超粘磨耗層技術在瀝青路面預防性養護施工中的應用

侯 勇

（泌陽縣交通工程質量監督所，河南 駐馬店 463700）

1 超粘磨耗層技術優點

當前，我國公路路網愈加完善，隨著地方經濟的迅速發展，公路建設及通車里程增長速度不斷加快，大幅縮短了地區之間的空間距離，促進了地區經濟的快速增長。從已建公路運營現狀分析，由于交通量、氣溫、降雨等因素影響，部分公路在建成通車2～3年便出現了不同程度的病害問題[1]。為改善路面使用性能，延長道路使用壽命，做好道路養護施工至關重要。超粘磨耗層是一種高效、簡單、快速的養護技術，在施工應用當中，超粘磨耗層技術需采用專用設備進行改性乳化瀝青粘結料灑布，并進行玻璃纖維超粘磨耗冷拌混合料拌和，通過攤鋪、碾壓施工后，可形成一種新的磨耗層，用于道路建設養護施工。相比其他預防性養護技術，超粘磨耗層技術是2種技術的綜合，即超薄磨耗層、微表處，具備上述2種養護技術的優點。可以通過摻加玻璃纖維的冷拌技術和粘結層工藝，進一步提升乳化瀝青的性能[2]。其優點具體如下。

1.1 高耐磨性

在改性乳化瀝青噴灑后，可攤鋪碎石纖維混合料，待壓實成型，超粘磨耗冷拌骨料將緊緊被結合料網狀結構裹覆，構成一個復合嵌鎖體系，此時纖維等材料緊緊連接，能夠有效控制骨料脫離等情況。超粘磨耗層的應用可以大幅提升路面耐磨性能，改善路面使用性能。

1.2 高粘附性

超粘磨耗層可采用改性乳化瀝青材料，此時將有一個超強粘結層在舊路面形成，并和添加纖維的拌和料相互粘結，當舊路面裂縫內滲入乳化瀝青材料后，將向上反流至超粘磨耗冷拌骨料縫隙內，并由此構成一個網絡狀瀝青結合料。從而大幅提升舊路面和新鋪磨耗層之間的粘結性能，避免磨耗層脫離[3]。

1.3 高防水性

基于超粘磨耗層工藝特點，需連續灑布乳化瀝青，從而有效提升了封層的密閉性。加之纖維材料的使用，可在路面形成一層良好的保護膜，具有較高防水能力。

1.4 高穩定性

玻璃纖維的摻加，可以有效提升材料的高彈性模量，具有較強延伸力，能夠有效控制路面低溫收縮裂縫的出現[4]。

1.5 超強抗裂性能

超粘磨耗層屬于網絡纏繞結構，纖維自身的抗拉伸強度很高，可以很好地提升磨耗層的抗拉、抗剪等性能。通過這些性能的改善，能夠有效抑制反射裂縫產生，有效控制路面病害。

2 超粘磨耗層混合料配合比設計

為了有效處理超粘磨耗層乳化瀝青和集料相容性等情況，需做好混合料配合比設計工作。超粘磨耗層礦料分為3檔，見表1。

表1超粘磨耗層礦料類型

按照相關規定，該文在礦料100 g用量，乳化瀝青11g用量的情況下，通過添加不同用水量與水泥量進行拌和試驗分析。首先，水泥用量不變，均為1 g時，當外加水用量為4 g的情況下，拌和時間達到了135 s；當外加水用量為6 g的情況下，拌和時間達到了180 s；當外加水用量為8 g的情況下，拌和時間超過了180 s。

當外加水用量不變，均為6 g時，水泥用量為0.5g的情況下，拌和時間超過180 s；水泥用量為2 g的情況下，拌和時間為98 s。

由此可見，當乳化瀝青和水泥用量相同時，外加水用量越多，拌和時間越長。相比規定要求（＞120 s），當外加水用量為6 g，水泥用量為1 g時，最符合拌和時間規定。為檢驗選擇是否合理，該文進行了黏聚力試驗。結果見表2。

表2 黏聚力試驗結果

由此可見，外加水用量為6 g、水泥用量為1 g時，可達到設計要求。通過相關試驗研究分析，適量添加纖維材料，可有效提升混合料抗變形能力。當纖維用量為0時，輪轍變形試驗的寬度變化率為3.7%；當纖維用量為0.1%時，輪轍變形試驗的寬度變化率為3.7%；當纖維用量為0.15%時，輪轍變形試驗的寬度變化率為3.2%；當纖維用量為0.2%時，輪轍變形試驗的寬度變化率為3.0%；當纖維用量為0.25%時，輪轍變形試驗的寬度變化率為2.6%。由此可見，玻璃纖維摻加增加，輪轍變形試驗的寬度變化率逐步下降。為此，玻璃纖維摻加量可控制在0.15%～0.2%，基于經濟性和拌和性考慮，本配合比采用0.2%玻璃纖維用量。

