環氧瀝青磨耗層施工技術在公路養護中的應用分析探究

蔣朝旭

摘要 文章以公路養護中環氧瀝青磨耗層施工技術的應用為探討主題，結合具體的工程項目實例，對環氧瀝青磨耗層施工材料準備、瀝青灑布、碎石撒布、碾壓作業以及回收碎石、路段檢測等主要工藝流程進行論述。實踐證明，在道路養護施工中引入環氧瀝青磨耗層技術用，有利于節約公路養護成本，道路耐久性與整體路用性能顯著提升。

關鍵詞 環氧瀝青磨耗層;施工技術;公路養護

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）02-0172-03

0 引言

隨著公路使用年限的增長，受到大型重載車輛以及外部環境因素的影響，公路路面質量性能嚴重下降，抗滑性與承載能力也呈現逐年衰減的發展趨勢。運用環氧瀝青磨耗層施工技術，對公路進行養護處理，有利于強化道路的服務能力，進一步提升行車舒適性，為公路上過往車輛的行車安全提供有力保障。

1 工程概況

以某公路路面養護工程為例，其主線瀝青路面結構分為三層，即上面層、中面層與下面層。公路通車年限較長，且每年承載的交通量呈現逐年增加的發展趨勢，年均增長率在15%～17%左右。綜合來看，瀝青路面整體表現出良好的使用狀態，但檢測其各項技術指標可以發現，路面抗滑性等參數指標顯著下降。在以往的養護施工中，使用了多種不同類型的預防性養護方法，包括SPRR、霧封層以及超薄罩面等，但受到技術措施適用條件不一致、施工要求差異大等因素的影響，在完成養護施工后，路面的抗滑性能依然呈現出快速衰減的發展趨勢。

將環氧瀝青磨耗層技術工藝運用到公路路面養護施工中進行試驗，結合實際情況，選擇適宜可行的試驗路段、對環氧瀝青的灑布量加以合理化調整，在施工工藝、造價成本以及路面性能觀測等角度檢驗并分析這一養護技術的應用成效，科學評估公路工程中這一預防性養護技術工藝的適用性。

2 環氧瀝青磨耗層施工工藝

按一定比例，混合環氧樹脂、固化劑及瀝青材料，待固化后，可形成良好的熱固材料，即環氧瀝青。相比于普通瀝青，環氧瀝青具有不可逆性，強度高、力學性能強，在抗老化、抗疲勞以及耐久性方面都具有較大優勢。碎石封層是一種較為常見的路面養護技術，多涉及對單粒徑集料、瀝青黏結料等材料的應用，借助于專用的機械設備組織開展施工工作，在封水、抗滑以及抗裂等方面均體現出較好的性能效用。環氧瀝青磨耗層施工技術將碎石封層技術、環氧瀝青材料各自的優勢緊密結合起來，在公路養護施工中體現出封水、抗滑、低噪以及表觀細致等顯著的作用優勢，對于公路瀝青路面實際使用壽命的延長具有重要的現實意義。

在公路養護施工中運用環氧瀝青磨耗層技術，首先是在原路面上均勻灑布環氧瀝青、單粒徑碎石兩種材料，然后利用專用壓路機對路面進行碾壓，通過負壓對多余碎石材料予以吸除處理，再完成養生與清掃作業。一段時間后，原路面上會有一層厚度在0.6～1 cm左右的薄層罩面形成，這一罩面具有抗滑、封水的功能作用，在完成所有施工工作的2 h后，公路即可開放交通。其中，涉及的具體工藝技術包括以下內容：

2.1 材料準備

2.1.1 環氧瀝青

在公路試驗路段內，選用兩組不同的環氧瀝青復合材料分別進行試驗。通過表氯醇與雙酚A間的化學反應，形成液態雙氧樹脂，這一液態材料內含有一定量的活性環氧基團，設定為環氧瀝青組分A。將固化劑、添加劑以及瀝青料混合在一起，形成勻質混合物，設定為環氧瀝青組分B。技術指標如表1、表2所示。

車輛制動時，輪胎沿道路表面向前滑移形成的力，即為路面抗滑性能，在路面質量性能評定中，抗滑性能普遍被視為一項重要的參數指標，受到路面表面粗構造、細構造的直接影響。除此以外，在路面投入正式使用后，路面的潮濕程度、車輛的行車速度等諸多因素都會對道路路面抗滑性能產生決定性影響。路面細構造即集料表面粗糙度，通常情況下，受到車輪反復碾壓及磨耗作用力的影響，集料表面會被逐漸磨光，即為磨光值表征[1]。

