UTAC薄層罩面在干線公路養護中的應用

□文 /焦曉磊

介紹了UTAC薄層罩面在國道103京塘路養護維修實體工程的技術方案和施工過程，從養護流程、材料要求、配比設計、施工要點等多個方面闡述了薄層罩面的技術要點。實踐結果表明UTAC薄層罩面技術是一種功能完善的預防養護技術方案，適用于天津市路面技術要求較高的干線公路的預防性養護，可明顯改善路面行駛性能，達到延長路面使用壽命的目的。

薄層；罩面；干線；公路；養護；維修

目前天津市國省干線公路路面大部分已到了養護維修期，尋求一種經濟適用的瀝青路面修補技術十分必要。薄層罩面技術是一種延長公路壽命、改善路面質量、降低建設成本、提高路面行駛性能與安全特性的前沿施工技術，攤鋪厚度較薄，適用于公路預防性養護工程，具備較大的成本優勢。在施工工藝方面，薄層罩面適宜采用專業化設備以及同步噴灑攤鋪設備，具有攤鋪速度快、通車時間快等優點，可減小施工占道及造成的交通阻塞。

國道103京塘路（以下簡稱“京塘路”）維修工程采用了UTAC薄層罩面技術，取得了成功，對今后干線公路的預防性養護起到指導和推動作用。

1 工程概況

京塘路交通量大、行車速度快，對路面功能層磨損嚴重，導致裂縫以及路面抗滑能力減低等路表功能明顯下降，給行車安全造成了隱患，急待實施預防性養護措施，恢復路面行駛性能。

該路線作為天津市區與濱海新區的交通動脈，受交通組織的約束，只能采取不間斷交通的施工方法。薄層罩面攤鋪速度是普通瀝青路面的5倍左右，具備快速施工優點。為把對交通的干擾降到最低，決定采用薄層罩面對京塘路進行養護維修。

1.1 路況檢測

為科學準確的對路況進行了解，采用目前最先進的路況快速檢測車對路況破損率和平整度進行檢測，重點了解路面病害形式和病害程度，見表1。

表1 京塘路路況檢測結果

路面主要以橫縱裂縫為主，個別路段有網裂存在。同時，路面表觀光滑，構造深度衰減明顯。路面平整度整體良好，個別路段存在路面變形。因此，應在局部進行挖補維修，整體改善路面的行駛性能。

1.2 養護方案

1）舊路面的強度滿足交通荷載與流量的要求。

2）通過現場調查、統計及對病害的分析，對個別大的車轍路段、短距離的大面積剝落路段進行銑刨加鋪處理。

3）原路面裂縫寬度＜6mm可不進行處理；當裂縫寬度＞6mm時，應先進行封縫處理。

4）原路面的坑槽、擁包等病害應徹底挖補。

5）對路段病害只發生在表面且剝落嚴重的路段進行薄層罩面。

薄層罩面鋪筑厚度2.5 cm，鋪筑1～3車道，逐車道依次施工，攤鋪寬度約4 m。單向不斷交作業、夜間施工。

2 配合比設計

2.1 原材料

1）瀝青。試驗所用瀝青為SBS1-D改性瀝青，見表2。

表2 SBS1-D改性瀝青試驗結果

2）礦料。粗集料采用5～10mm石灰巖；細集料采用石灰巖機制砂；填充料采用石灰巖磨制的礦粉，見表3。

表3 礦料試驗結果

3）改性乳化瀝青。薄層罩面一體化施工方法采用快裂陽離子改性乳化瀝青，見表4。

表4 改性乳化瀝青技術要求及檢測指標

2.2 級配設計

根據UTAC-10型級配曲線范圍，經篩分計算后確定原材料級配曲線和配合比，見圖1。

圖1 設計級配曲線

按照馬歇爾配比試驗方法確定最佳油石比為5.53%，為保證瀝青混合料的各項技術性能，認為該瀝青混凝土的油石比取5.50%，此時瀝青混凝土的密度為2.475 t/m3，在實際施工生產中，油石比可控制在±0.2，以保證質量。

