超薄磨耗層技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用

周星雨

（河北省交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，石家莊 050000）

1 引言

目前，我國多數(shù)高等級道路采用的是瀝青路面，然而瀝青路面的早期破壞一直是亟待解決的難題。目前，公路工程中采用養(yǎng)護(hù)技術(shù)對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修，但大多數(shù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)均采用去除上面層以重新鋪筑新瀝青混合料的方式，這種方式往往對交通產(chǎn)生一定的阻礙影響，大部分原路面材料會被舍棄而產(chǎn)生浪費，同時施工時間也較長。而超薄磨耗層技術(shù)則可規(guī)避這一問題，該技術(shù)是在上面層直接加鋪一層薄薄的磨耗層對瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本文依托實際工程項目，對該技術(shù)在公路工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討和研究。

2 超薄磨耗層的技術(shù)特點

超薄磨耗層技術(shù)是采用混合料粒徑較小且為間斷級配的集料經(jīng)拌和后鋪裝至面層上，厚度一般為15～25 mm[1-2]。該技術(shù)主要有3 大特點：

1）降噪性好，由于超薄磨耗層技術(shù)鋪裝厚度較薄，且混合料為間斷級配，其空隙率相對較大，可減低車輪在行駛過程中產(chǎn)生的泵吸，以此達(dá)到降噪效果；

2）抗滑性好，該技術(shù)選用的集料粒徑較單一，表面性能較好，對道路表面粗糙度的提高有積極作用，從而提升了路面抗滑性能，為行車安全提供保障；

3）施工周期短，由于該技術(shù)攤鋪的磨耗層較薄，攤鋪速度較快，所需要的施工時間較短，一般施工完畢后30～40 min 后可開放交通，對道路交通影響較小，屬于瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的快速養(yǎng)護(hù)。

3 工程概況

某高速公路全線長92.17 km，雙向4 車道，設(shè)計車速為120 km/h。由于該地區(qū)夏季高溫多雨，加上車流量及重載車輛的逐年增加，通車約7 年后瀝青路面局部出現(xiàn)車轍、裂縫及擁包等病害。隨著車輛荷載的繼續(xù)作用，路面病害持續(xù)發(fā)展，有關(guān)部門決定對該道路進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。經(jīng)檢測單位人員對道路病害情況進(jìn)行實地勘測，并由相關(guān)專業(yè)人員對其進(jìn)行評估，討論決定采用加鋪超薄磨耗層的方式對該道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計見表1。

表1 原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

4 原材料

4.1 瀝青

超薄磨耗層施工采用的瀝青材料大多為改性瀝青，因攤鋪的磨耗層較薄，可能會出現(xiàn)黏性不足的情況，選擇采用改性瀝青這一黏度較大的材料來解決這一弊端，增加層位間的黏結(jié)性[3]。因此，本項目選用改性瀝青作為原材料，其主要性能指標(biāo)檢測結(jié)果見表2。

表2 改性瀝青主要性能指標(biāo)檢測結(jié)果

4.2 集料

由于超薄磨耗層技術(shù)施工作業(yè)于路面表面層，與車輪荷載直接接觸，因此，所選用的集料材料應(yīng)具有較好的堅固性、耐磨耗性及良好的表面粗糙度，以提升路面的耐久性能。經(jīng)綜合比對，決定采用玄武巖碎石作為集料材料。玄武巖碎石主要性能指標(biāo)檢測結(jié)果見表3。

表3 玄武巖碎石主要性能指標(biāo)

5 施工工藝

5.1 前期準(zhǔn)備

在正式進(jìn)行超薄磨耗層施工之前，需先將原路面進(jìn)行處理。由清潔人員對道路垃圾進(jìn)行清掃，尤其是一些雜質(zhì)一定要清理到位，防止與攤鋪后的新瀝青混合料黏結(jié)而降低其性能。若原路面表面泥土過多，還需安排清潔車對路面進(jìn)行沖刷清理，待路面晾曬干燥后進(jìn)行施工作業(yè)。

5.2 瀝青混合料的拌和

在進(jìn)行混合料的拌和之前，需要逐一檢查各材料性能是否合格，生產(chǎn)配合比要嚴(yán)格參照設(shè)計單位及第三方檢測機(jī)構(gòu)所出具的配合比進(jìn)行配制?？上冗x取少部分材料進(jìn)行試拌，試拌過程中及時檢查拌和溫度、各材料含量以及級配等，中途若有問題，及時調(diào)整及反饋。待試拌結(jié)束后獲得合格的瀝青混合料時，即可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。超薄磨耗層混合料的拌和溫度一般為：石料的加熱溫度在190～205 ℃，瀝青溫度在160～175 ℃，瀝青混合料出料時的溫度在175～185 ℃。

