超薄磨耗層技術在公路預養護中的應用

俞 軍（上海市永達市政建設養護工程有限公司， 上海 200052）

近年來我國機動車保有量迅速增加，交通問題日益突出，一方面公路交通量迅猛增長，另一方面車輛荷載逐漸增加。超載問題使公路承受超出設計指標的荷載，加上環境因素、養護不當等原因，我國公路路面的實際使用壽命遠低于設計使用壽命，大大影響了經濟效益和社會效益。

近年來，作為一種較為先進的公路路面預養護技術，超薄磨耗層技術在公路新建項目和改擴建工程中得到大規模應用。它能夠有效改善路面服務性能，極大延緩病害出現時間，延長公路路面的使用壽命。

1 超薄磨耗層技術

超薄磨耗層技術是使用專用同步攤鋪機械，在預養護路面上噴灑一層改性乳化瀝青做黏層油，再攤鋪一層 15～20 mm 厚的改性瀝青混合料，鋼輪碾壓機械往返壓實后成型的路面預養護技術[1]。

作為改善公路路面使用性能的預養護技術，超薄磨耗層技術在施工工藝、路面使用性能、養護技術等方面優勢明顯，因而具有較長的設計使用壽命和較低的路面全壽命周期成本。

1.1 施工工藝優勢

施工攤鋪工藝簡單，施工質量控制較為可靠；施工流程短，施工耗時短，通常施工結束后 0.5 h 即可開放交通；施工成本低，選用來源廣泛且成本低廉的原材料，并且加工制備成本低；施工技術成熟，適用于不同路面條件下的快速施工，從而保證優良的路面使用性能。

1.2 路面使用性能優勢

通常采用斷級配的瀝青混合料，可以增加路面摩擦系數，增強抗滑性能，確保路面行車安全； 具有較高的降噪、排水性能，可以降低路面行車噪聲與雨天行車水霧，使行車舒適性大大提升；專用的高性能改性乳化瀝青黏層油可以有效封閉預養護路面的裂縫，減少反射裂縫的發展，從而改善路面使用性能，延長使用壽命。

1.3 養護技術優勢

相較其他路面預養護技術，如灌縫、碎石封層、霧封層、稀漿封層、復合封層和微表處技術等，超薄磨耗層技術除了可以用于新建高等級公路路面的磨耗層和橋面鋪裝的防水層之外，還更適用于等級高、載荷重、路面使用性能要求高的公路路面預養護工程，如高速公路瀝青路面面層的預防性養護以及發生輕微路面病害后的矯正性養護。

超薄磨耗層技術可以緩解或解決如下路面病害：路面出現少量的裂縫、較淺的車轍等輕微路面病害；路面出現表面構造深度不足或摩擦系數不夠等影響行車安全的病害；路面出現水損、剝落等病害；其他需要進行養護的路面病害。

2 超薄磨耗層材料技術要求

2.1 瀝青膠結

超薄磨耗層應采用高性能聚合物改性瀝青，其性能應符合表1 指標要求，以滿足路面使用性能要求。測試方法以國家標準 JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》為準。

