易密實瀝青混凝土薄層罩面技術在養護維修工程中的應用

熊 亮，馬 翔，黃 勇

（1.安徽省交通投資集團道路養護管理有限公司，安徽 合肥，230088;2.東南大學，江蘇 南京，210096）

0 前言

隨著高速公路瀝青路面使用年限的不斷增長，瀝青路面養護維修技術也在不斷發展和創新。在公路養護中采用科學合理的路面養護技術，不僅能延長路面的使用壽命，同時又能減少養護的工作時間、節約養護成本。養護維修技術依據養護時機的不同可分為預防性養護和矯正性養護[1]，其中預防性養護被認為是科學性養護的具體體現，可以有效地節約瀝青路面周期壽命成本。

目前，各類封層、表處技術是預防性養護技術中的典型技術[2]。這類技術雖然造價低，但使用效果、耐久性并不理想。易密實瀝青混凝土是東南大學倪富健教授課題組提出的一種新型的瀝青路面材料，這種材料攤鋪厚度可以薄至2.5 cm，在養護維修工程中應用易密實瀝青混凝土薄層罩面技術是技術可靠性與經濟可行性較好的協調。本文以安徽界阜蚌高速公路蒙蚌段2012年度養護維修工程為依托，對易密實瀝青混凝土薄層罩面技術在養護維修工程中的應用進行研究，為這項技術的推廣應用提供實踐經驗。

1 養護維修方案設計

1.1 項目背景

安徽省界阜蚌高速公路是G36（寧洛高速）中的一段，其蒙蚌段是2004年10月建成通車的瀝青路面，截至2009年底路面使用狀況良好，路面基本處于“零維修”狀態。從2010年開始路面逐步出現了橫、縱向裂縫。為了防止病害的進一步惡化，2012年度對部分路段進行養護維修。

1.2 路況調查

為了制定合理的養護維修方案，2011年10月，對蒙蚌段全線的雙向道路進行了詳細的路況調查，包括彎沉、車轍、平整度和破損，其中彎沉采用路面結構強度指數（PSSI）、車轍采用車轍深度（RD）、平整度采用國際平整度指數（IRI）來表征，具體檢測結果如表1所列。

表1 路況檢測結果一覽表

從表1中的檢測結果可知，該路段強度、車轍和平整度均較好。這條路較嚴重的是破損病害，其調查結果如表2所列。

表2 破損病害統計結果一覽表

從表2中的調查結果可知，這條路最主要的是裂縫病害。為了進一步弄清裂縫的主要形式，對裂縫處進行了跨縫取芯，通過現場的取芯發現：橫縫基本為半剛性基層特有的反射裂縫，縱向裂縫既有反射裂縫，也有表面層輪跡帶附近出現的由上至下的裂縫。

1.3 養護維修方案設計

基于路況調查的結果和預防性養護的總體思路，制定了如圖1所示的養護維修方案。

圖1 養護維修方案示意圖

該項養護維修工程包括兩大分項工程：裂縫病害處治和2.5 cmECA-10易密實薄層罩面。裂縫采用挖補措施進行處治，對原有路面裂縫進行挖補后，再對路面整幅進行拉毛處治，拉毛深度約為8 mm，拉毛處治不僅可以提高新舊結構物間的粘結性能，而且可以有效地消除舊路面車轍對罩面層橫向平整度的影響。

2 易密實瀝青混凝土的組成設計

薄層易密實瀝青混合料是一種新型的瀝青混合料，相對常用的熱拌瀝青混合料而言，其組成設計在材料和級配方面都有明顯的不同。易密實瀝青混凝土中使用易密實添加劑延長薄層瀝青混合料的可碾壓時間，提高其壓實度。目前應用的易密實瀝青混凝土有ECA-6.7和ECA-10兩種級配[3]，該項工程采用ECA-10作為薄層罩面的材料。易密實瀝青混合料ECA-10的組成材料包括：集料、礦粉、PG76-22SBS改性瀝青、聚酯纖維、易密實添加劑。聚酯纖維增強混合料的柔韌性[4]，易密實添加劑提高薄層混凝土的壓實度。其級配組成如表3所列。

在易密實瀝青混凝土ECA-10組成設計時，首先按照相關技術規范的要求，對原材料進行了檢測，在原材料檢測的基礎上，采用馬歇爾試驗方法（雙面擊實75次）確定了易密實瀝青混凝土的最佳油石比，各指標檢測結果如表4所列。

易密實瀝青混凝土粒徑小，應用實例少，能否滿足我國高速公路表面層的技術要求需要通過室內性能試驗論證。為此，研究過程中對易密實瀝青混凝土ECA-10進行了詳細的路用性能試驗。試驗結果如表5所列，試驗方法均依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG E20-2011）。

