超薄磨耗層在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究

徐鋼 閻勇

摘 要：自改革開放以來，我國綜合實(shí)力得到了一個(gè)大的飛躍。公路建設(shè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要基礎(chǔ)設(shè)施，其規(guī)模迅速擴(kuò)展。半剛性基層瀝青路面是當(dāng)前最常見的公路路面形式之一，在其長期運(yùn)營過程中，因交通量日益增長，及車輛超載重載現(xiàn)象嚴(yán)重，逐步呈現(xiàn)出不同程度的早期破壞，促使路面使用性能快速衰減，從而嚴(yán)重影響了道路的使用壽命。為此，本文結(jié)合工程實(shí)際，決定選用超薄磨耗層用于路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工，該施工工藝的應(yīng)用，可顯著提高瀝青混合料的路面性能，延長道路使用壽命。

關(guān)鍵詞：超薄磨耗層；高速公路；技術(shù)原理

路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施對路面進(jìn)行保護(hù)的方案策略，用來防止微小病害進(jìn)一步擴(kuò)大，減緩路面使用性能惡化速度，減少日常養(yǎng)護(hù)和修復(fù)需要，保持路面性能處于良好的狀態(tài)，保證行駛質(zhì)量，延長道路使用壽命。超薄磨耗層是一種厚度為1.5cm～2.5cm厚的瀝青混凝土路面表層。這種瀝青混凝土路面表層具有超長耐久、抗滑、降低噪音、減少水霧、抗車轍和抗磨耗等優(yōu)良性能。它通常能夠起到改善瀝青混凝土面層的抗滑性能、修復(fù)輕微車轍和裂縫等病害的作用，常用作用于舊路的功能性恢復(fù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。

1 超薄磨耗層技術(shù)原理

超薄磨耗層技術(shù)主要應(yīng)用于高等級(jí)路面的養(yǎng)護(hù)中施工中，通常選用NovaChip，對于填料有著較高的要求，能夠?qū)Χ喾N路面病害進(jìn)行有效的處理，延長道路工程的使用壽命。首先將改性乳化瀝青鋪設(shè)在需要養(yǎng)護(hù)的路面上，將其用量控制在1.1L/㎡左右，隨后在上層攤鋪瀝青混合料，使得改性瀝青與混合料充分的結(jié)合在一起，形成超薄瀝青面層，其厚度一般在10—20mm，再經(jīng)過碾壓的作用實(shí)現(xiàn)與原有路面的牢固粘結(jié)。這種施工技術(shù)對周邊交通的影響較小，在短時(shí)間能就能夠開放交通，不僅能夠?qū)⒔档吐访嬖胍簦瑫r(shí)在提高路面抗滑性能方面也有獨(dú)特的優(yōu)勢。

2 工程概況

某高速公路工程屬于國道主干線中的重要組成部分，是國家重點(diǎn)道路工程之一，其路線全長109.93km，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為全立交、四車道。路線北段由于重型車輛較多，承擔(dān)著較大的交通荷載壓力，在局部路段的最大超載率達(dá)到了280.9%，在運(yùn)營過程中出現(xiàn)的主要路面病害有車轍、抗滑性能下降等，公路工程整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度良好。該高速公路工程處于山區(qū)地帶，必須保證路面的抗滑性能和防水能力，針對這一要求，采用超薄磨耗層的技術(shù)對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，延長公路工程使用年限。

3 超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)施工材料選擇

1）瀝青粘結(jié)料：瀝青粘結(jié)料采用SBS改性劑，滿足相關(guān)技術(shù)要求；其性能應(yīng)滿足同步施工型超薄磨耗層系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的路用性能。

2）聚合物改性乳化瀝青：聚合物改性乳化瀝青的性能也要滿足超薄磨耗層系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的路用性能；同時(shí)必須滿足聚合物改性乳化瀝青技術(shù)性能的有關(guān)要求。

3）粗集料：同步施工型超薄磨耗層的粗集料必須為典型高等級(jí)公路路面使用集料，滿足我國關(guān)于抗滑表層的使用質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)或在高等級(jí)路面表面層有成功應(yīng)用的先例。粒徑大于4.75mm的粗集料必須滿足各項(xiàng)指標(biāo)要求。

4）細(xì)集料：直徑小于2.36mm的細(xì)集料必須是機(jī)制砂（100%破碎加工而成），應(yīng)該潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，與瀝青有良好的粘結(jié)能力。性能指標(biāo)滿足相關(guān)技術(shù)要求。

5）填料：瀝青混合料的填料宜采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，礦粉要求干燥、潔凈，其質(zhì)量應(yīng)滿足填料性能指標(biāo)。

4 超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)施工工藝

1）原路面處理。在超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)施工之前，需要對原有的路面進(jìn)行處理。首先將施工范圍內(nèi)的碎石、垃圾等清掃干凈，確保路面不存在浮土以及灰塵。如果在路面的縫隙中存在雜物，需要采用壓風(fēng)機(jī)清理，待路面的水分干燥之后才能繼續(xù)施工。其次是對路面病害的處理，若在路面的車轍深度超過15mm，需要對車轍進(jìn)行填充。最后還需對路面進(jìn)行銑刨，應(yīng)根據(jù)路面的實(shí)際情況確定刀頭數(shù)量，盡量采取低速銑刨的方式，避免由于速度過快對路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。在伸縮縫兩側(cè)或者其它銑刨機(jī)無法處理的地帶，應(yīng)采取人工處理的措施。