表1 改性瀝青膠結料的技術要求

2.2 聚合物改性乳化瀝青

聚合物改性乳化瀝青應選用較高的固含量的品種，且蒸餾后的瀝青應具有較高的彈性和柔韌性，以保證超薄層和原有路面層的有效黏結。具體技術指標要求如表2所示。

表2 改性乳化瀝青的技術要求

2.3 集料

原材料應選用表面干凈、堅硬耐磨、耐久性強的玄武巖粗集料，應特別注意的是其性能技術指標需符合洛杉磯磨耗和狄法爾磨耗兩種評價要求。具體技術指標要求如表3所示。

表3 集料技術要求 %

全部細集料應采用破碎加工而成的機制砂，保證表面潔凈、干燥、無雜質，同時與瀝青膠結料具有較好的黏附性能。

2.4 混合料

混合料的體積參數要求及性能要求，如表4所示。

表4 超薄磨耗層混合料的技術要求

3 超薄磨耗層施工工藝方案

3.1 專用施工設備

超薄磨耗層施工時需使用具有同步噴灑乳化瀝青黏結層的專業攤鋪設備，達到同步進行乳化瀝青黏結層的噴灑和超薄層瀝青混合料的攤鋪效果。輪碾壓路機緊隨攤鋪機后進行反復壓實，一次成型超薄層混合料磨耗層。超薄磨耗層攤鋪機碾壓速度一般為 10～30 m/min，較普通瀝青攤鋪機攤鋪速度高 5～10 倍。由于乳化瀝青同步施工，無須預先噴灑，因此超薄層技術的工藝簡單、施工速度快，養護工程占用交通時間短。

3.2 施工準備

（1）舊路面清潔。超薄層攤鋪前需對舊路面進行清潔，路表可用高壓噴水槍沖洗，待路面完全干燥后自然風干1 d 以上方可進行下一步；亦可采用人工清掃或壓風機清掃路面及裂縫中的雜物，應保證舊路面在清潔后攤鋪前無任何雜物、顆粒、灰塵和粉漿等。

（2）施工機械準備。施工前檢查攤鋪機等機械工作狀態是否正常，尤其是專用攤鋪機的噴灑控制與計量系統。

3.3 主要工藝

（1）超薄層專用攤鋪機的運行速度應按照施工方案指定的速度運行。專用乳化瀝青應加熱到 60～80 ℃ 之間再進行噴灑，噴灑量為 0.9～1.5 kg/m2，具體噴灑量應精確控制，以匹配超薄層混合料的攤鋪速度。

（2）超薄層混合料攤鋪溫度宜通過室內試驗段攤鋪確定。普通熱拌瀝青混合料通常控制在 150～170 ℃，溫拌瀝青混合料可適當降低。攤鋪時，應采用具有電加熱功能的振動熨平板進行熨平。

（3）輪碾壓路機應緊跟攤鋪機后進行碾壓作業。碾壓速度和次數嚴格按照施工方案執行，以保證超薄層混合料與原有路面層的有效黏結。

（4）攤鋪時應隨時注意材料噴灑和攤鋪的均勻性。注意橫縫和縱縫接縫處的搭接，如有不符合設計要求的地方應及時處理。

4 超薄磨耗層在上海公路的應用

超薄磨耗層技術自 1988年應用以來，已經在澳州、北美洲、歐洲、南非等國家和地區廣泛應用[2]。自 2002年我國廣東省第一次試驗并成功應用超薄磨耗層技術后，國內眾多高等級公路?市政道路及橋面鋪裝也都成功應用了超薄磨耗層技術[3]。

由于華東地區降水較多，雨后路面容易出現行車水霧和眩光，對行車安全不利，因此上海市也將超薄磨耗層技術廣泛地應用于公路預養護。

（1）2008年，上海市逸仙路高架實測了超薄磨耗層技術的路面降噪效果。結果顯示：采用超薄磨耗層技術比普通公路 AC 路面的噪聲低 3～5 dB，具有明顯的降噪效果；同時行車舒適性也得到改善[4]。

（2）2011年，上海市 G1501 東南郊環高速公路鋪筑了25 mm 厚的溫拌橡膠瀝青超薄磨耗層路面試驗段[5]。完工后實測結果顯示，路面降噪 3 dB，路面狀況優良；多年運營跟蹤結果顯示，雨天行車舒適性明顯提升。

5 結 語

作為預養護技術，超薄磨耗層技術具有施工作業周期短、全壽命周期成本低等優點，同時在耐磨、降噪、排水、抗滑等路用性能方面具有優異表現，可以有效延長路面使用壽命，提升路面行駛舒適度，保證路面行駛安全。作為公路預養護方案中的一種有效養護工藝，超薄磨耗層技術具有推廣價值。