SMA-10超薄磨耗層在高速公路養(yǎng)護中的應用研究

廖曉陽

摘要：超薄磨耗層作為目前高速公路預養(yǎng)護技術(shù)的一種常用技術(shù)，能夠?qū)β访娉霈F(xiàn)的微小病害進行有效修復，極大地提升高速公路使用效果。文章結(jié)合實體工程，探討了SMA-10超薄磨耗層在高速公路養(yǎng)護中的應用，主要包括施工過程中的加鋪方案、原材料要求、施工要點、運用效果等方面的應用情況，可為今后同類工程SMA-10超薄磨耗層的使用提供工程借鑒依據(jù)。

關鍵詞：超薄磨耗層;SMA-10;施工要點;養(yǎng)護效果

0 引言

超薄磨耗層是一種高速公路常用的預防性養(yǎng)護技術(shù)，其鋪筑厚度通常為15～25 mm，主要用于預防、部分修復病害以及需要改善抗滑等使用性能的瀝青路面，也可以用于新建路面[1]。超薄磨耗層的主要特點就是厚度薄、采用細粒式瀝青混合料以及抗滑性能好。經(jīng)歷了多年的工程應用及技術(shù)改進，超薄磨耗層也由最早的Novachip逐漸演變成了現(xiàn)在不同類型的混合料，其施工設備也由最早的專用攤鋪設備發(fā)展為現(xiàn)在的普通攤鋪設備即可，為其技術(shù)的推廣應用創(chuàng)造了有利條件[2]。本文結(jié)合實體工程，對SMA-10超薄磨耗層在施工過程中的加鋪方案、原材料要求、施工要點、運用效果等方面進行了研究，為今后同類工程中SMA-10超薄磨耗層的使用提供了工程參考經(jīng)驗。

1 工程概況

某高速公路全路段總里程為56 km，采用雙向四車道的設計，路面寬度為23 km，設計車速為120 km/h。該高速公路自通車運營以來，雖然也出現(xiàn)了一些諸如裂縫、車轍等路面典型病害，但從公路技術(shù)狀況評價的主要指標來看，該試驗段路并未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的病害，路面整體情況較好（見表1），符合《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTG 5142-2019）中超薄磨耗層推薦的使用范圍，因此決定采用超薄磨耗層加鋪方案進行養(yǎng)護。

2.1 超薄磨耗層加鋪方案

依據(jù)方案比選，決定采用2 cm SMA-10+SBS改性乳化瀝青粘結(jié)層的超薄磨耗層的加鋪方案。超薄磨耗層的施工采用普通攤鋪機進行異步施工，即在攤鋪SMA-10瀝青混合料之前，要提前灑布粘層油，灑布量建議為0.5～0.6 L/m 2，并將其溫度控制在40 ℃～60 ℃左右。在灑布之后禁止車輛及行人通行，待乳化瀝青完全破乳之后再進行SMA-10瀝青混合料的攤鋪。

2.2 原材料要求

（1）粗集料、細集料、填料、纖維穩(wěn)定劑

SMA-10超薄磨耗層使用的粗集料、細集料均為玄武巖碎石（見表2），礦粉為石灰?guī)r礦粉，纖維穩(wěn)定劑采用的是德國CFF纖維集團生產(chǎn)的灰色顆粒狀木質(zhì)素纖維。上述各項原材的技術(shù)指標均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中的相應要求。

（2）瀝青膠結(jié)料及粘層油

超薄磨耗層使用的瀝青膠結(jié)料采用殼牌SBS I-D改性瀝青，粘層油采用SBS改性乳化瀝青，其各項指標均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004），詳見表3、表4。

（3）級配范圍

SMA-10超薄磨耗層混合料級配范圍如表5所示[3]。按照馬歇爾配合比設計方法進行試驗，得出SMA-10最佳油石比為6.5%。

2.3 施工注意要點

（1）原路面檢查。因為超薄磨耗層的鋪筑厚度較薄，一旦原路面存在凹凸不平或者表面雜質(zhì)較多，將會導致超薄磨耗層與原路面之間無法較好地粘結(jié)成一個整體，從而導致超薄磨耗層無法達到預期的使用效果[4]。所以在原路面上進行超薄磨耗層的攤鋪之前，必須要對原路面的平整度和潔凈度進行處理，如果有坑槽或者其他嚴重的路面病害，也必須先進行處理后才能進行攤鋪。