將環氧樹脂防滑磨耗層應用到公路路面養護施工中，關鍵在于將環氧瀝青復合材料的優勢作用充分發揮出來，這種磨耗層不僅具有極強的耐磨耗能力，還有深度較高的表面構造，與普通路面的擺值摩擦BPN相比，經環氧瀝青磨耗層養護后的路面的擺值摩擦BPN大幅提高，這也是有效降低公路雨天交通事故率的重要因素。

2.1.2 碎石

就近選取輝綠巖、玄武巖等中性偏堿、具有較高強度性能且質地堅硬的巖石材料，將其破碎處理，可得到單一粒徑碎石，碎石的壓碎值低于18，且針片狀顆粒含量在5以內，以公路工程瀝青路面施工的相關技術規范為基準，確保其各項技術指標與規定要求相符。在此次試驗施工中，選用玄武巖作為碎石原料，碎石規格最大粒徑為5 mm。

2.2 瀝青灑布

在原路面上灑布瀝青材料之前，對整個路面加以全面清理，避免路面上有雜物、積水。灑布環氧瀝青的車輛應保持勻速行進狀態，按照1.0 kg/m2、1.1 kg/m2、

1.2 kg/m2設計灑布量，在試驗公路路段的主車道上均勻、連續地灑布混合后的環氧瀝青。與此同時，車輛在灑布瀝青的行駛階段內，需對后方壓路機、碎石撒布車的實際跟隨情況予以實時觀測，若出現異常情況，應對車輛的行進速度予以合理化調整。除此以外，預熱處理環氧瀝青材料，借助于專用設備，加熱處理環氧瀝青A組分的環氧樹脂，以材料升溫至85～95 ℃左右為宜。加熱處理B組分環氧瀝青材料，使材料升溫到140 ℃左右。在正式開展瀝青灑布施工前，應按照既定比例混合處理兩組分。根據環氧瀝青材料的產品說明，結合廠家提供的試驗資料，在開展環氧瀝青試驗路段施工時，以表3所示的參數標準控制溫度和時間參數[2]。

2.3 碎石撒布

借助于專用碎石封層車，向公路試驗路段路面均勻撒布碎石材料，材料規格在3～5 mm左右，以8～10 kg/m2的標準進行撒布。對碎石材料予以撒布處理，應確保各位置處厚度統一，且不得有瀝青材料露出，在實際向路面上撒布碎石的過程中，若出現材料數量不足、缺邊以及空白等問題現象，則用人工填補的方式，重新補撒碎石，并及時刮除瀝青積聚的地方。通常情況下，瀝青撒布車應與碎石灑布車保持協同并進，確保行進速度相統一，在灑布完瀝青材料后及時跟進撒布碎石材料，使得碎石與瀝青在適宜的溫度水平上有效粘結。

若公路原路面存在斷板、裂縫等問題，應精準切割路面上的病害部位，對縫槽的四周和底部全部清潔干凈，然后均勻涂布環氧粘結層。向板塊與縫槽內倒入環氧砂漿，待對其予以搗實處理后，再將表面抹光，并均勻撒布一層碎石材料即可[3]。

2.4 碾壓

在路面上均勻撒布完碎石材料后，在第一時間內利用膠輪壓路機對路面實施碾壓，在這一施工環節內，駕駛員應合理化控制壓路機的實際行進速度，一般情況下，應保持在3 km/h以內，與此同時，對路面壓實的遍數準確記錄下來，通過反復碾壓后，碎石材料會向路面環氧瀝青材料層內逐步均勻、密實地貫入，最后達到與環氧瀝青緊密粘結的狀態。為了確保路面碾壓施工質量，撒布車后壓路機應緊緊跟隨，以規定要求為基準有效控制碾壓速度，確保碎石壓入瀝青材料的溫度在規定要求范圍內，最大限度優化碎石與瀝青材料的黏結效果。

2.5 回收碎石

利用膠輪壓路機對路面進行完全碾壓后，路面應保持2 h左右的靜置狀態，主要目的是使環氧瀝青進一步固化，然后，借助清掃車或其他碎石回收設備，吸走面層上殘留的粉未與瀝青材料黏結的碎石，并進行統一回收。

2.6 開放交通

待環氧瀝青處于初步固化狀態后，環氧瀝青層內均勻嵌入碎石材料，形成一層厚度適宜的環氧瀝青磨耗層罩面，這種罩面具有較好的封水性，以及較強的抗滑功能。完成對碎石的回收處理，待路面靜置1 h后，在整個試驗路段路面處選擇適宜可行的觀測點，初次檢測并收集相關的數據信息，即可逐步開放道路交通。

