超粘磨耗層技術在高速公路瀝青路面養護中的應用

徐文斌

（甘肅路橋建設集團養護科技有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

隨著近些年車輛數量的不斷增長，為各項道路的使用帶來巨大壓力，高速公路作為我國各地經濟、政治、文化交流的重要樞紐，也是各個省市和地區經濟發展的重要通道，為我國經濟建設創造更多的可能。但是很多地區高速公路由于車輛荷載、天氣與地質原因導致其本身病害存在的問題嚴重，由此后續養護工作至關重要。超粘磨耗層技術作為公路養護技術的一種，其能夠以專用的攤鋪設備和高品質的粘層油來提升路面的路用性能，實際上其也屬于道路微表處理技術所演變的一種技術形式，在目前的高速公路瀝青路面養護中有著極大的應用與推廣價值。

1 工程概況

南方某城市A 修筑通往B 城市的高數公路，全長80 km，于2013年底通車，設計時速為100 km。由于車流量的增加，原有的瀝青路面受到一定的破壞，但是各項指標檢測后并沒有受到嚴重破壞，數值正常。為延長該公路的使用壽命，避免病害程度加大，本次養護工程于2020年1月份開始，結合超粘磨耗層技術來實現后續的養護作業。

2 粘結用試驗原料及技術指標

（1）基質瀝青。本次工程基質瀝青選擇泰國IRPC70號道路石油瀝青，其各項指標見表1所列。

表1 泰國IRPC70號瀝青指標檢測結果

（2）乳化劑。選擇兩種乳化劑形式，形式A 與B 均為進口陽離子快裂乳化劑，但是A 呈現乳黃色固態；B呈現乳白色粘稠狀。二者均遇熱易融化［1］。

（3）SBS 改性劑。選擇李長榮3501 型改性劑作為本次施工的改性劑材料。

（4）其他添加劑。選擇鹽酸、降粘劑和穩定劑等一些其他的添加劑。

3 拌合用試驗原料及技術指標

3.1 試驗原料

（1）基質瀝青。本次工程基質瀝青選擇泰國IRPC70號道路石油瀝青作為基質瀝青。

（2）乳化劑。選擇兩種乳化劑形式，形式C 與D 均為為進口陽離子慢裂快凝型乳化劑，呈現褐色粘稠狀液體［2］。

（3）SBS 改性劑。該改性瀝青所使用的改性劑，選擇李長榮3501型改性劑［3］。

（4）其他添加劑。其他類型的添加劑如鹽酸、穩定劑等。

3.2 試驗技術指標

本次所使用的試驗SBS改性瀝青技術指標檢測結果見表2所列。

表2 SBS改性瀝青技術指標檢測結果

4 混合料配比設計

4.1 礦料合成及配及目標配合比設計

礦料采用輝綠巖，共有粗集料5～10 mm 碎石、細集料3～5 mm 碎石和石粉0～3 mm［4］。各個礦料各擋料的篩分結果和用量以及合成級配見表3所列。

表3 超粘磨耗層礦料合成級配表%

4.2 乳化瀝青與礦料用量

根據上述實驗結果分析，決定選擇乳化瀝青11 g，礦料100 g，同時和不同量的外加水和水泥進行拌和對比試驗，具體拌和結果見表4所列。

表4結果顯示，如果保持乳化瀝青和水泥用量不變，隨著不斷增加外加水，其可拌和的時間也在不斷增長，而為了滿足不小于120 s 的時間要求，且保障攤鋪工作時間的充足，選擇6 g 的外加水；且如果保持乳化瀝青和外加水用量不變，那么拌和時間會隨著水泥量的增加而減少，因此為了滿足拌和時間和成型時間以及后續強度的規范要求，粘聚力實驗中，采取1 g 水泥進行。

表4 不同水泥和水用量拌和試驗結果g

在試驗開展期間，需明確交通開放的實踐和初凝混合料的時間，這樣主要是為了能夠實現早期的養護作業。一般在規范要求中，初凝時間應＜30 min，粘聚力應＞1.2 N·m；如果交通開放的時間需要＜60 min，那么粘聚力需要＞2.0 N·m。

4.3 混合料試驗與檢驗

結合相關試驗規程和技術指導，所需要進行的項目試驗和檢測方法與結果內容，見表5所列。

表5 混合料試驗檢驗結果

4.4 確定施工配合比

結合上述試驗結果表示，為了滿足超粘磨耗層的混合料檢驗指標要求，其礦料、水泥、纖維和乳化瀝青、水之間的比值需要在100∶1.0∶0.2∶11.0∶6.0（質量百分比）。在施工期間也需結合作業的溫度和天氣以及濕度等情況來對其用量進行調整，試驗之后決定混合料和其特征的變化情況以及各個組分之間的關系［5］。

5 超粘磨耗層試驗段鋪筑

5.1 噴灑S BS 改性乳化瀝青粘結層

為了工程實施效果能夠提升原有瀝青路面和超粘磨耗層之間的粘結度和防水程度，在一部分路段上還加入高性能的SBS 改性瀝青，隨后對施工工藝實施后做對比。將加熱SBS改性瀝青作業實施在超粘磨耗層施工之前，加熱的溫度控制在50 ℃～60 ℃，利用化專業設備噴灑改性瀝青，在加熱過后的瀝青能夠在接觸原路面時迅速破乳，在破乳之后可隨即進行超粘磨耗層的施工作業［6-7］。

5.2 超粘磨耗層路面施工作業

在2020年2月1日進行超車道施工，在2月2日進行慢車道施工，現場施工十分順利。施工當天溫度較低，乳化瀝青破乳速度和混合料成型的速度處于正常狀態，總體開放交通后效果良好。

6 超粘磨耗層試驗段路面性能檢測

6.1 施工完成后達到通車標準的性能檢測

在施工完畢且達到通車標準后，相關的技術咨詢單位對試驗段進行超粘磨耗層的路面性能檢測，結果見表6所示，檢測結果均滿足路面構造深度和滲水系數以及摩擦系數的相關標準要求，在養護施工之后其抗滲水和抗滑性能均得到良好改善。

表6 施工完成達到通車標準后超粘磨耗層路面性能檢測

6.2 通車一周后檢測性能

在通車一周之后相關技術咨詢單位對該路面的性能進行檢測，檢測結果均滿足相關標準中的技術要求，且路面的抗滑性能和抗滲水性能均得到良好的改善。

7 結束語

本論述基于南方A市所養護的高速公路使用超粘磨耗層技術過程和性能檢驗結果進行分析，根據本技術使用結果的分析，其能夠將原有路面的抗滑性能和抗滲水性能有效改善，滿足各項標準與規范的要求，在現有的公路養護工程中有著良好的使用效果。