超薄磨耗層技術(shù)在泌陽高速公路路面養(yǎng)護中的應(yīng)用

李 傳 明

(河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州　450052)

近幾年來，河南省公路建設(shè)突飛猛進，發(fā)展迅速，隨著已建成公路總里程的快速增長，公路的養(yǎng)護任務(wù)越來越繁重，同時也對公路的養(yǎng)護管理水平、技術(shù)水平提出了更高的要求。超薄磨耗層作為預(yù)防性養(yǎng)護措施的一種，主要應(yīng)用于高等級瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護和輕微病害的矯正性養(yǎng)護，是一種超長耐久的表面層，具有造價低，服務(wù)壽命長，攤鋪速度快，工期短，開放交通快，具有降低輪跡噪聲、易于養(yǎng)護等特點，可以有效改善路面的使用品質(zhì)。

1　項目概況

焦桐高速泌陽段于2010年通車運營，通車7年來，路面陸續(xù)出現(xiàn)了車轍、裂縫等病害，路面構(gòu)造深度等指標衰減明顯、道路服務(wù)水平下降。在各類路面病害中，尤其是縱橫向裂縫，是本項目路面主要的病害類型。2017年主要采用超薄磨耗層技術(shù)對該段路面進行了專項養(yǎng)護施工。現(xiàn)對該技術(shù)的實施情況進行總結(jié)，以期供類似養(yǎng)護項目參考。

2　舊路面裂縫處理

結(jié)合以往超薄磨耗層施工經(jīng)驗，舊路面裂縫病害往往在磨耗層施工一兩年之后再次出現(xiàn)。為解決這一難題，本項目尤其重視對舊路面裂縫病害的處理，總結(jié)出了本項目的裂縫病害處治工藝。

2.1　裂縫清理和干燥

為了有效提高公路養(yǎng)護施工管理的實際效率，要整合裂縫監(jiān)督管理水平，建立健全更加完整的系統(tǒng)化維護機制，從根本上保證瀝青路面灌封縫的有效性和耐久性。要求相關(guān)施工技術(shù)人員要在施工開始前對裂縫進行清潔和干燥，為后續(xù)工作的開展提供保障。另外，要集中采取空壓機吹掃的方式，將裂縫附近的路表面吹掃干凈后著重升級表面封閉的整體水平，并行熱空氣吹掃方式，在有效提高縫內(nèi)溫度的基礎(chǔ)上，也能進一步強化灌縫料與裂縫的粘結(jié)效果[1]。

2.2　完善灌封縫材料

材料的選擇和實施過程要貼合項目運行趨勢和實際要求，建立統(tǒng)籌性監(jiān)督管理框架體系。尤其是在裂縫灌封操作開始前，相關(guān)技術(shù)人員要對灌封材料進行處理，確保各項指標符合標準。對于聚合物類改性瀝青灌封縫材料的制備過程也要滿足實際需求，著重完善攪拌操作、加熱操作等，從而維護改性瀝青灌封縫材料的性質(zhì)。技術(shù)人員要采用丙烷或柴油先加熱導(dǎo)熱油，借助導(dǎo)熱油循環(huán)間接對灌封縫材料進行加熱，將具體溫度控制在180 ℃～200 ℃之間。例如，聚合物類改性瀝青灌封縫材料由于自身的特殊性質(zhì)，能建立重復(fù)使用的措施，重復(fù)加熱次數(shù)在2次～3次為最佳。

2.3　優(yōu)化修整機制

在裂縫處理工作的過程中，明確管理人員要針對灌封工作流程予以關(guān)注，要求準備完善后就能落實具體操作，工序銜接順暢。封縫施工要在裂縫清理和干燥工序后馬上開始，盡量縮短清理期與灌注期的時間間隔，確保運行連續(xù)、均勻的操作方式，保證灌封縫材料應(yīng)用的效果，且要借助灌封機上的刮平器進行最后的整平處理[2]。

2.4　優(yōu)化輔助設(shè)施

要減少裂縫對磨耗層產(chǎn)生的影響，就要對輔助設(shè)施進行處理和控制，一般會借助抗裂貼進行優(yōu)化處理。具體操作要在清理干凈作業(yè)面工作結(jié)束后，結(jié)合裂縫的走向和長度，按照標準化操作流程有效裁剪適宜長度和寬度的抗裂貼(見圖1)。

