黏結性超薄磨耗層在瀝青混凝土路面病害處置中的應用

張小強

摘 要：在對瀝青混凝土路面養護過程中，為了減少病害，可以使用黏結性超薄磨耗層對其進行養護。本文先對超薄磨耗層的優點進行了分析，并對江蘇省瀝青混凝土路面當前常見的病害進行分析，并以此為基礎，對黏結性超薄磨耗層的應用進行總結，旨在提高瀝青混凝土路面的養護水平。

關鍵詞：黏結性;病害處置;超薄磨耗層

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A

1 超薄磨耗層的優點

與傳統的瀝青混凝土路面相比，超薄磨耗層對病害的處置技術具有可靠的處置質量、較高的施工效率、優良的預養護能力以及較高的經濟性，因此其從推出之后就得到了廣泛的應用。表1為傳統和超薄磨耗層處置技術性能之間對比。

2 江蘇省瀝青混凝土路面中的常見病害

2.1 路面開裂病害

在各級公路中，路面開裂是較為常見的病害，該種病害的分布沒有明顯的環境和地域特點，該病害主要受凍融循環、沖擊荷載、高輪壓以及局部交通量驟增等因素的影響。瀝青混凝土路面主要有網狀裂縫、龜裂、縱裂縫以及橫裂縫等開裂形式，通常公路會出現兩種以上的開裂形式。

通過對江蘇省瀝青混凝土路面開裂病害進行分析可知，不均勻沉降以及反射開裂是該省開裂病害產生的主要原因。當路基層存在缺陷時，路基層的剛度和平整度都會受到影響，路面的缺陷位置所產生的應力集中效應也會相應提高，從而產生路面反射開裂病害。該種病害通常會產生橫向裂縫，隨著反射裂縫的增加，最終產生貫穿整個路基路面結構層的裂縫。與此同時，路基不均勻沉降會使面層受到拉裂，進而導致裂縫的產生。

2.2 路面車轍病害

江蘇省路面車轍病害產生的主要原因有重載疊加和長大縱坡等因素。大型載重車輛在經過長大縱坡路段時，為了使車速得到控制，會加強制動，路面受荷載的沖擊時間也會相應的增加，從而導致車轍病害。

3 病害處置中黏結性超薄磨耗層的應用

3.1 對主材性能的要求

不良環境和車輛荷載直接作用面即為罩面層，因此應該確保黏結性磨耗層的施工質量，而主材（瀝青材料）的質量將直接決定該層的質量。超薄磨耗層與普通罩面相比，厚度較低，因此當荷載要求相同時，為了提高承載能力，應增加粗集料的比重，使其骨架優勢得以發揮。而在這種條件下，細集料的含量會相應的減少，這會直接導致骨料空隙填充度不夠，無法有效約束粗集料的邊界，從而導致車轍和變形等病害。為了減少約束缺陷，施工人員應依靠高黏結性瀝青材料，使磨耗層強度和厚度得以提高，從而達到提高瀝青使用年限的目的。

判斷超薄磨耗層中瀝青綜合性能的重要指標主要有黏度和針入度。為了提高超薄磨耗層的黏性和彈性，應使用改性技術對其進行處理，當前常用的改性技術為橡膠改性，該技術不但可以使基質的彈性得以優化，還可以發揮低碳環保的作用。

對相關實驗進行分析可知，對黏結性瀝青基質材料進行彈性改性處理，可以在保障瀝青基質的黏結性的基礎上提高其彈性。為了得到橡膠材料的最佳添加比例，研究學者運用半理論半經驗的試驗方式對其進行試驗，選擇多組試驗參數，對比分析各組的彈性指標，最終得到添加最佳比例，通過大量實驗證明，當橡膠粉改性劑含量為17%左右時，超薄磨耗層瀝青材料可達到最佳彈性。

3.2 黏結性超薄磨耗層主要施工工藝

當前，黏結性超薄磨耗層施工工序與普通瀝青混凝土的施工過程高度相似，主要有罩面層壓實、罩面層攤鋪、混合料運輸以及混合料拌和等環節。

（1）混合料拌和工藝。到目前為止，濕法拌和為公路養護中常見的拌和手段，該種拌和方法過渡性較好，因此得到了廣泛的應用。濕法拌和過程中應對拌和溫度進行控制，且應減小瀝青拌和倉與黏結劑之間的距離，使黏結劑的熱損失得到最大程度的控制。在拌和過程中，拌和溫度應為175℃～195℃，當拌和黏度大于2.5 Pa·s時，拌和溫度應提高5℃～10℃。當拌和倉初始溫度或者作業區域環境溫度不符合要求時，施工人員應對瀝青集料進行加熱處理。

（2）混合料運輸工藝。在混合料運輸過程中，應確保其運量符合連續攤鋪的要求，為了避免料斗與混合料粘連，施工人員應將防黏劑均勻的噴灑在料斗內。為了防止出現離析，可進行二次拌和，使混合料的均勻性得到保障。運輸結束后，施工人員應對料斗進行清潔，避免混合料凝固，污染料斗。

（3）罩面層攤鋪工藝。在攤鋪過程中，由于罩面層厚度較小，會導致混合料熱量散失速度增加，為了使攤鋪質量得到保障，施工人員應對攤鋪溫度進行控制，在攤鋪之前應預熱熨平板，與此同時，施工人員應保障黏結性高彈磨耗層攤鋪時的環境溫度不低于15℃，攤鋪溫度、磨耗層厚度與處理層溫度之間為負相關。圖1為三者之間的關系圖。

在對超薄罩面層的攤鋪松鋪系數進行選擇的過程中，應該以試驗段數據為依據。由于黏結性高彈磨耗層材料比普通材料的壓實空間小，且其具有較高的壓實難度，所以與普通瀝青混合料的松鋪系數相比，該材料的系數略低。在攤鋪作業過程中，施工人員應保持攤鋪車能夠連續穩定的前進，且應結合現場供料情況對攤鋪機推進速率進行控制，通常推進時速范圍應為60 m～180 m。

（4）罩面層壓實工藝。由于該罩面層具有較為明顯的彈性，會對壓實質量造成一定的干擾和影響，所以與普通瀝青混合料相比，該種材料的壓實施工標準較高。為了防止各混合料之間出現粘連，施工單位應使用鋼輪壓實機械對黏結性高彈磨耗層進行壓實處理。罩面層壓實主要分為處壓實、復壓實和終壓實，在實施初壓實的過程中，應采用動靜結合的形式進行壓實，在實施復壓實時，應使用振動壓實方式進行處理，在實施終壓實時，應采用靜壓方式進行處理。除此之外，施工人員還應該對壓實溫度進行控制，通常初壓實溫度應大于155℃，復壓實溫度應大于90℃。

4 結論

綜上所述，在對瀝青混凝土路面進行施工過程中，常會出現車轍病害和開裂病害，為了有效的規避這些病害，可以使用黏結性超薄磨耗層對路面病害進行處理。黏結性超薄磨耗層具有處置質量高、養護能力強、經濟效益高等特點，在當前公路養護中起到了重要的作用。為了進一步提高其施工質量，施工單位應對罩面層壓實、罩面層攤鋪、混合料運輸以及混合料拌和等過程進行控制，從而達到提高公路施工和養護質量的目的。

參考文獻：

[1]王小雄，崔文社，尹冉.超薄瀝青磨耗層在高速公路瀝青混凝土路面養護中的應用[J].公路，2011，56（05）：197-202.

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