超薄罩面在高速公路維修養護中的應用

陳龍賢

(福建省通邦交通建設有限公司，福建 漳州 363000)

1 高速公路維護簡述

1.1 高速公路養護

通常情況下，高速公路的養護工程指的是定期對高速公路的路面工程進行檢查，確定路面是否存在裂縫、破損等不利情況，在監測過程中也能夠通過對檢查情況深入研究來探究病害的成因，并及時采取有針對性的措施進行及時治理，以杜絕病害問題的惡化，如果能夠做好路面的養護工作，就可以有效地保證公路的使用性能并延長一定期限的使用壽命。如果想要達到上述效果，就要確保路面工程各方面的養護工作都落到實處，在充分考慮公路路面的實際情況的基礎上，并聯系路面抗滑性、行車舒適性、管養綜合成本等因素，合理地選擇養護措施以及編制科學有效的工序方案，及時修復受損的路面，使其盡快恢復其使用性能。[1-5]

1.2 超薄罩面簡述

超薄罩面Superlayer磨耗層是一種路面預防性養護技術，是對原瀝青路面病害處理完成后，將SuperLayer改性瀝青混合料同步鋪筑于高黏高彈改性乳化瀝青粘層之上所形成的薄層(1.5±0.3 cm)罩面結構。由廈門華特集團技術中心研發，其主要功能在于改善路表功能層的使用性能，預防并修復瀝青路面早期病害，綜合提升路面質量指數延長路面的使用壽命。該工藝選用超薄罩面SuperLayer磨耗層體系這種新技術，結合超黏改性瀝青和高黏高彈改性乳化瀝青等高新材料，采用混合料與粘層同步鋪筑的新方法，能有效提高路面抗滑性、防水性、抗老化性，減少路面維修次數，延長瀝青路面使用壽命。

2 工程概況

2.1 主要建設內容和規模

泉州莆永高速公路是海西高速公路骨架網“三縱八橫”中第四橫莆田至永定高速公路的中間段，由仙游至永春泉州段(仙永泉州段)和永春至永定段(雙永泉州段)兩部分組成，全長93.151 km，主線采用瀝青混凝土路面，現場營運樁號為K87+679～K125+000、K156+615～K163+260、K258+603～K314+987，2013年通車。泉州莆永高速公路自2013年通車以來，路面狀況均較好，未進行過大中修。

2.2 路面路況分析

根據2018年度檢測數據、路面技術狀況評價標準，對泉州莆永高速公路路面養護現狀進行了檢測分析與匯總，結果如表1和表2所示。

表1 莆永高速二車道上行路況分布統計表

表2 莆永高速二車道下行路況分布統計表

由表1、表2可知，對于莆永高速二車道而言，其上行一側的RQI、SRI、RDI三項指標不理想，而下行一側則是RQI、SRI兩項指標不理想。在道路的使用性能已經明顯下降但是并未對車輛的正常行駛產生不利影響時，應按照“預防為主、防治結合”的處理原則采取及時有效的措施，以保證行車安全、行駛高速、駕車舒適、經濟省油等。綜合考慮高速公路的路面現況，采用Superlayer磨耗層技術對路面進行修復和養護。

3 超薄罩面技術主要優勢

3.1 施工快捷

在鋪設超薄罩面的過程中，該技術所采用的施工材料可以進行一次性操作，避免了因鋪設造成更多的施工耗時，不僅如此，待超薄罩面鋪設完成之后，即可馬上開放通行，無須二次或者多次鋪設，大大提升了養護工作的效率，減少了養護工程的工期，從而緩解了因養護造成的因限行而導致的交通壓力。相關統計數據表明，應用超薄罩面與路面養護之后，莆永高速的養護耗時縮短了大約30%；同時，與采用超薄罩面進行養護之前相對比，高速公路上發生交通事故的概率也顯著下降，有效地保證高速公路的暢通，為司機和乘客提供一個安全舒適的駕車條件。

3.2 保護有效

通常情況下，對于超薄罩面技術而言，其所采用的瀝青材料能夠實現對路基中所含礦粉的吸附；同時，在吸附礦粉并進行一定程度的融合之后，瀝青材料能夠形成一層新的分隔層，能夠有效地限制并隔離水分，杜絕因地表水下滲而造成的路基受損。在莆永高速公路的養護工程中，應用超薄罩面技術的路段相比其他路段，其路基的使用壽命較延長了大約20%；并且，通過進行含水量測試實驗之后發現，其路面所含的水分更少，路況也更好。

3.3 性能提升

就路面工程的各項性能指標來說，通過采用超薄罩面技術的方式進行修復、養護，能夠有效提升其各項性能。在莆永高速公路的養護工程中，超薄罩面鋪設完成之后，高速公路路面的抗磨損性、抗滑性、抗車轍能力以及防水能力均能夠得到及時顯著的強化，從而能夠有效保證司機乘客在該路段行駛過程中的生命財產安全，減少交通事故的發生。

3.4 造價較低

從養護工程的實施成本來說，超薄罩面技術的施工有著高效的特點，養護的施工周期能夠起到一定程度的縮短作用，從而降低養護工程的成本費用。站在公路管理部門的角度來看，通過推廣和普及超薄罩面技術，能夠有效節約公路養護的成本開支，從而實現高速公路投資費用的合理配置。

