同步攤鋪超薄磨耗層技術在吉林省高速公路路面養護中的應用

吳昊

摘 要：隨著公路養護技術的不斷提高，超薄磨耗層技術逐漸發展為一種主要的瀝青路面預防性養護形式，能夠快速有效地修復路面早期發生的輕微車轍、網裂、貧油等病害，延長路面壽命，改善行駛質量，提高安全特性，減小噪聲，增加路面強度等。本文結合吉林省工程實例，從原材料、配合比設計、施工工藝等方面介紹超薄磨耗層技術在吉林省高速公路路面預防性養護中的應用情況。

關鍵詞：超薄磨耗層同步攤鋪;預防性養護;UTFC-10

中圖分類號：U418.6文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）25-0093-04

Abstract： With the continuous improvement of highway maintenance technology， Ultra-thin friction course technology has gradually developed into a major form of preventive maintenance of asphalt pavement， which can quickly and effectively repair minor ruts， net cracks， lean oil and other diseases that occurred in the early stage of the pavement， extend Pavement Life， improve driving quality， improve safety characteristics， reduce noise， increase pavement strength and so on. This paper introduced the application of Ultra-thin friction course technology in preventive maintenance of expressway pavement in Jilin Province from the aspects of raw materials， mix proportion design and construction technology.

Keywords： synchronous spreading ultra-thin friction course;preventive maintenance;UTFC-10

1 項目概況

近年來，吉林省高速公路建設發展迅速，通車里程達到3 582 km，高速公路養護維修任務隨之增加，對高速公路的養護技術與管理水平也提出了更高的要求。2019年8月27日至9月4日，吉林省路橋建設集團有限公司在琿烏高速[黃松甸至敦化段，下行（延吉）方向]進行了超薄磨耗層預防性養護技術的應用。試驗段施工起點為延吉方向K227+000，終點為K237+180，全長10.18 km。原路通車時間為2008年，已營運11年。路面局部出現了松散、車轍、坑槽、裂縫等病害，路面構造深度等指標衰減明顯、道路整體性能降低。為了改善路面現有的通車條件，延遲路面損壞，采用同步攤鋪超薄磨耗層（UTFC-10）技術對該路段進行預防性養護。

1.1 舊路概況

G12琿烏高速黃松甸至敦化段，通車時間為2008年，已營運11年。原路面設計標準：采用設計速度80 km/h的雙向4車道標準，路基寬度24.5 m。路基標準橫斷面布置為：土路肩2×0.75 m，硬路肩2×2.5 m，行車道4×4.75 m，路緣帶2×0.5 m，中央分隔帶2 m。行車道標準橫坡2%，土路肩標準橫坡3%。原路面結構如下：表面層為5 cm改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-16;中面層為7 cm改性中粒式瀝青混凝土AC-20;下面層為8 cm粗粒式瀝青穩定碎石ATB-25;基層為32 cm水泥穩定碎石;底基層為16（18） cm水泥穩定砂土;墊層為20 cm砂礫。

1.2 路面狀況與評價指標

為全面了解本段路的路面破損狀況，并合理制定預防性養護方案，采用Z0Y0N-RTM智能道路綜合檢測車對路面情況進行了檢測及評價。路面檢測依據《公路瀝青路面養護設計規范》（JTG 5421—2018）[1]的預防性養護設計要求對路面破損、平整度、車轍主要路面狀況指標進行檢測。以檢測評價結果為基礎進行預防性養護維修及方案選擇的決策分析。G12琿烏高速K226～K236下行（延吉）方向無病害面積行車道為94.41%，超車道為93.46%，平均病害面積占比約6%，具體如圖1所示。該段路面已出現的病害類型以裂縫類為主，局部存在重度的縱向裂縫。

1.3 預防性養護方案

高速公路預防性養護維修決策方案如表2所示。從表1可知，G12琿烏高速K226～K236下行段的PCI評價為87.8，RQI評價為92.8，RDI評價為92.7，相關數據滿足指標三，因此，可采用2 cm厚超薄磨耗層進行預防性養護（見表2）。