5.3 瀝青混合料的運輸

瀝青混合料拌和完畢后需盡快運送至施工現(xiàn)場。在裝料過程中，首先，應(yīng)先將車廂內(nèi)噴灑一層植物油，防止混合料黏結(jié)在車廂內(nèi)壁；其次，混合料應(yīng)分3 次裝入車廂內(nèi)，以防止在運輸途中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，同時，不宜裝料過滿，一般裝滿車廂的2/3 即可，以免途中顛簸而造成混合料灑落過多；最后，為防止運輸途中混合料溫度流失過快，可在車廂上層鋪蓋一層帆布，起到保溫效果。運輸車駕駛員應(yīng)在平穩(wěn)安全的前提下盡快將混合料送往工地。

5.4 瀝青混合料的攤鋪

混合料運送至現(xiàn)場后及時檢查，對于那些已冷卻的、結(jié)團(tuán)的及產(chǎn)生離析等的不合格混合料予以廢棄處理，合格的混合料及時進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)在施工前應(yīng)提前進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為110 ℃[4]。攤鋪機(jī)應(yīng)將混合料均勻地攤鋪在路面上，其厚度及溫度均應(yīng)遵循施工規(guī)范。

5.5 瀝青混合料的碾壓

瀝青混合料的碾壓應(yīng)先合理選用壓路機(jī)設(shè)備，可采用不同壓路機(jī)組合作業(yè)的方式進(jìn)行，從而達(dá)到更佳的壓實效果。本項目采用鋼輪壓路機(jī)與輪胎壓路機(jī)進(jìn)行聯(lián)合碾壓，初壓過程由鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓1～2 遍；復(fù)壓過程用鋼輪壓路機(jī)壓3遍，再由輪胎壓路機(jī)壓2 遍；最后，終壓過程用鋼輪壓路機(jī)靜壓1 遍即可。

6 性能檢測

6.1 防水性能

路面的防水性能是道路驗收的一項重要指標(biāo)。公路工程中道路因受水侵蝕而產(chǎn)生不同程度的損害的例子比比皆是，水分的滲入對道路結(jié)構(gòu)完整及性能完好是一個重要威脅。為評價超薄磨耗層技術(shù)的防水性能，本項目采用滲水儀測試法，通過隨機(jī)抽點對路段滲水系數(shù)進(jìn)行檢測，并與施工前的滲水系數(shù)相比對。具體的檢測結(jié)果見表4。

表4 超薄磨耗層技術(shù)防水性能檢測結(jié)果

根據(jù)表4 的檢測結(jié)果可知，采用超薄磨耗層技術(shù)施工后的滲水系數(shù)整體上有了明顯的降低，平均滲水系數(shù)由施工前的80 mL/min 經(jīng)施工后降至16mL/min。由此可看出，超薄磨耗層技術(shù)具有較好的防水性能。

6.2 抗滑性能

路面具有良好的抗滑性能為車輛在道路上安全駕駛提供基礎(chǔ)保障。若車輛在道路中行駛過程中，遇上路面抗滑性能欠佳，則很容易出現(xiàn)車輪打滑的情況，這在雨天行駛或途徑有水的局部路段或坡度較大的路段都具有極高的危險系數(shù)，極易造成交通事故。為評價超薄磨耗層的抗滑性能，本項目對路段構(gòu)造系數(shù)及其抗滑值進(jìn)行檢測，并與施工前的指標(biāo)進(jìn)行比對。具體的檢測結(jié)果見表5。

表5 超薄磨耗層技術(shù)防水性能檢測結(jié)果

由表5 的檢測結(jié)果顯示，采用超薄磨耗層技術(shù)施工后的抗滑性能有了一定的改善效果。平均構(gòu)造深度由施工前的0.79 mm 提升至施工后的0.99 mm，同樣BPN 值也明顯增大，說明超薄磨耗層技術(shù)對抗滑性能的提升有著積極影響。

7 結(jié)語

超薄磨耗層技術(shù)具有養(yǎng)護(hù)時間短、成本低的特點，對于瀝青路面小型維修養(yǎng)護(hù)而言是一項較好的選擇。本文結(jié)合該技術(shù)在某高速公路的應(yīng)用，從施工所需原材料的選取到施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)對其進(jìn)行介紹。最后通過試驗檢測評價該技術(shù)的防水性能和抗滑性能，試驗表明其性能效果均較好。