瀝青路面超薄磨耗層施工工藝

李娟

摘 要：目前，公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平不斷提升，不僅有利于提升路面使用性能和路面服務(wù)水平，同時(shí)還有助于為道路通行人員提供舒適、安全、便捷的行車環(huán)境，因此，做好瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文以超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)工藝為例，結(jié)合具體案例，闡述了瀝青路面超薄磨耗層施工相關(guān)內(nèi)容，以便對(duì)相關(guān)養(yǎng)護(hù)工作起到指導(dǎo)借鑒作用。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;超薄磨耗層;施工工藝

中圖分類號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

一個(gè)地區(qū)和國(guó)家的公路網(wǎng)是否完善直接反映了其交通發(fā)達(dá)程度，同時(shí)也關(guān)系著其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路建設(shè)事業(yè)也進(jìn)入了快車道，國(guó)家在公路建設(shè)方面投入了大量資金，進(jìn)一步推進(jìn)了我國(guó)交通事業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展。然而，在公路建設(shè)里程持續(xù)增加的同時(shí)，公路養(yǎng)護(hù)問題也成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。為此，開展瀝青路面超薄磨耗層施工技術(shù)研究具有重要意義。

1 超薄磨耗層技術(shù)概述

作為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要技術(shù)之一，超薄磨耗層罩面在路面養(yǎng)護(hù)當(dāng)中可以起到修復(fù)輕微裂縫、松散和老化路面的效果，同時(shí)，還能提高路面的平整度和抗車轍性能，對(duì)于抑制或延緩路面反射裂縫具有明顯成效。此外，相比其他預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，超薄磨耗層的密水性相對(duì)較好，可有效避免瀝青路面水損壞，起到增加路面使用年限的作用。

Nova Chip是當(dāng)前超薄混凝土磨耗層應(yīng)用最多的一種方式，此項(xiàng)技術(shù)源于上世紀(jì)80年代。Nova Chip超薄磨耗層主要選用了一種特殊的改性乳化瀝青黏結(jié)層，其特點(diǎn)為高粘、快裂等，并將1～2.5 cm的高黏度改性瀝青混合料鋪設(shè)其上。混合料利用特殊的間斷級(jí)配，通過單一粒徑碎石（70%～80%）、細(xì)集料（20%～30%）、填料共同構(gòu)成混合料，在該磨耗層構(gòu)成當(dāng)中，一般采用4.8%～5.2%的瀝青用量，其特性與SMA基本一致。

在攤鋪施工當(dāng)中，Nova Chip超薄磨耗層需要利用專門的機(jī)械完成，需一次性完成黏結(jié)層和面層攤鋪施工，通過面層混合料高溫加熱黏結(jié)層改性乳化瀝青，使其快速破乳開裂，因加熱影響，水分受熱蒸發(fā)，并順著面層混合料的縫隙不斷向上運(yùn)動(dòng)，促使乳化瀝青也不斷向上移動(dòng)，進(jìn)而完成整個(gè)封縫流程，自動(dòng)成膜，通過這種修復(fù)養(yǎng)護(hù)方式，可以起到不錯(cuò)的封水、黏結(jié)效果。整體而言，Nova Chip超薄磨耗層的優(yōu)點(diǎn)主要集中在抗滑能力強(qiáng)、噪音小、施工迅速、成本低，且可減少雨天水霧和水膜等。

2 工程概況

某公路工程為雙向6車道，路面結(jié)構(gòu)為5 cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土（GAC-16C）+6 cm中粒式改性瀝青混凝土（GAC-20C）+8 cm粗粒式密級(jí)配瀝青碎石（ATB-25C）+下封層+18 cm水泥穩(wěn)定碎石+18 cm水泥穩(wěn)定碎石+20 cm低劑量水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石。本工程所處地區(qū)夏季高溫，且持續(xù)時(shí)間偏長(zhǎng)。由于本地區(qū)交通流量大，重載問題嚴(yán)重，因此，在路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)必須要保證符合規(guī)定要求。根據(jù)路面狀況調(diào)查分析，本工程出現(xiàn)了一定病害問題，其中車轍問題較為嚴(yán)重，從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果可知，在本工程早期出現(xiàn)的車轍類型主要為2類，即失穩(wěn)性車轍、磨耗性車轍。其中，失穩(wěn)性車轍是指在高溫、行車荷載等反復(fù)作用下，瀝青面層混合料內(nèi)部抗剪強(qiáng)度下降，集料顆粒發(fā)生位移情況，通過剪切流動(dòng)變形等長(zhǎng)期作用故產(chǎn)生的一種車轍病害。而磨耗性車轍是指在輪胎磨耗和其他因素共同作用下，瀝青面層材料持續(xù)損失而產(chǎn)生的一種車轍病害。基于本地區(qū)夏季高溫、交通流量多且存在嚴(yán)重的超載重載問題，導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生車轍病害的原因可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