4 施工工藝與質量控制

4.1 舊路面處治

超薄罩面技術路面的現狀較為良好，在正式開始養護施工之前，僅需對現狀的病害進行修復、處理，對于裂縫病害而言，若其寬度6 mm，則無須進行特殊處理；一旦其寬度≥6 mm，則須利用開槽設備進行開槽處理并進行回填以對裂縫進行修復；對于路面車轍的問題，如果深度<12.5 mm，則不需要進行處理；如果深度≥12.5 mm，則須對車轍所在區域進行銑刨，完成相應的處理后，應立即將路面恢復至車轍出現之前的原狀，并將路面清理干凈；對于未進行處理的車轍區域，應使用吹風機等設備，將車轍底部的垃圾和雜質等有害物清除干凈；最后，再對路面的清理情況進行復查驗收，合格后方可進行超薄磨耗層的鋪設。

4.2 瀝青混合料的運輸

混合料經檢查之后，如果檢查合格，應將混合料立即用運輸車輛運至工地，本工程采用的載重為20 t的重型自卸汽車。裝載之前，應注意清掃車廂，保持車廂的干凈整潔，用高壓水沖洗車箱底部和輪胎，防止夾帶土塊污染工作面。為了避免出現瀝青與車廂壁廂粘結的情況發生，可適當地在車廂底板以及側板處噴灑較薄的一層油水混合物防粘噴劑；若車廂的底部留有余液，應注意及時清理。拌和機在向運料車裝載混合料的時候，為減少粗細集料的離析現象，采用三次卸料裝車法，即先裝車頭，第二次裝車尾，最后裝車廂中部。混合料裝車完畢之后，應安排專門的質檢人員對溫度以及質量進行檢查，檢查結果合格，方可允許混合料出廠。瀝青混合料運輸車的運量比拌和機能力或攤鋪機速度有所富余，若路面超薄罩面施工段落長度較短，現場施工時須確保施工面一次性攤鋪完成。連續攤鋪過程中，設專門人員進行指揮，使運料車輛能夠精準停在距離攤鋪機10～30 cm的位置，嚴禁運料車撞擊攤鋪機。卸料過程中，運料車應掛空檔，依靠攤鋪機的推動向前行進。混合料運送到工地，現場施工人員應憑據運料單接收混合料，并對拌和質量和到場溫度進行檢查。經檢測混合料到場溫度，均滿足規范(>170 ℃)的要求。

4.3 瀝青混合料的攤鋪

攤鋪是瀝青混合料施工的關鍵環節，Superlayer磨耗層應采用同步一體攤鋪機實施。為了達到較好的攤鋪效果，在正式攤鋪施工之前，應采用熨平板對地面進行預熱處理。在攤鋪的施工過程中，還應當根據現場施工情況選取適當的振幅和頻率。在熨平板的使用過程中和加寬連接的過程中，該調節過程應細致認真，保證混合料在攤鋪之后不會出現明顯的離析現象。

本工程采用的是自動找平方式，下面層或基層宜的高程控制方式可采用鋼絲繩引導，而上面層攤鋪厚度控制方式宜采用平衡梁、雪橇式、非接觸式平衡梁。而在瀝青混合料的攤鋪施工過程中，需要重點檢查的內容包括攤鋪層厚度、橫坡、路拱度。

4.4 瀝青混合料的碾壓

本工程采用的兩臺重量為13 t的雙鋼輪振動壓路機，對攤鋪完成后的路面靜壓2～3遍。需要注意的是，碾壓過程應在路面溫度下降到120 ℃之前完成。

初壓的機械設備應緊跟攤鋪機，本工程初壓過程采用的是鋼輪壓路機，靜壓1遍，壓路機的行進速度應控制在2～3 km/h之間。復壓過程應在初壓完成后立即開始，嚴禁碾壓過程出現隨意停頓的情況；碾壓帶的重疊部分寬度應控制在10～20 cm為宜。復壓完成之后，應立即進行終壓，其碾壓方式為靜壓，應碾壓至路面無明顯輪跡為止。

整個碾壓過程中，壓路機嚴禁靜止停留剛攤鋪完成的瀝青混合料上。為了提高混合料鋪面的密水性能，碾壓過程中，應嚴格控制壓路機的噴水量，噴水方式保證為霧化噴灑，避免出現流淌現象。碾壓完成后，應待路面溫度降至50 ℃之后，方可開放交通。溫度控制標準指標如表3所示。

表3 施工溫度控制表 單位：℃

4.5 拌和質量控制

本工程采用的是瑪連尼M3000型瀝青混合料拌和設備。在開始混合料的拌和之前，應全面細致地檢查設備，特別是計量設備。經過檢測之后，確保拌和設備整體沒有發生故障、運轉正常后，方可進行下一步施工。在混合料的拌和過程中，應注意保證設備不發生故障。

在拌制混合料前，應根據既定的配合比進行預拌和試驗，并對預拌和混合料進行抽樣試驗，試驗所得的各項性能指標都滿足相關的標準、規范及設計要求之后，方可開展正式的拌和工作。拌和過程中，各個規格的集料、瀝青以及礦粉應嚴格按照已批準的配合比進行準確計量，相應的計量誤差應嚴格控制在規定的允許范圍內。

混合料的拌和時間的要求:濕拌過程中，每盤拌和時間應控制在5～10 s、干拌時間應為5 s。整個混合料的拌和過程中，應保持混合料均勻，防止出現花白料、結團等不利現象的發生。

5 結 語

超薄罩面具有施工快，攤鋪快，開放交通快的特點，對于限制交通的要求較低。同時，超薄罩面還具有減少水霧的功能和抗滑性能，并且能夠降低車輛行駛過程中的噪音，較高的構造深度也有利于提高行車的安全性。

現場檢測結果表明，本工程所采用超薄罩面Superlayer磨耗層的施工工藝進行高速公路路面的修復和養護，處理之后路面的各項性能指標均有明顯提升，實踐進一步驗證Superlayer磨層瀝青路面具有良好的行車舒適性和抗滑性能，滿足行車和設計要求。