最終，可確定施工配合比為集料∶乳化瀝青∶填料∶纖維∶水=100∶11∶1∶0.2∶6。

3 試驗段鋪筑施工技術要點

3.1 工程概況

某公路工程為雙向四車道，所處位置交通流較大，通車運營多年后，路面病害問題顯著，主要病害為車轍、裂縫等。為了有效防治路面病害，本文選取其中具有代表性的路段作為試驗段進行施工。施工前，對路面性能進行了詳細檢測，所得結果如下。1）構造深度為1.2 mm（≥0.6 mm）。2）滲水系數135 mL/min（≤300 mL/min）；摩擦系數擺值62 BPN（≥45 BPN）。可見路面狀況基本良好，未出現結構性病害，采用預防性養護即可。基于工程實際情況，該文提出了超粘磨耗層技術用于瀝青路面預防性養護。

3.2 噴灑SBS改性乳化瀝青黏結層

為了全面提升超粘磨耗層和舊瀝青路面之間的黏結性和防水效果，可將SBS改性乳化瀝青噴灑在局部路段，用于防水黏結層施工。施工超粘磨耗層前期，可加熱快裂SBS改性乳化瀝青，溫度控制在50 ℃～60 ℃，隨后選取專用設備噴灑黏結層材料，熱乳化瀝青和舊路面接觸之后，將會快速破乳，隨后便可進行超粘磨耗層施工。

3.3 超粘磨耗層路面施工

按照施工規定，按照施工配合比設計進行混合料均勻拌和，保證無花白、無離析現象。超粘磨耗層路面攤鋪前，先將裝好料的攤鋪機準確就位，保證對準走向控制線，并做好攤鋪厚度、拱度的適當調節，確保攤鋪箱周邊和舊路面緊密黏結。攤鋪時，采用2臺攤鋪機同步進行施工，安全距離控制在10 m左右，攤鋪速度不宜過快，可控制在2.0 m/min～2.5 m/min。同時做好鋪后混凝土厚度和平整度檢測，如果不符合規定，需繼續攤鋪。攤鋪施工后，需及時進行路面碾壓，碾壓一般分為3個階段，應嚴格按照相關原則合理確定壓實設備、碾壓速度、遍數等參數。初壓時進行1～2遍振動壓實，碾壓速度為2.5 m/min～3.5 m/min。復壓時進行4～5遍碾壓，碾壓速度為4 m/min～5 m/min。終壓時進行2～3靜壓，碾壓速度控制在3 m/min ～5 m/min即可。完成上述所有工序后，即可進入路面養護時期。養護初期嚴禁車輛通行，在自然條件下，已攤鋪瀝青混凝土超粘磨耗層路面冷卻，且已達到凝結成型效果，即可開放交通。

3.4 超粘磨耗層路面性能檢測分析

為了驗證瀝青路面養護施工中超粘磨耗層路面的應用效果，該文分別對工后、工后7 d、工后半年的路面性能情況進行了跟蹤觀測與檢測，具體情況如下。

3.4.1 完工后路面性能檢測

完成施工后，需檢測試驗段路面性能，主要檢測項目為表觀質量和抗滑性能。通過目測可見，路面經超粘磨耗層施工后，表面平整、密實，無松散，裂縫修復效果好，未見橫向、縱向裂縫。通過抗滑試驗分析，摩擦系數擺值為85 BPN（≥45 BPN）；構造深度為0.8 mm（≥0.6 mm）；滲水系數1.2 mL/min（≤10 mL/min），說明通過養護施工后，已有效改善路面抗滑、抗滲性能。

3.4.2 完工后7 d路面性能檢測

工后7 d后，再次進行路面性能檢測，路面表面平整、密實、均勻，未見裂縫的病害。通過抗滑試驗分析，摩擦系數擺值為76 BPN（≥45 BPN）；構造深度為0.8 mm（≥0.6 mm）；滲水系數1ml/min（≤10 mL/min），說明通過養護施工后，可有效改善路面抗滑、抗滲性能。

3.4.3 完工后半年路面性能檢測

工后半年后進行路面性能檢測，路面表面平整、密實、均勻，未見裂縫的病害。通過抗滑試驗分析，摩擦系數擺值為70 BPN（≥45 BPN）；構造深度為0.9 mm（≥0.6 mm）；無滲水現象（≤10 mL/min），說明通過養護施工后，隨著通車時間的增加，摩擦系數有所下降，但仍可滿足規范要求，表明可有效改善路面抗滑、抗滲性能。

通過半年的跟蹤觀測，路面采用超粘磨耗層技術養護施工之后，路表面平整、密實、未見裂縫等病害，且路面具有良好的抗滑性能和抗滲性能，由此表明超粘磨耗層技術施工應用效果顯著[5]。

4 結語

綜上所述，隨著基礎設施建設規模的不斷擴大，公路建設里程越來越長。瀝青路面作為最常見的路面結構形式，在使用過程中發現，早期病害問題愈加嚴重。超粘磨耗層技術在瀝青路面預防性養護施工中的合理應用，可大幅提升工程質量，降低建設成本，對改善路面使用性能，延長路面使用壽命具有重要意義[6]。