2 配合比設計

2.1 原材料技術指標及檢測結果

2.1.1 超薄磨耗層用粘層油。超薄磨耗層用粘層油宜采用SBS改性乳化瀝青。粘層油質量技術要求如表3所示。

3 試驗段施工及工藝總結

3.1 UTFC-10混合料拌和

超薄磨耗層混合料拌和時，采用間隙式拌和機進行拌和。拌和機配備有材料配比和施工溫度的自動檢測和記錄設備，至少配備5個熱料倉和8個冷料倉。拌和時間應以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度，并根據設備情況經試拌確定。一般情況下，超薄磨耗層混合料拌和時間不應少于45 s（干拌5 s，濕拌40 s）。集料加溫溫度為175～185 ℃，改性瀝青加溫溫度為160～170 ℃，混合料溫度應控制在175～180℃。

3.2 超薄磨耗層攤鋪

超薄磨耗層混合料攤鋪采用專用同步噴灑攤鋪機施工。設備一次性完成粘層油噴灑、熱瀝青混合料攤鋪及熨平，灑布用量1～1.2 L/m2，攤鋪速度控制住10～12 m/min。攤鋪機開工前提前0.5～1 h預熱，熨平板溫度不低于100 ℃。用機械攤鋪的混合料，不宜用人工反復修整。當不得不由人工進行局部找補或更換混合料時，需要認真仔細，特別嚴重的缺陷應整層鏟除。

[螺旋式傳

送裝置][保溫乳化瀝青][乳化瀝青灑布裝置][熱混合料攤鋪裝置]

圖2 具備乳化瀝青粘層同步噴灑的攤鋪設備

3.3 超薄磨耗層碾壓

配備2臺12 t以上雙鋼輪振動壓路機，以慢而均勻的速度碾壓，達到最佳的壓實效果。初壓溫度不低于155 ℃，靜壓不少于2遍。終壓緊接在初壓后進行（以混合料不粘輪為度），溫度不低于130 ℃，靜壓不少于2遍，并無輪跡。

3.4 銜接處處理

超薄磨耗層起始點或與含伸縮縫橋面銜接時，首先采用精銑刨機進行長度為30 m、深度為2～0 cm漸變的縱向順坡方式，然后用切縫機及電鎬將銜接處的根部垂直于道路中線橫向切齊并清除干凈，確保垂直接縫。

4 試驗路檢測數據及后期使用狀況

項目部于2008年7月12日至15日對琿烏高速公路鋪筑的超薄磨耗層試驗路進行了檢測。檢測項目包括構造深度、摩擦系數及滲水系數，并進行了鉆芯取樣，觀測厚度、級配及層間黏結情況。檢測結果均滿足設計圖紙要求，具體檢測結果見表12。

2020年5月，我們對試驗路進行了使用狀況觀測，經過一個凍融期的使用，路面施工狀況良好，未出現任何病害，統計路面裂縫反射率為65%，由當地養護單位進行了開槽和熱密封膠灌縫。

5 結論

①吉林省琿烏高速同步攤鋪超薄磨耗層（UTFC-10）技術的應用，有效解決了該路段網裂、貧油等病害，提高了路面的平整度、抗滑性等技術指標，降低了行車噪聲，路面通行條件提升效果明顯。

②同步攤鋪的超薄磨耗層具有施工速度快、封閉時間短、開放交通快速的特點，適合在高速公路等高等級公路的養護維修中推廣使用。

③超薄磨耗層作為功能層，在施工前應對下承層（原路面）的病害進行徹底處理，對裂縫進行開槽灌縫。

④同步攤鋪所使用的乳化瀝青宜采用SBS改性乳化瀝青，其固含量和黏度指標是控制要點，在北方地區超薄磨耗層混合料所采用的瀝青膠結料宜采用高黏改性瀝青。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部.公路瀝青路面養護設計規范：JTG 5421—2018[S].北京：人民交通出版社，2018.