高速公路路面養護中超薄磨耗層施工工藝的實施

張智偉

（湖北省京珠高速公路管理處，湖北 武漢 430000）

高速公路瀝青路面以其卓越的性能、舒適的行車感受到國內外高速公路養護施工方的青睞。但是在高速公路瀝青路面運營過程中，由于外界環境、車輛超載等因素的影響，極易出現路面車轍、路面松脹問題，對高速公路路面服務效益造成了較大的影響。而超薄磨耗層施工工藝的合理應用，有望解決高速公路路面養護中存在的路面車轍問題。

1 高速公路路面養護工程概述

某高速公路工程全長為148.56km，設計時速為80.0km，該公路為雙向四車道形式，路基寬度為23.5m，在2010年10月正式建成通車。在該高速公路運營過程中，由于重載車輛不斷增加，該高速公路路面出現了摩擦力下降、滲水、車轍等病害。為保證該高速公路運營安全舒適性，該地公路養護部門從2016年開始對部分路段進行超薄磨耗層罩面施工。

2 高速公路路面養護中超薄磨耗層施工工藝實施流程

2.1 工作面清理及現場準備

1） 進行工作面清理。采用清水配合壓風機清理路面及縫隙內雜物、灰塵。在清洗完畢后晾曬24h，確定路面完全干燥后可開始下道工序；2） 準備原材料。超薄磨耗層罩面施工原材料主要包括瀝青、細集料、粗集料、填料幾個模塊。其中在瀝青料選擇過程中，應優先選擇具有較高黏附性，且延度＞20cm、軟化點＞75.0℃、閃點＞230.0℃的瀝青料；而在細集料選擇過程中，可以選擇粒徑尺寸＜2.00mm，且堅固性（＞0.3mm）≥2.5%、含泥量（＜0.075mm 部分）≤5.0%的石料；在粗集料選擇過程中，應準備粒徑在9.50mm 左右，吸水率≤3.0%、石料壓碎值≤26.0%的玄武巖或其他巖性石料；在填料選擇時，應選擇潔凈的石灰石石料磨細后的礦粉[1]；3） 技術交底，根據超薄磨耗層罩面施工流程及要點，對施工技術人員進行技術交底；4） 機械就位。準備2 臺11t 雙鋼輪壓路機；4 臺9t 水車及乳化瀝青運輸車；1 臺超薄磨耗層攤鋪機、路面除塵設備及小型切割機、銑刨機，并將相關設備停放在規定的位置上。

2.2 混合料拌合

高速公路路面養護中混合料拌合前期需要進行原材料試驗，并進行瀝青混合料混合比設計，以確定生產配合比。在確定原材料質量后，由于該高速公路路面養護工程位于北方，風沙較多，因此，為避免孔隙堵塞，可以采用傳統馬歇爾配合比設計方式，確定混合料拌合配合比。該工程主要以通過0.075mm 篩孔的級配質量百分比為7%為標準，確定超薄磨耗層罩面施工最佳油石比為4.9%。在確定超薄磨耗層罩面施工油石比后，可以設定瀝青拌合設備拌合溫度為175.0℃。持續拌合40s，可獲得所需的拌合料。

2.3 混合料運輸

超薄磨耗層罩面施工混合料運輸主要采用15t 以上的自卸乳化瀝青運輸車運輸，并在車廂底板、側板進行防粘劑的涂抹。同時為避免攤鋪階段出現瀝青混合料離析情況，應在成品料倉至運料車移動期間，選擇前后反復三次裝載的方式，保證混合料運輸量超出攤鋪所用量，為攤鋪機勻速、連續行進提供充足的瀝青混合料。

在瀝青混合料運輸至現場后，施工方可根據施工進度，在完全遮蓋車廂的基礎上，采用兩套棉蓋布密實包裹瀝青混合料。并利用測溫檢查孔，定期檢測施工現場瀝青混合料溫度，以保證運輸期間混合料溫度一定。

2.4 混合料攤鋪及碾壓

在超薄磨耗層攤鋪階段主要利用專門的超薄磨耗層攤鋪機。

1） 在攤鋪工作開展前期，需要預熱燙平板，并在超薄磨耗層攤鋪機料斗、螺旋送料器表面均勻涂抹防粘劑，隨后調整超薄磨耗層攤鋪機料斗內溫度在170℃左右，以保證乳化瀝青噴灑溫度在60.0℃以上。同時依據每平方米1000mL的標準，對超薄磨耗層攤鋪施工用混合料噴灑量進行標定。