首先，要揭去隔離膜，保證抗裂貼中心對準裂縫，然后從一端開始，緩慢操作，在粘貼的同時，要利用超過15 kg重量的手推鐵輥進行滾壓操作，從而減少內(nèi)部殘留的空氣。

其次，對于低溫環(huán)境的處理工作，則要保證邊烤邊粘貼。需要注意的是，要集中對空鼓進行分析，制定切實有效的管理措施和控制機制。粘貼工作結(jié)束后，技術(shù)人員則要沿裂縫兩側(cè)進行綜合處理，主要是借助0.8 t小型鋼輪壓路機進行壓路操作，對縱面和橫面進行統(tǒng)籌處理，控制在2遍～3遍之間。

最后，要合理性檢查壓密程度，對于密實程度不好的情況要及時進行補壓操作，并且將氣溫控制在10 ℃以上，若是氣溫在10 ℃以下，則要利用液化氣熱氣噴槍對抗裂貼進行集中加熱處理，從根本上保證其整體質(zhì)量，避免搭接操作[3]。

3　超薄磨耗層施工流程與控制要點

在項目實施過程中，要結(jié)合具體情況優(yōu)化施工組織計劃，通過試驗段確定標準的施工流程和施工參數(shù)。

3.1　路面銑刨拉毛處理

按照標準化流程有序開展相關(guān)工作，集中整合設(shè)計及現(xiàn)場實際情況，進一步確定病害范圍，完成施工放線。在完成銑刨施工時，技術(shù)部門要采用兩邊擋板自動找平的方式控制銑刨深度，對整體施工流程予以監(jiān)督。銑刨產(chǎn)生的路面廢舊材料應(yīng)及時運走，減少環(huán)境污染[4]。特別要注意的是，已磨損的銑刨刀頭必須及時更換，一定程度上保證銑刨后路面的平整度，見圖2。

3.2　混合料生產(chǎn)工序

在具體工作項目開展的過程中，要結(jié)合工程實際情況建立健全系統(tǒng)化的運行工序，明確混合料管理機制和質(zhì)量監(jiān)督措施，確保能按照標準化要求有序開展具體工序。

第一，對拌合機進行集中標定，完善具體設(shè)備的調(diào)整機制。本文以焦桐高速公路泌陽段施工項目為例，對具體參數(shù)設(shè)計和工序管理進行了分析。該工程項目的斷級配改性熱瀝青混合料拌合站設(shè)在桐柏縣，能在保證運輸交通的基礎(chǔ)上，提供良好的供應(yīng)管理服務(wù)。項目主要拌合機選擇的是南方建機3 000型瀝青拌合機，該拌合機能在拌合過程中有效避免“揚塵”問題，加之拌合站外部還專門配置了除塵設(shè)備。“揚塵”污染防治工作能夠達到預(yù)期設(shè)定的環(huán)保目標。在施工開始前，施工人員組織對拌合機計量系統(tǒng)進行深度管理和校準，從根本上提高計量數(shù)據(jù)的可靠度，且對其予以有效檢修和潤滑，從設(shè)備保障入手維護生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，也為后續(xù)工作的全面開展奠定了堅實基礎(chǔ)[5]。

第二，施工部門對混合料的配合比進行了集中管理，明確用試驗數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工的原則，堅決按照批復(fù)的配合比進行物料調(diào)配。同時，技術(shù)人員還對拌合設(shè)備進行了性能調(diào)試和冷料“流量”試驗。結(jié)合拌合機的應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用需求和整體項目的運行結(jié)構(gòu)確定了冷料上料器的轉(zhuǎn)速、振幅及料門角度。配合比驗證和試驗環(huán)節(jié)，能從根本上保證旋轉(zhuǎn)壓實儀能按照標準化結(jié)構(gòu)完成壓實操作，優(yōu)化體積性質(zhì)和最佳用油量的具體參數(shù)，見表1。

表1　超薄磨耗層生產(chǎn)配合比設(shè)計結(jié)果

第三，對斷級配改性熱瀝青混合料生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)進行系統(tǒng)化管控。

1)要保證石料加熱溫度控制在180 ℃～190 ℃之間。2)要保證瀝青加熱溫度控制在165 ℃～175 ℃之間。3)要保證瀝青拌合溫度能控制在170 ℃～180 ℃之間。需要注意的是，整體拌合操作要按照標準化控制機制有序落實，且拌合時間為45 s。