（2）瀝青混合料的生產(chǎn)。超薄磨耗層的瀝青混合料生產(chǎn)工藝與普通的熱拌瀝青混合料基本相同，但是由于超薄磨耗層的攤鋪厚度較薄，這就決定了其混合料在攤鋪過程中會出現(xiàn)溫度散失較快的現(xiàn)象，這就要求嚴格控制好瀝青混合料在拌和生產(chǎn)過程中的各項溫度控制。例如碎石集料的加熱溫度建議控制在180 ℃～190 ℃，瀝青加熱溫度建議控制在165 ℃～175 ℃，瀝青混合料的拌和溫度建議控制在170 ℃～180 ℃，同時確保瀝青混合料生產(chǎn)拌和過程中應均勻、無明顯離析、花白等質(zhì)量問題。

（3）瀝青混合料的攤鋪、碾壓。一般情況下成品瀝青混合料的攤鋪溫度建議應在150 ℃～170 ℃。攤鋪機必須緩慢（2～3 m/min）、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。同時考慮到超薄磨耗層鋪筑厚度薄的特點，進行碾壓時不能采用振動壓實，只能采用靜壓。相關施工碾壓參數(shù)建議范圍如表6所示。碾壓結(jié)束后，路面行駛交通可以等路面溫度下降至50 ℃后開放。

2.4 應用效果評價

在試驗路段的超薄磨耗層施工建設完成后，分別對其實施前后的路況指標（PCI、RQI、RDI）進行評價，同時也進行構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)及滲水等方面的檢測，具體結(jié)果如表7所示：

從表7中的數(shù)據(jù)反映來看，路面在鋪筑了超薄磨耗層后其整體性能有了較大的變化。PCI、RQI及RDI等各項路面狀況指數(shù)均從等級良（≥80，≤90）提升到等級優(yōu)（≥90），起到了很好的預防性養(yǎng)護措施的效果，對高速公路整體的使用效果提升較大。而從其他指標來看，鋪筑了超薄磨耗層后的路面構(gòu)造深度增加了43%，摩擦系數(shù)增加了36%，滲水系數(shù)減少了51%，可以說超薄磨耗層的鋪筑使得路面的抗滑性能以及滲水情況取得了顯著的改善，對路面使用的安全性及耐久性有極大的提升。

3 結(jié)語

從高速公路運營的長期管理角度來看，在高速公路出現(xiàn)微小病害時采用預防性養(yǎng)護措施不僅可以有效提高高速公路的使用壽命，同時也可以節(jié)約一大筆維修資金，而超薄磨耗層就是一種很好的預防性養(yǎng)護技術(shù)。本文通過結(jié)合某高速公路施工建設項目，針對該高速公路試驗路段出現(xiàn)的早期病害，提出采用SMA-10超薄磨耗層進行處理，從實際應用的角度進行全面的闡述。從超薄磨耗層的鋪筑效果來看，其主要路用指標均滿足要求，使用性能得到較大提升，表明該養(yǎng)護方案是切實可行的。但需強調(diào)的是，SMA-10僅僅是超薄磨耗層混合料的一種類型，并不是通用的處理方法，在進行養(yǎng)護方案的處理時，仍需根據(jù)實際情況篩選適用的方案進行養(yǎng)護。

參考文獻：

[1]唐忠國.南寧至友誼關高速公路瀝青路面中長期養(yǎng)護決策分析[J].西部交通科技，2018，133（8）：34-38.

[2]姚 慧，陳彥君，郭 濤.超薄瀝青混凝土磨耗層適用范圍及其施工工藝[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2012，128（3）：23-25.

[3]南雪峰.超薄磨耗層SMA-10礦料級配比較試驗研究[J].公路，2008（12）：160-164.

[4]焦繼成.超薄磨耗層在高速公路養(yǎng)護中的應用[J].公路交通科技（應用技術(shù)版），2007，35（11）：60-63.