第一，氣候問題。本工程所處地區(qū)夏季高溫，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，長(zhǎng)期高溫作用下，將會(huì)嚴(yán)重影響瀝青混合料的抗變形能力，極易產(chǎn)生車轍。加上本地區(qū)降雨量較大，在長(zhǎng)期潮濕環(huán)境下，同樣會(huì)增加混合料的水敏感性，通過行車荷載的反復(fù)碾壓，從而很容易出現(xiàn)車轍病害。

第二，面層混合料抗變形能力問題。根據(jù)本工程實(shí)際情況，部分面層混合料的芯樣調(diào)查分析，其穩(wěn)定度、流值已無法滿足規(guī)定要求，則表明部分面層混合料的抗變形能力不足，這種情況下極易出現(xiàn)失穩(wěn)性車轍。

第三，柔性材料層厚度問題。本工程基層主要采取的是組合式基層，這種基層結(jié)構(gòu)將會(huì)增加瀝青層厚度，由于上基層強(qiáng)度小，在長(zhǎng)期行車荷載影響下，將會(huì)大幅降低路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，進(jìn)而出現(xiàn)車轍問題。

3 超薄磨耗層原材料選擇

為了解決路面車轍病害，本文提出了Nova Chip超薄磨耗層罩面養(yǎng)護(hù)工藝，一般來講，Nova Chip超薄磨耗層攤鋪厚度在15～25 mm，Nova Chip混合料所采用的集料最大公稱粒徑為12.5 mm，根據(jù)實(shí)際情況，可以選擇A＼B＼C三種不同的級(jí)配，這種級(jí)配方式主要是為了區(qū)別粗集料的最大粒徑和含量情況。結(jié)合本工程具體情況，最終采用C型級(jí)配。

3.1 瀝青

在原材料選擇當(dāng)中，瀝青采用Nova Binder改性瀝青，乳化瀝青則采用Nova Bond改性乳化瀝青。根據(jù)規(guī)定要求，所采用的瀝青材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，保證其針入度、延度、軟化點(diǎn)、密度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)必須滿足現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 粗集料

粗集料以碎石、石屑為主，其中碎石為粒徑5～10 mm、10～16 mm的輝綠巖;石屑為粒徑0～3 mm的石灰?guī)r。同樣粗集料各項(xiàng)指標(biāo)均需滿足規(guī)范要求。

3.3 填料

填料則采用水泥材料，保證各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)定要求。

按照目標(biāo)配合比確定最佳石油比進(jìn)行生產(chǎn)配合比調(diào)試，按照本工程實(shí)際情況，選擇間歇式瀝青拌和機(jī)進(jìn)行試拌，試拌前，要求必須準(zhǔn)確校正拌和機(jī)的各計(jì)量系統(tǒng)，保證計(jì)量準(zhǔn)確。

4 瀝青路面超薄磨耗層施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

施工前，必須徹底做好原路面檢查工作，保證已經(jīng)處理好原路面裂縫等病害問題，保證Nova Chip超薄磨耗層罩面施工時(shí)病害已經(jīng)處理完成。根據(jù)工程施工要求，超薄磨耗層罩面施工需要采用專門的機(jī)械設(shè)備，保證做好設(shè)備試運(yùn)行，確保運(yùn)行正常，計(jì)量準(zhǔn)確，可以一次性完成粘層油灑布、瀝青混合料攤鋪和熨平施工。在施工當(dāng)天，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)溫度具有一定要求，應(yīng)大于10℃。