3.3　混合料的運輸

在混合料制備結(jié)束后，要按照標準化操作流程和工作要求完成運輸，主要采用的設(shè)備就是25 t的自卸汽車，結(jié)合施工安排制定有效的運輸方案和計劃。在實際操作過程中，也要著重優(yōu)化自身的操作行為和管理基準，尤其是從拌合機向運料車上裝料的過程中，操作人員不僅僅要多次挪動汽車按照“前、后、中”順序裝料，也要有效保證裝料的平衡性，一定程度上減少混合料的離析問題，提高鋪面的均勻性。除此之外，運料車運輸混合料管理過程要借助帆布進行覆蓋，起到保溫作用和防污染作用[6]。

當運料車進入攤鋪現(xiàn)場后，要保證輪胎上不得沾有泥土等可能污染路面的臟物。在卸料過程中指派專人指揮協(xié)調(diào)卸料工作，保證運料車距離攤鋪機約0.1 m～0.2 m處空擋等候攤鋪機。同時需注意緩慢卸料以減少撞擊攤鋪機的可能性。需要注意的是，在實際運料管理工作中，要保證運料車每次卸料的完整程度，避免剩余物料出現(xiàn)硬結(jié)，對后續(xù)車輛使用造成影響。

3.4　乳化噴灑、混合料攤鋪

攤鋪機熨平板需提前半個小時預(yù)熱，堅決避免攤鋪面因過薄而出現(xiàn)拉帶裂紋。改性乳化瀝青應(yīng)提前半個小時加入攤鋪機乳化瀝青罐內(nèi)，打開攤鋪機的循環(huán)裝置讓乳化瀝青在管道內(nèi)進行循環(huán)預(yù)熱。攤鋪前應(yīng)進行試噴檢驗噴嘴的工作狀況。改性乳化瀝青在60 ℃～80 ℃的溫度下噴灑，噴灑量必須精確計量，以保證路面攤鋪均勻，實驗工程師根據(jù)現(xiàn)場路面情況，確定改性乳化瀝青實際噴灑量控制為800 mL/m2～900 mL/m2。需要注意的是撒布溫度不能高于80 ℃,否則在設(shè)備中就會破乳。

熱瀝青混合料攤鋪溫度約為150 ℃～170 ℃，在改性乳化瀝青噴灑后攤鋪,熱瀝青混合料攤鋪在所有改性乳化瀝青噴灑表面上，并由電加熱的振動熨平板進行熨平。

攤鋪速度根據(jù)拌合站生產(chǎn)能力、攤鋪厚度與寬度、攤鋪及碾壓設(shè)備的性能等綜合考慮，一般設(shè)置為4 m/min～10 m/min。攤鋪速度一旦設(shè)定，不得隨意變換速度或中途停頓，宜勻速、連續(xù)進行施工，以提高平整度，減少混合料的離析。

3.5　混合料的碾壓

超薄磨耗層的碾壓工作需緊跟攤鋪機進行，以保證在較高溫度下完成碾壓以提高薄層鋪面與下承層之間的粘結(jié)效果。具體要求就是要保證超薄磨耗層碾壓能在路面溫度下降到120 ℃前進行碾壓、成型。碾壓方式主要以靜壓為主。在攤鋪施工完成后，需要等到攤鋪層完全自然冷卻，且鋪面內(nèi)部混合料溫度降至50 ℃以下時方可開放交通。

4　結(jié)語

在公路養(yǎng)護施工項目中，超薄磨耗層具有諸多特點，但不能作為結(jié)構(gòu)補強層。建立健全完整的技術(shù)監(jiān)督管理機制，整合管控措施的同時，確保應(yīng)用體系的完整性。施工部門要按照標準化流程運行施工操作，著重管控裂縫處理問題，避免裂縫對整個工程項目質(zhì)量和安全性造成威脅，也為后續(xù)操作的有效建立和落實奠定堅實基礎(chǔ)，最終實現(xiàn)養(yǎng)護施工的目標，也為我省公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

參考文獻：

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[3]程永春,付極,劉寒冰,等.超薄磨耗層瀝青混合料路用性能試驗研究[J].公路,2016(3):13-16.

[4]于慶革,田新宇,舒躍,等.淺談超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護中的應(yīng)用[J].公路,2015(10):233-236.

[5]張新波,劉長溪,馬曉松,等.C型NovaChip超薄磨耗層在山東高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用[J].中國公路,2016(Z1):5-8.

[6]陳宇,盧孝益.NovaChip改性超薄磨耗層技術(shù)在公路路面大中修工程中的應(yīng)用[J].公路,2015(8):237-239.