超薄罩面在城市道路水泥路面白改黑中的應(yīng)用實(shí)踐

劉康康，李大為，曹 捷

（1. 上海市松江區(qū)交通建設(shè)管理中心，上海市 201601；2. 廣州大象超薄路面技術(shù)開發(fā)有限公司，廣東 廣州 510000；3. 上海本界路橋工程技術(shù)有限公司，上海市 200336）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市生活水平不斷提高，居民對(duì)出行要求也逐漸提高。水泥路面作為一種剛性路面結(jié)構(gòu)，具有較差的行駛舒適性與較低的抗滑性能；而瀝青路面以其良好的行駛舒適性與優(yōu)良的抗滑性能，逐漸成為城市道路最主要的路面結(jié)構(gòu)形式。城市道路水泥路面黑色化改造已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。超薄瀝青罩面作為一種快速有效的公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)手段[1-3]，近年來已逐漸應(yīng)用到城市道路路面改造當(dāng)中。本文依托某城市道路水泥路面加鋪超薄罩面工程實(shí)踐，對(duì)超薄罩面在水泥路面白改黑中的應(yīng)用效果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。

1 工程概況

人民路是位于某城區(qū)的一條南北走向的主干道，雙向4 車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h，路面寬度18 m，道路全長(zhǎng)1 103 m，原路面為水泥路面。目前路面表面磨耗比較嚴(yán)重，抗滑性能下降，同時(shí)水泥板塊存在部分?jǐn)喟濉⑺榱训惹闆r。部分路面狀況如圖1 所示，原路面指標(biāo)檢測(cè)評(píng)定結(jié)果見表1。為綜合改善原水泥路面行駛狀況，提升路面抗滑性能，設(shè)計(jì)單位提出采用“白加黑”技術(shù)改造方案。經(jīng)過方案比選，最終確定采用直接加鋪一層1.8 cm 厚熱拌超薄瀝青路面的技術(shù)方案，來解決目前水泥路面存在的問題。該技術(shù)具有快速施工、節(jié)省材料、改造效果明顯等特點(diǎn)。同時(shí)，超薄罩面還具有舒適、靜音和耐久的特點(diǎn)。

圖1 原路面狀況

表1 原路面檢測(cè)評(píng)定結(jié)果

2 原路面處理

熱拌超薄罩面加鋪前，需要對(duì)原水泥路面進(jìn)行處理，保證路面結(jié)構(gòu)完整、清潔、平順。其中包括以下技術(shù)方案：

2.1 裂縫/ 板縫處治

對(duì)與原水泥路面板塊斷裂形成的裂縫，以及水泥板塊之間的接縫，需要進(jìn)行灌縫處理，避免罩面加鋪后路面出現(xiàn)反射裂縫的情況發(fā)生。灌縫瀝青需采用性能在PG82-22 及以上的改性瀝青，對(duì)于寬度小于5 mm 的裂縫，可直接進(jìn)行灌縫；對(duì)于寬度超過5 mm的裂縫，需要將裂縫清理干凈后，灌注瀝青砂，而后在表面澆筑一層灌縫瀝青。灌縫標(biāo)準(zhǔn)是在裂縫上方形成一條寬約2 cm 的“小帽子”。灌縫示意圖、灌縫效果圖如圖2 所示。

圖2 灌縫示意圖和灌縫效果圖

2.2 板塊破損修復(fù)

碎裂的水泥板塊已經(jīng)喪失結(jié)構(gòu)承載力，需要將碎裂部位挖除，重新澆筑混凝土。待路面承載強(qiáng)度完全恢復(fù)，方可加鋪超薄罩面。

2.3 高差找平

由于原路面水泥板塊沉降不均勻、部分板塊間高差比較明顯，因此需要將沉降不均勻的板塊進(jìn)行處理，對(duì)板塊高差超過5 mm 的部位用銑刨機(jī)沿高差部位進(jìn)行銑刨，保證原路面整體平順。

2.4 窨井抬升

原水泥路面附屬設(shè)施包括雨水井、電力井等。超薄罩面加鋪前需要提前抬升，抬升高度為1.8 cm，與超薄罩面厚度一致，從而保證超薄罩面加鋪后，雨水井、電力井等與路面保持相平。

2.5 標(biāo)志標(biāo)線清除

超薄罩面加鋪前，原路面標(biāo)志標(biāo)線需要進(jìn)行打磨清除，以防止超薄罩面攤鋪后，在碾壓過程中將標(biāo)線壓碎，進(jìn)而造成罩面脫落。

