瀝青路面超薄磨耗層施工工藝優(yōu)化研究

中圖分類號(hào) U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2025）08-0092-03

0 引言

瀝青路面在交通運(yùn)輸中至關(guān)重要，關(guān)系行車安全、舒適及交通順暢。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通流量攀升，瀝青路面面臨磨損、裂縫、老化等挑戰(zhàn)，影響性能和使用壽命。 年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)里程514.40萬公里，占公路總里程519.81萬公里的9 9 . 0 % ，養(yǎng)護(hù)工作繁重[]。超薄磨耗層作為新型路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，具有施工快速、成本低、性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)，能短時(shí)間恢復(fù)路面平整度和抗滑性能，延長(zhǎng)使用壽命，減少對(duì)交通影響，降低養(yǎng)護(hù)成本，提高道路綜合效益[2。該文以瀝青路面超薄磨耗層為研究對(duì)象，探討其施工工藝優(yōu)化及性能評(píng)價(jià)，以期為實(shí)際工程應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

1 工程概況

該文以某高速公路改擴(kuò)建工程為例，項(xiàng)目涵蓋山地丘陵地區(qū)及橋梁路段，氣候條件復(fù)雜且交通量大，對(duì)路面耐久性和防滑性能要求高。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)與路面使用狀況，為提升路面使用壽命，選用瀝青路面超薄磨耗層施工。施工時(shí)，采用專用攤鋪設(shè)備均勻攤鋪超薄磨耗層，厚度控制在 1 . 5 ～ 2 . 0 c m 。通過全程自動(dòng)化控制確保攤鋪厚度一致，避免局部過薄或過厚。攤鋪完成后，立即進(jìn)行壓實(shí)工藝，用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓、中壓和終壓，保證路面密實(shí)度達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 “SmartTrack”數(shù)值監(jiān)測(cè)模型

“SmartTrack”模型融合了先進(jìn)的傳感器技術(shù)、高效的數(shù)據(jù)傳輸與處理技術(shù)以及智能分析算法。在傳感器方面，高精度的溫度傳感器、應(yīng)變傳感器和壓力傳感器等協(xié)同作業(yè)，對(duì)路面的溫度分布、應(yīng)變變化和壓力狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[3。溫度傳感器可精確測(cè)量路面不同位置的溫度值，用 T （ x ， y ， z ， t ） 表示，其中 x ， y ， z 代表空間坐標(biāo)，t 表示時(shí)間。應(yīng)變傳感器能夠監(jiān)測(cè)路面在車輛荷載作用下的應(yīng)變變化，記為 ε（ x ， y ， z ， t ） ，如圖1所示。

數(shù)據(jù)通過穩(wěn)定的無線傳輸技術(shù)快速傳輸至中央處理系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)處理階段，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的清洗和特征提取。通過主成分分析等方法，從海量數(shù)據(jù)中提煉出關(guān)鍵特征指標(biāo)，如平均溫度T、最大應(yīng)變 等。

抗滑性能可通過摩擦系數(shù)公式：

f = μ N

式中， f ——摩擦力（kN）； μ ———摩擦系數(shù)； N 垂直壓力 （ k N） ），結(jié)合傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算評(píng)估。

平整度可以利用標(biāo)準(zhǔn)差公式：

式中， σ 標(biāo)準(zhǔn)差； （20 路面各點(diǎn)的高度值 （ m） ； 一 —平均高度值（m）； n 測(cè)量點(diǎn)數(shù)。

此外，引入路面承載能力計(jì)算公式：

式中， C —路面承載能力 （ k N？ ； k —系數(shù)； P 作用在路面上的荷載（kPa）； r —荷載作用面積的等效直徑（m）。

“SmartTrack”數(shù)值監(jiān)測(cè)模型能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)路面性能變化，為施工過程中的質(zhì)量管控提供及時(shí)有效的反饋。在路面投入使用后，可長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)，為維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)，有助于提升路面的使用壽命和安全性，降低維護(hù)成本。

3 施工工藝優(yōu)化

超薄磨耗層路面的施工包括精銑刨、基底處理及攤鋪等，具體流程如圖2所示。

3.1路面精銑刨

選用具有高精度控制系統(tǒng)的先進(jìn)精銑刨設(shè)備，其銑刨刀具采用高強(qiáng)度合金材料。依據(jù)路面實(shí)際狀況，將刀間距控制在 2 ～ 5 c m 范圍內(nèi)進(jìn)行靈活調(diào)整。施工時(shí)嚴(yán)格按照先橫向后縱向的順序進(jìn)行銑刨，銑刨速度精準(zhǔn)把控在 。銑刨完成后，立即運(yùn)用專業(yè)檢測(cè)設(shè)備對(duì)路面進(jìn)行平整度檢測(cè)，確保平整度誤差不超過 3 m m 。若未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，及時(shí)進(jìn)行二次銑刨或采用磨光機(jī)等設(shè)備進(jìn)行局部精細(xì)處理。銑刨后的效果如圖3所示。通過對(duì)設(shè)備參數(shù)的精確控制和施工流程的嚴(yán)格規(guī)范，可有效提升路面的平整度和粗糙度。