4.2 拌和施工

拌和施工時(shí)，需根據(jù)配合比設(shè)計(jì)要求做好混合料拌和工作，在原材料使用當(dāng)中，需做好各項(xiàng)材料溫度控制，比如，在190～200℃控制礦料加熱溫度，在170～185℃控制混合料的出廠溫度。當(dāng)?shù)V料溫度達(dá)到規(guī)定范圍后，便可按照配合比設(shè)計(jì)要求按量投放到拌缸，隨后將礦粉等材料按量投放，作10 s干拌處理。完成后按照油石比將基質(zhì)瀝青投放到拌缸，并進(jìn)行45 s濕拌。保證拌和施工后，檢查成品料的外觀，避免出現(xiàn)花白料等問題，同時(shí)還要對(duì)其油石比、配合比進(jìn)行詳細(xì)檢查。

4.3 運(yùn)輸施工

為了保證施工質(zhì)量，必須在規(guī)定的時(shí)間和溫度條件下完成混合料運(yùn)輸工作，盡可能減少運(yùn)輸距離。若混合料出現(xiàn)離析、結(jié)團(tuán)、受潮等情況，不得在用于施工，必須予以廢棄。為了保證運(yùn)輸能力和攤鋪能力匹配，應(yīng)有多輛料車等候在攤鋪機(jī)前，確保攤鋪工作持續(xù)進(jìn)行。同時(shí)，還要將篷布覆蓋在運(yùn)料車頂部，以此起到保溫、防雨、防污染等作用。此外，為了保證攤鋪施工的連續(xù)性，運(yùn)料機(jī)和攤鋪機(jī)之間的距離不宜過長(zhǎng)，但同樣要保持安全距離，避免碰撞。卸料施工過程中，運(yùn)料機(jī)必須掛空擋，依托攤鋪機(jī)不斷前行，保證運(yùn)輸正常。

4.4 攤鋪施工

當(dāng)溫度為60～80℃時(shí)，便可噴灑Nova Bond粘層油，準(zhǔn)確計(jì)量噴灑量，保證符合規(guī)定要求，同時(shí)確保路面攤鋪的均勻性。根據(jù)本工程實(shí)際情況，可在每平方米1 L控制混合料噴灑量。完成粘層油噴灑施工后，即可進(jìn)行攤鋪施工。攤鋪過程中，同樣要控制好攤鋪溫度，應(yīng)控制在150～170℃。攤鋪機(jī)料斗受料前可適當(dāng)涂抹一層柴油，避免混合料粘黏料斗。自卸車向料斗內(nèi)緩慢卸料時(shí)，攤鋪機(jī)推動(dòng)自卸車前行，保證攤鋪質(zhì)量。攤鋪時(shí)，做好攤鋪速度控制，可控制在每分鐘9～12 m之間。攤鋪機(jī)施工當(dāng)中，兩臺(tái)機(jī)械要保持一定安全距離，保證攤鋪連續(xù)、不間斷，盡可能減少停機(jī)次數(shù)。為了保證施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路段試鋪、試壓等確定瀝青混合料的松鋪系數(shù)。

4.5 碾壓施工

Nova Chip超薄磨耗層罩面施工碾壓基本與SMA施工相同，因?yàn)槟雺翰粏螁问菫榱舜_保壓實(shí)度符合規(guī)定，還要保證石料擺正能夠達(dá)到穩(wěn)定嵌擠的目的，為此，在施工當(dāng)中，需要采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行施工。碾壓過程當(dāng)中，保證初壓、復(fù)壓和終壓施工質(zhì)量，確保碾壓遍數(shù)和速度合理，最終消除明顯輪跡，路面碾壓效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，瀝青路面是高等級(jí)公路的主要路面形式，由于其行車舒適、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。然而，在瀝青路面通行運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，受多種因素的影響，路面損壞問題日益嚴(yán)重，若不及時(shí)處理，將會(huì)大大增加通行安全風(fēng)險(xiǎn)。超薄磨耗層是瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修的主要方法，通過該項(xiàng)技術(shù)可以有效解決路面病害，延長(zhǎng)路面使用壽命。

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