3 超薄罩面混合料設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)1.8 cm 厚超薄瀝青罩面混合料進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中熱拌超薄罩面所用瀝青膠結(jié)料為高黏度特種改性瀝青，相應(yīng)的技術(shù)要求和檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 高黏度特種改性瀝青檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，混合料的孔隙率宜控制在12%以上，選擇7.0%油石比進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)試驗(yàn)，拌和樓熱倉(cāng)篩分分為0～4 mm、4～6 mm 和6～11 mm 三檔集料，對(duì)集料和礦粉進(jìn)行篩分，并根據(jù)馬歇爾設(shè)計(jì)方法進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)級(jí)配混合料孔隙率為13.4%，混合料最終設(shè)計(jì)級(jí)配通過率見表3。其中，熱倉(cāng)比例為0～4 mm∶4～6 mm∶6～11 mm∶礦粉=25∶45∶24∶6，油石比為7.0%，并外摻0.3%聚酯纖維作為增韌劑。對(duì)超薄罩面混合料進(jìn)行路用性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果和要求見表4。

表3 超薄罩面設(shè)計(jì)級(jí)配

表4 超薄罩面混合料路用性能檢測(cè)

4 超薄罩面施工

4.1 原路面清掃

超薄罩面施工前，需要將原路面清掃干凈。采用掃地機(jī)將路面全面清掃一遍，而后采用吹風(fēng)機(jī)將路面灰塵吹走，保證路面潔凈無灰塵，從而使得黏層油能夠與原路面完全接觸。

4.2 黏層油灑布

超薄罩面所用黏層油為超黏非乳化體系黏層油，是一種不粘輪黏層油。用作超薄罩面與水泥路面的黏結(jié)層，最終拉拔強(qiáng)度大于1.0 MPa。該黏層油采用專用設(shè)備灑布，霧化噴灑施工方式，每平方米灑布量為0.2 kg。黏層油灑布完成，施工機(jī)械即可進(jìn)入工作面。黏層油灑布過程如圖3 所示。

圖3 黏層油灑布

4.3 超薄罩面攤鋪

超薄罩面攤鋪采用傳統(tǒng)攤鋪機(jī)，半封閉施工，兩臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后并排推進(jìn)，半幅路一次性攤鋪完成，如圖4 所示。攤鋪過程中需要將攤鋪溫度嚴(yán)格控制在160～170℃之間。施工過程盡量減少人工操作，保證工作面的完整性。

圖4 超薄罩面攤鋪

4.4 超薄罩面碾壓

超薄罩面碾壓采用雙鋼輪壓路機(jī)，采用緊跟快壓的方式，靜壓兩遍。碾壓過程中嚴(yán)禁開啟震動(dòng)，以免表面集料被壓碎。超薄罩面適宜的碾壓溫度為150～160℃。

4.5 開放交通

超薄罩面碾壓完成后，待路面溫度降低至50℃以下，即可開放交通。一般情況下，碾壓后1 h 即可開放交通。

4.6 改造效果

原水泥路面改造耗時(shí)1d，一共完成19 854 m2的超薄罩面加鋪，平均加鋪厚度為1.8 cm，節(jié)省60%以上材料，大幅提高改造效率。改造完成的路面平整度提升，路面行駛舒適性增加，具有靜音效果。改造后的路面效果如圖5 所示。

圖5 超薄罩面應(yīng)用效果

5 結(jié)語

本文依托水泥路面加鋪超薄罩面應(yīng)用實(shí)踐，總結(jié)了超薄罩面實(shí)施流程和技術(shù)特點(diǎn)，得出以下結(jié)論：

（1）超薄罩面用作水泥路面升級(jí)改造，具有時(shí)效快、節(jié)省材料、改造效果好、路面靜音，以及不產(chǎn)生固體廢棄物等特點(diǎn)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成大面積的水泥路面改造。

（2）超薄罩面加鋪前，需要對(duì)原路面進(jìn)行處理，包括灌縫、板塊破損修復(fù)、高差找平、窨井抬升，以及路面標(biāo)志標(biāo)線清除等工作。

（3）超薄罩面采用高黏特種改性瀝青作為膠結(jié)料，混合料采用開級(jí)配方案，具有優(yōu)異的路用性能。

（4）超薄罩面黏層油采用分步噴灑方案，采用傳統(tǒng)的瀝青施工工藝與碾壓工藝，施工快速，有利于大面積推廣使用。