取6個樁號作為施工質(zhì)量檢驗路段，檢測孔隙率、抗滑性能和構(gòu)造深度指標(biāo)，檢測結(jié)果如下：

（1）6個樁號路段的孔隙率檢測結(jié)果為17.0%、16.4%、18.3%、21.1%、16.9%、19.4%，均滿足孔隙率值大于15%的設(shè)計要求。

（2）6個樁號路段的路面抗滑值檢測結(jié)果為61、65、62、64、63、62，且路面外觀表面均勻，實測抗滑值滿足設(shè)計值大于55的要求，表明路面的抗滑性優(yōu)良。

（3）6個樁號路段的構(gòu)造深度檢測結(jié)果為1.62mm、1.48mm、1.59mm、1.62mm、1.52mm、1.49mm，滿足設(shè)計值大于1mm的要求。

根據(jù)施工質(zhì)量檢測結(jié)果顯示，超薄磨耗層工后的各項質(zhì)量指標(biāo)均能夠達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求。

3 結(jié)語

公路罩面養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)以調(diào)查原路面病害為前提，檢測原路面路用性能，再根據(jù)實際情況制定罩面養(yǎng)護(hù)方案。罩面養(yǎng)護(hù)方案要考慮中長期路面使用情況，采用第一輪養(yǎng)護(hù)和第二輪養(yǎng)護(hù)策略，形成完善的罩面養(yǎng)護(hù)方案，控制養(yǎng)護(hù)成本支出，達(dá)到最理想的養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，有效恢復(fù)原路面功能，延長公路使用壽命，預(yù)防嚴(yán)重病害的發(fā)生。