2） 以每分鐘10m 的速度配合夯錘作業，在現場攤鋪機螺旋輸送器取料時利用旋轉壓實儀（成型溫度158℃，壓實100 次） 進行壓實成型，以保證施工配合比設施空隙率在±1.0%以下，見圖1。需注意的是，在氣溫低于10.0℃或者路面存在積水時，應避免攤鋪作業。同時嚴格控制攤鋪階段導熱油溫度及攤鋪表層厚度，若攤鋪施工階段出現超薄磨耗層攤鋪機無法到達的兩側，可以由人工找平，或者利用超薄磨耗層攤鋪機自帶的平衡梁，控制路面平整度。并及時修復橫向接縫，以保證高速公路路面養護中超薄磨耗層攤鋪接縫平整，降低超薄磨耗層攤鋪接縫位置跳車風險[2]。

圖1 超薄磨耗層罩面攤鋪施工

3） 在超薄磨耗層攤鋪施工完畢后，將乳液抽出，并拆除噴灑嘴。隨后利用一臺11t 雙鋼輪壓路機重復碾壓1～2 遍。超薄磨耗層碾壓主要采用靜止碾壓的方式，每小時碾壓機械行進距離為3.8km，碾壓設備振動頻率為45Hz，振動幅度為0.45mm。依據少水、緊跟、慢壓的原則，保證石料擺正且穩定嵌固。為避免雙鋼輪壓路機裝備碾壓棍上粘新攤鋪的熱瀝青混合料，施工方可在雙鋼輪壓路機裝備上增設刮板、皂液水添加系統，保證碾壓效果。

4） 在超薄磨耗層碾壓施工后，檢測路面施工溫度。在路面施工溫度下降至50.0℃，或者在環境溫度25.0℃條件下持續35.0min，可開放交通。

3 高速公路路面養護中超薄磨耗層施工工藝實施質量檢驗

3.1 水穩定性及構造深度檢驗

本次水穩定性試驗主要利用浸水馬歇爾試驗的方式，即將試驗件分為兩組，一組放入60.0℃水內浸泡0.5h，另外一組放入60.0℃水內浸泡48h，分別利用穩定儀器測量試驗件穩定性。一般高速公路瀝青混合料構造件殘留水穩定性應在80%以上，本次測得工程0.5h 馬歇爾試驗穩定性為11.23kN，殘留穩定度為95%，與標準相符。

現場構造深度檢測主要采用鋪砂法檢測的方式，最終檢測結果應在1.0m 以上。即在測點位置清掃一塊35×35.0cm 的路面，周邊立擋風板，并在擋風板內裝入適量砂土。隨后利用推平板攤鋪，在表面無浮砂之后，利用量尺測量攤鋪后擋板內構造的圖形直徑。本次試驗測得構造深度為1.10m，與指標要求相符。

3.2 膠結材料最大用量及高溫穩定性驗證

膠結材料最大用量主要采用燒杯法。即將拌合完畢的混合料取1kg 倒入800.0mL 燒杯內。將燒杯放入170.0℃烘箱內保溫60min，取出瀝青后稱量附著在燒杯上瀝青質量。通過前后質量相減得出瀝青析漏量。本次試驗測得析漏量為0.045g＜0.10g，與要求相符。

高溫穩定性驗證主要選擇最佳油石比下成型車轍板試驗件，其高溫下每毫米振動次數要求在3000 以下。本次檢測得高溫下瀝青料動穩定度為11232 次/mm，與要求相符。

3.3 壓實厚度及摩擦系數檢測

壓實厚度檢測主要采用現場挖坑測量的方式，最終厚度應在-1.0～5.0m 之間。即首先標定好砂的密度，隨后將待測位置表層清掃完畢放上基板，將挖出的土及時裝入塑料袋，測定土重量，隨后利用鋼直尺測量洞的深度。最終得出洞的深度在3.5mm 左右，與標準要求相符。

摩擦系數主要采用擺式儀檢測的方式，最終檢測得到的BPN（標準溫度下擺值） 應在45 以上。本次測試主要利用標準量尺長為126.0mm 的擺正儀器，將其放置在碾壓完畢后路面測點位置。促使儀器擺動方向與行車方向一致，在滑動長度校核后，檢測路面擺值。最終得出標準溫度20.0℃擺值為55，與要求相符。

4 結語

綜上所述，超薄磨耗層施工工藝的實施可以提升高速公路工程路面降噪性能、結構強度、抗滑性能。為保證高速公路路面養護中超薄磨耗層施工工藝優勢的充分發揮，施工者應從超薄磨耗層混合料配合比設計、瀝青料質量、攤鋪碾壓等方面全方位控制高速公路路面養護中超薄磨耗層施工工藝實施質量，保證高速公路路面養護效益。