從表5中的試驗數據可以看出，易密實瀝青混凝土ECA-10各項路用性能指標均能很好滿足其技術要求。尤其是60℃動穩定度達到5231次/mm，可見，這種瀝青混合料均有很好的高溫穩定性，可以有效地防治新鋪瀝青混凝土在高溫條件下產生較大永久變形。此外，由于采用了合理的級配組成，細粒式的易密實瀝青混凝土表面構造深度和抗滑性能均能很好地滿足技術規范的要求。

3 薄層罩面施工工藝

在室內試驗的基礎上，依據設計的養護維修方案，在界阜蚌高速公路養護維修工程中實施了易密實瀝青混凝土薄層罩面技術，具體施工流程及工藝如下所述。

3.1 裂縫處治

該項工程裂縫病害處治采用挖補的技術措施，具體方案是沿裂縫走向分層開挖面層結構后回填瀝青混凝土，其中橫縫一般銑刨2 m寬、5 cm深的槽，熱瀝青封縫后鋪設沿裂縫走向1.91的聚酯玻纖布，再回填5 cm溫拌AC-13改性瀝青混凝土；縱縫一般銑刨3.9 m寬、5 cm深的槽后，鋪設3.81 m的聚酯玻纖布，回填5 cm溫拌AC-13改性瀝青混凝土。鋪設聚酯玻纖布前對下層結構的裂縫進行灌縫處治，若銑刨上面層結構后發現下層結構裂縫病害嚴重需要繼續銑刨下層結構，必要時對基層進行銑刨重鋪，如圖2、圖3所示。

3.2 路面拉毛

在原路面裂縫處治徹底處治后，對擬罩面的整幅路面采用精銑刨機進行拉毛處理，拉毛深度按8 mm控制，如圖4所示。

3.3 黏層油灑布

路面拉毛后，對舊路面進行徹底的清掃，然后灑布高粘度乳化瀝青，用量按照0.4～0.6 mL/m2（乳化瀝青用量）控制，如圖5所示。

施工過程中必須有技術人員全程負責粘層油的灑布，包括灑布前路面的檢查，灑布過程中粘層油的用量和均勻性檢查，灑布后必須破乳后方能允許施工車輛通行，且應該盡量減少人和車輛通行。

表3 ECA-10的級配組成一覽表

表4 ECA-10馬歇爾試驗結果一覽表

表5 易密實瀝青混凝土路用性能試驗結果一覽表

圖2 開槽后熱瀝青封縫實景

圖3 貼聚酯玻纖布后回填瀝青混合料實景

圖4 舊路面拉毛處治實景

圖5 黏層油灑布實景

3.4 ECA-10罩面

ECA-10罩面的施工工藝與常規的瀝青混合料罩面類似，主要區別在于易密實添加劑的應用，易密實添加劑作為一種添加材料需要與瀝青同時噴入拌合缸中，因此，易密實瀝青混合料施工前需要對拌合樓進行適當的改裝，安裝易密實添加劑輸送設備。此外，易密實瀝青混合料施工過程溫度控制宜參考表6所列的技術要求。

表6 易密實瀝青混合料施工溫度控制要求一覽表

3.5 現場檢測

在試驗段施工結束后，對易密實瀝青混凝土ECA-10的現場施工質量進行檢測，其檢測結果如表7所列。

表7 現場檢測結果一覽表

從表7中的檢查結果可知：2.5 cm易密實瀝青混凝土ECA-10薄層罩面各項性能指標均能很好地滿足我國技術規范的要求，特別是構造深度、擺值等表面功能特性指標較常規的AC-13瀝青混合料還要好，是一種性能優良、造價經濟的罩面層材料。

4 結語

易密實瀝青混凝土作為一種新型的瀝青混凝土，公稱最大粒徑為10 mm，滿足薄層的厚度要求；易密實添加劑的應用，提高了薄層瀝青混凝土的碾壓效果；特有的級配組成滿足表面層的抗滑性能要求，這種瀝青混凝土從設計、施工和使用方面均能很好地滿足薄層罩面的要求。從界阜蚌高速公路蒙蚌段實施效果來看，易密實瀝青混凝土薄層罩面技術是一項經濟可靠的預防性養護措施，值得在全國高速公路養護維修工程中推廣應用。

[1]王朝輝，王麗君，白軍華，等.基于時段的瀝青路面預防性養護時機與對策一體優化研究[J].中國公路學報，2010，23（5）：27-34.

[2]李寧，張兵，俞先江.瀝青路面預防性養護霧封層在沿江高速公路上的應用研究[J].中外公路，2009,29（2）：90-93.

[3]丁林江，邵虎.易密實瀝青混凝土在車轍處治中的應用研究[J].公路交通科技（應用技術版），2009，（9）：31-34.

[4]馬翔，倪富健，顧興宇，等.聚酯纖維瀝青混合料錄用性能研究分析[J].公路交通科技，2006.