2.7 施工路段檢測

對公路路面實施養護施工處理前后，按照規定要求分別檢測原路面的抗滑性與滲水系數，和環氧瀝青磨耗層的抗滑性與滲水系數，可以發現，原路面在使用過程中出現了不同程度的滲水問題。在完成對路面的養護處理后，檢測環氧瀝青磨耗層路面的各項參數，可以發現路面基本沒有滲水問題出現，且路面擺值抗滑BPN的上升漲幅十分明顯。在完成公路路面養護施工兩年后，對路面的各項使用性能進行定期檢測，得出的數據結果表明與原路面相比，環氧瀝青磨耗層路段的橫向力系數提升了15%，這說明環氧瀝青磨耗層的整體性能水平更高，且在實際使用過程中在抗滑、封水方面都具有顯著優勢[4]。

3 效益分析

3.1 社會效益

環氧瀝青磨耗層施工技術在公路路面養護中具有顯著的作用優勢，因涉及對環氧瀝青材料成分的使用，磨耗層的耐疲勞性、高溫穩定性大幅提升，投入正式使用后也凸顯出良好的力學性能，對公路路面進行養護處理，能夠從根本上降低其出現病害問題的概率，確保整個道路的使用壽命與運營年限得以延長。除此以外，受到環氧瀝青成分的影響，環氧瀝青磨耗層施工過程中需要對材料的拌和、加熱溫度予以嚴格掌控，通常以不超過120 ℃為宜，溫拌材料施工期間一般不會有瀝青煙和其他有害揮發物形成，因而最大限度上避免了對周邊環境的干擾與影響，與此同時，還能夠減少并控制施工期間燃料的消耗，作為一種低碳節能、綠色環保的道路施工材料，環氧瀝青磨耗層施工符合資源節約的發展理念，契合了公路工程的可持續建設發展需求[5]。

3.2 經濟、安全效益

在公路養護施工中引入對環氧瀝青磨耗層技術工藝的應用，造價約為每平方米18～32元，與微表處養護技術、霧封層養護技術等工藝相比，環氧瀝青磨耗層施工的造價相對較高，但在提升公路路面路用質量與性能水平上，環氧瀝青磨耗層技術的作用優勢更突出。與此同時，在路面預防性養護施工設計與質量標準要求相同的情況下，環氧瀝青磨耗層技術的適用性更強，不僅對路面抗滑性能的提升具有顯著利好，優化公路路面行車舒適性與安全性，還能夠使路面大修的年限大幅延遲，減少路面全壽命周期內維護管理的總造價成本。環氧瀝青磨耗層養護技術多適用于輕交通道路的養護施工中，例如路表損壞程度較低、路面基層沒有過多損壞、或路表局部存在輕度、中度裂縫，且縫寬不超出10 mm等。實踐證明，運用環氧瀝青磨耗層技術養護處理公路路面，路面厚度顯著增加，在投入正式運用后體現出極強的高溫穩定性與抗滑性能，還能夠大幅降噪，簡單便捷的施工工藝也為后續的養護作業帶來了便利條件，體現出極佳的安全效益與經濟效益。

4 結束語

優化環氧瀝青磨耗層技術在公路養護中的應用，不僅是提高路面路用性能的有效措施，也是推動道路養護施工規范化、高效率發展的重要路徑。運用環氧瀝青磨耗層形成一層均勻厚實的罩面，能夠大幅提升公路路面的平整性與美觀度，強化道路的抗滑性能、耐久性與力學性能，保障過往車輛的行車安全性與舒適度，最大限度減少交通事故的發生，推動公路養護施工的高質量發展。

參考文獻

[1]董亮.UHPC-瀝青磨耗層國產環氧界面劑力學性能研究[D].長沙：湖南大學，2019.

[2]張堅.超高性能組合橋面磨耗層修復界面性能研究[D].長沙：湖南大學，2019.

[3]林小青.彩色環氧陶粒路面在城市道路中的應用與研究[J].福建建材，2019（3）：70-71.

[4]呂浩，朱瑤之，陳李峰.環氧瀝青鋼橋面鋪裝預防性養護技術研究[J].公路與汽運，2018（5）：136-138.

[5]葛琦.薄層環氧鋪裝材料抗滑性能研究[D].重慶：重慶交通大學，2018.