為進一步驗證目標配合比、生產配合比設計的合理性，對瀝青混合料的析漏、飛散損失、水穩定性、高溫性能及抗滑性能進行了驗證，見表5。

表5 UTAC-10混合料性能檢驗結果

由表5看出，在最佳油石比條件下成型的混合料各項路用性能均能很好的滿足技術要求。

3 施工

3.1 基礎工作

將試驗路段行車道的原瀝青混凝土面層用銑刨機銑刨25mm且使構造深度達到2mm以上，然后清理路面。銑刨過后，對坑槽外邊緣進行修整，避免出現破茬。對需填補的路段進行清掃，不得有塵土、雜物或油污。需灌縫的路面進行灌縫施工。

3.2 混合料攤鋪

1）薄層罩面厚度薄，降溫速度過快，因此攤鋪溫度對于薄層罩面的攤鋪質量至關重要。為防止溫度降低而造成壓實困難，攤鋪溫度應較普通瀝青混合料高。薄層罩面攤鋪溫度一般控制在162～174℃。

2）由于薄層罩面UTAC混合料的粗集料多，應調整好振搗和振動級數，以確保足夠的初始密實度并且振不碎集料。

3）粘接層瀝青的攤鋪采用專用設備同步進行。粘層瀝青在60～80℃的溫度下噴灑，噴灑量需精確計量。噴灑量控制在0.4～0.6 kg/m2；根據工程經驗，主車道的輪跡帶處比超車道的輪跡帶處易產生泛油，所以主車道的粘結層乳化瀝青噴灑量可適當小些；針對具體項目，由試驗室設計噴灑量并由工程師在現場跟據實際情況適當調整。

4）混合料的松鋪系數可以根據經驗或根據混合料的類型由試鋪試壓確定，一般為1.15～1.20。

5）攤鋪機必須均勻、連續不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少離析。攤鋪速度根據實際情況確定，一般為10～27 m/min。

6）攤鋪機熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。

京塘路薄層罩面攤鋪采用Vogel e公司SuPer-1500，可實現粘結層的一體化攤鋪，為有效保證粘結層所用乳化瀝青的材料供給，現場還配備乳化瀝青油罐車。現場攤鋪速度約為15 m/min。

3.3 混合料壓實

1）由于罩面層攤鋪厚度小，壓路機的振頻與振幅宜采用“高頻、低幅”的方式碾壓。

2）攤鋪厚度薄，混合料溫度損失迅速，不易壓實，在壓實工藝上必須做到壓路機緊跟攤鋪設備，隨鋪隨壓，必要時需要增加壓路機數量。

3）壓路機的噴水裝置工作狀況應保持良好，避免噴水量過多而引起的路面溫度迅速降低和其他病害，從而影響路面質量。

4）瀝青混合料攤鋪后，宜盡可能在高溫下進行碾壓。初始碾壓溫度不低于150℃，碾壓終了溫度在120℃以上。

為保證壓實度和平整度，應做到初壓和復壓的壓路機緊跟碾壓。此次試驗段鋪筑采取雙鋼輪振動壓路機，振動初壓2遍，輪胎壓路機復壓5遍，雙鋼輪壓路機靜壓終壓2遍。碾壓速度10 m/min左右。

4 試驗路檢測

為檢驗試驗路的后期使用狀況，專門派人進行了跟蹤調查。采用路況快速檢測系統，對路面的平整度和破損率進行了檢測對比，見圖2。

圖2 通車1 a后路況檢測結果

由圖2看出，實施薄層罩面后，路面破損率有明顯改善。經過將1 a年的使用后，破損率處于0.31%～6.72%，平均值為2.55%。同時，由于薄層罩面主要針對行駛性能的改善，因此其在一定程度上對平整度有所提高，但整體改變不大。

5 結語

薄層罩面技術是一種經濟適用的瀝青路面修補技術。京塘公路試驗路，薄層罩面技術能夠取得較好的施工效果。

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