2）混合料拌和與運(yùn)輸。首先根據(jù)公路工程的實(shí)際情況確定科學(xué)的配合比例，對混合料的制備工作提供積極的指導(dǎo)作用。技術(shù)人員應(yīng)先對各項(xiàng)原材料的性能進(jìn)行檢測，同時(shí)考慮到工程的具體需求，通過試拌工作檢驗(yàn)配合比例。取樣檢測混合料的指標(biāo)，確保混合料的性能滿足路面養(yǎng)護(hù)的需求。在進(jìn)行正式的拌制之前需要檢驗(yàn)拌合設(shè)備的性能，并清洗拌合倉，保證內(nèi)壁的干凈整潔，避免存在殘余的材料。同時(shí)調(diào)試拌合設(shè)備的參數(shù)，保證其在施工的過程能夠正常的運(yùn)行。嚴(yán)格按照配合比例的要求進(jìn)行各項(xiàng)原材料的投放，合理控制拌合的溫度與時(shí)間。一般情況下溫拌的溫度應(yīng)保持在165—175℃之間，出倉時(shí)的溫度控制在170—185℃左右。在進(jìn)行混合料拌合的過程中主要是分為干拌和濕拌，其中濕拌的時(shí)間應(yīng)高于干拌時(shí)間，將最佳拌合時(shí)間控制在45—47s。混合料制備完成之后可進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)，在運(yùn)輸車輛的內(nèi)壁涂刷隔離劑，避免混合料在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)粘結(jié)的現(xiàn)象。應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場，避免出現(xiàn)時(shí)間過長導(dǎo)致混合料的溫度無法滿足施工的要求。

3）混合料攤鋪。在混合料運(yùn)至施工現(xiàn)場之后，應(yīng)先檢查其溫度是否滿足施工的要求，如果出現(xiàn)結(jié)塊或者溫度過低的問題，禁止應(yīng)用在施工之中。在攤鋪之前應(yīng)保證粘層與透層的干凈和平整，根據(jù)路面的實(shí)際情況確定松鋪系數(shù)，一般將其控制在1.05—1.1之間，混合料與改性乳化瀝青的攤鋪同時(shí)進(jìn)行，采用專業(yè)的攤鋪機(jī)械。在攤鋪機(jī)就位時(shí)將墊木放置在指定的位置，以便熨平板的安放。熨平板需要提前預(yù)熱，待溫度達(dá)到100℃后才能開展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。合理的控制攤鋪機(jī)運(yùn)行的速度，保持在3—5m/min。

4）混合料壓實(shí)。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行碾壓，防止混合料的溫度過低影響壓實(shí)的質(zhì)量，碾壓施工時(shí)混合料的溫度應(yīng)高于90℃，一般采用靜壓的施工方式，防止由于碾壓工作對路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響。為了避免混合料與碾壓輥粘結(jié)在一起，還需要配備皂液水和刮板。另外是對攤鋪接縫的處理，在縱向接縫處應(yīng)保證有5cm左右的搭接范圍，采用跨縫碾壓的方式來確保接縫的順直。在處理橫向接縫時(shí)應(yīng)由施工人員對端部的混合料進(jìn)行鏟平，使得銜接部分具有相當(dāng)?shù)钠秸裕荒艹霈F(xiàn)跳車現(xiàn)象。

5）養(yǎng)護(hù)。在施工完成后應(yīng)按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行路面養(yǎng)生，根據(jù)公路工程的實(shí)際情況確定養(yǎng)生的時(shí)間，一般應(yīng)大于7d。待路面的性能和溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，通過對路面的試壓來檢驗(yàn)路面的質(zhì)量，符合相關(guān)規(guī)范之后方可開放交通。在交通開放的前期采取一定的限行措施，大型運(yùn)輸車不能通行，來確保路面的穩(wěn)定性。

6）質(zhì)量驗(yàn)收。要求施工過程中必須提高質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)對于施工質(zhì)量的檢測工作，在每個(gè)環(huán)節(jié)施工完成之后都應(yīng)該按照相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在施工中存在的質(zhì)量問題，并采取相應(yīng)的處理措施。在施工完成后也需要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。同時(shí)加強(qiáng)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，充分掌握溫拌超薄磨耗層施工的技術(shù)要點(diǎn)，不斷的規(guī)范施工操作行為，減少施工中存在的質(zhì)量問題，建立起相應(yīng)的崗位責(zé)任制度，確保施工能夠高效、順利的進(jìn)行。

5 結(jié)束語

綜上所述，速公路在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，有效的加強(qiáng)了區(qū)域間的聯(lián)系。高速公路路面承擔(dān)的荷載壓力較大，在后期投入運(yùn)營之后可能會(huì)出現(xiàn)破碎、裂縫等一系列的路面病害，所以對路面的養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。通過路面養(yǎng)護(hù)工作能夠避免路面的微小病害擴(kuò)大，提高路面的使用性能。超薄磨耗層技術(shù)能夠有效的解決高速公路路面的微小病害，顯著的改善了路面的使用性能，減少路面病害對車輛通行的影響，主要應(yīng)用在高等級(jí)路面養(yǎng)護(hù)施工中，并取得良好的效果。

參考文獻(xiàn)

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