3.2 路面基底處理

對(duì)路面基底裂縫、坑槽等病害進(jìn)行全面處理。裂縫寬度小于 5 m m 時(shí)，用高性能灌縫膠精細(xì)處理，灌縫深度達(dá)裂縫底部以上 2 c m ，裂縫寬度大于 5 m m 時(shí)，先開槽，寬度 8 ～ 1 0 m m ，深度為裂縫深度加 2 c m 后灌縫[4]?？硬勖娣e小于 時(shí)，用快速固化冷補(bǔ)料修補(bǔ)，強(qiáng)度不低于原路面 90 % ；坑槽面積大于 時(shí)，局部銑刨后重鋪瀝青混合料。用 8 ～ 1 0 M P a 壓力高壓水槍清潔路面基底，去除灰塵、油污等雜質(zhì)，再用優(yōu)質(zhì)防水涂料防水處理，涂刷厚度 1 ～ 2 m m ，防止水分滲入基層。通過系統(tǒng)科學(xué)的基底處理方法，保證基底強(qiáng)度、穩(wěn)定性和防水性能，提高超薄磨耗層與基底黏結(jié)力。

3.3施工溫度及松鋪系數(shù)控制

施工溫度對(duì)超薄磨耗層的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。對(duì)于常見的瀝青混合料，將出廠溫度嚴(yán)格控制在 ，攤鋪溫度確保不低于 ，碾壓溫度精準(zhǔn)控制在 之間。施工過程中采用先進(jìn)的紅外線溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)溫度低于要求范圍，立即調(diào)整加熱設(shè)備功率。通過科學(xué)的試驗(yàn)段施工確定合適的松鋪系數(shù)，一般在 1 . 2 ～ 1 . 3 之間。

實(shí)際施工中，根據(jù)路面寬度和厚度，合理調(diào)整攤鋪機(jī)工作參數(shù)，確保攤鋪厚度符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，對(duì)攤鋪后的路面進(jìn)行厚度檢測(cè)，將誤差嚴(yán)格控制在 ± 5 m m 以內(nèi)。通過嚴(yán)格控制施工溫度和精確調(diào)整松鋪系數(shù)，有效保證超薄磨耗層的施工質(zhì)量和性能。具體數(shù)值如表1所示。

3.4材料運(yùn)輸與儲(chǔ)存

選擇密封性能良好的運(yùn)輸車輛，并根據(jù)材料種類和運(yùn)輸距離合理規(guī)劃運(yùn)輸路線，確保運(yùn)輸時(shí)間不超過 對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行嚴(yán)格的密封處理，有效防止材料泄漏和污染環(huán)境。建立專門的材料儲(chǔ)存場(chǎng)地，確保場(chǎng)地平整、干燥，具有良好的排水設(shè)施[5。對(duì)不同材料進(jìn)行分類儲(chǔ)存，避免混淆和變質(zhì)。在材料進(jìn)場(chǎng)和使用前，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，包括對(duì)材料的軟化點(diǎn)、針入度、延度等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。要求瀝青材料的軟化點(diǎn)不低于 ，針入度在5 0 ～ 7 0 （ 0 . 1 m m ）之間，延度不小于 1 0 0 c m 。通過規(guī)范材料運(yùn)輸與儲(chǔ)存管理，切實(shí)確保材料的性能和質(zhì)量符合施工要求。

3.5攤鋪與壓實(shí)

在攤鋪設(shè)備選型方面，充分考慮路面寬度和厚度，選用具有自動(dòng)找平功能的先進(jìn)攤鋪機(jī)。對(duì)于寬度小于 1 0 m 的路面，選擇攤鋪寬度為 6 ～ 8 m 的攤鋪機(jī)；對(duì)于寬度大于 1 0 m 的路面，采用多臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪。嚴(yán)格控制攤鋪速度在 ，確保攤鋪的平整度和均勻性。

在壓實(shí)工藝方面，確定合理的壓實(shí)順序?yàn)槌鯄?、?fù)壓和終壓。初壓采用輕型壓路機(jī)，碾壓速度為 2 ～ 3 k m/ h 碾壓 2 ～ 3 遍；復(fù)壓采用重型壓路機(jī)，碾壓速度為 3 ～ ，碾壓 4 ～ 5 遍；終壓采用膠輪壓路機(jī)，碾壓速度為 4 ～ 5 k m/ h ，碾壓 2 ～ 3 遍。壓實(shí)后的路面壓實(shí)度應(yīng)不小于 9 8 % ，平整度誤差不超過 3 m m 。通過優(yōu)化攤鋪與壓實(shí)設(shè)備選型和施工工藝，顯著提高路面的施工質(zhì)量和性能。

4性能評(píng)價(jià)分析

4.1質(zhì)量檢驗(yàn)

對(duì)鋪設(shè)完成的超薄磨耗層路面進(jìn)行全面的外觀檢查。重點(diǎn)觀察路面的平整度，要求表面起伏高度差不超過3 m m ，確保車輛行駛的平穩(wěn)性。同時(shí)，檢查路面的粗糙度，應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以保證良好的抗滑性能。顏色應(yīng)均勻一致，無明顯色差和色斑。

采用鉆芯取樣的方法，檢測(cè)路面的厚度，利用無核密度儀檢測(cè)路面的壓實(shí)度，通過專業(yè)設(shè)備測(cè)試路面的強(qiáng)度。

使用擺式摩擦儀和紋理深度測(cè)試儀，對(duì)路面的抗滑性能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試。擺式摩擦系數(shù)應(yīng)不小于特定值（如55BPN），紋理深度在合理范圍內(nèi)（如 0 . 8 ～ 1 . 2 m m ），以有效減少車輛打滑的風(fēng)險(xiǎn)，提高行車安全性。

通過長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和數(shù)據(jù)采集，分析路面在不同環(huán)境條件下的性能變化情況。評(píng)估路面的抗老化性能、抗疲勞性能以及抵抗水損害和化學(xué)侵蝕的能力。

具體數(shù)值對(duì)比如表2所示：

4.2效益分析

以試驗(yàn)段同集路右幅 K5 + 6 4 5 ～ K5 + 4 8 4 作為計(jì)算依據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。該試驗(yàn)段長(zhǎng) 1 6 1 m ，其中 1 2 7 m 為瀝青路面段， 3 4 m 為橋梁的混凝土路面段，寬度均為1 2 . 2 5 m 。將超薄磨耗層改造方案與常規(guī)的瀝青路面改造方案進(jìn)行對(duì)比。不同改造方案的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比如表3所示。

常規(guī)瀝青路面改造方案通常涉及大面積創(chuàng)銑后重新鋪設(shè)較厚的瀝青層，成本較高。而超薄磨耗層改造方案針對(duì)路面實(shí)際狀況進(jìn)行針對(duì)性處理后鋪設(shè)超薄磨耗層，在保證路面性能的同時(shí)，大大降低了材料和施工成本。

安全效益：超薄磨耗層良好的抗滑性能使路面橫向力系數(shù)達(dá)60以上，降低車輛打滑風(fēng)險(xiǎn)，統(tǒng)計(jì)顯示鋪設(shè)該層路段交通事故發(fā)生率可降低約 10 % 。路面平整度提升，平整度誤差控制在 3 m m 以內(nèi)，減少車輛顛簸震動(dòng)，提高行駛穩(wěn)定性和舒適性，降低駕駛員疲勞程度，保障行車安全。

環(huán)境效益：施工材料相對(duì)較少，比傳統(tǒng)路面減少材料浪費(fèi)約 20 % 。良好的密實(shí)性使路面滲水系數(shù)小于等于 ，減少路面水損害，延長(zhǎng)使用壽命，降低后期維護(hù)對(duì)環(huán)境的影響。平整路面降低車輛行駛噪聲約5dB，改善周邊環(huán)境質(zhì)量，為居民創(chuàng)造安靜舒適生活環(huán)境。

5結(jié)論

該研究針對(duì)某高速改擴(kuò)建工程，優(yōu)化了瀝青路面超薄磨耗層施工工藝：路面精銑刨提升了路面平整度與粗糙度、增強(qiáng)黏結(jié)力，基底處理確保了路面清潔干燥。嚴(yán)格控制施工溫度，運(yùn)輸與儲(chǔ)存環(huán)節(jié)科學(xué)施策確保了材料質(zhì)量。攤鋪過程實(shí)現(xiàn)了均勻與厚度精準(zhǔn)控制。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：優(yōu)化后的工藝顯著提高路面施工質(zhì)量與使用性能，在耐久性、防滑性、平整度等方面表現(xiàn)出色，該施工工藝為復(fù)雜氣候和大交通量下的高速改擴(kuò)建提供可靠技術(shù)方案。

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