高速公路養(yǎng)護高粘彈超薄磨耗層技術(shù)分析

安曉峰

(山西交通控股集團有限公司太原高速公路分公司，山西 太原 030001)

1 項目背景

某高速公路工程項目的全線長度為50.26 km，起訖樁號為K33+515～K83+775，采用的是雙向六車道，設(shè)計的行車速度為120 km/h。該項目于2015年10月正式通車，經(jīng)過多年的運營瀝青面層出現(xiàn)了不同程度上的破壞，一些路段產(chǎn)生了橫向裂縫、坑槽以及麻面等質(zhì)量病害，而且隨著時間的推移病害可能會進一步加重。但是通過對路段進行檢測發(fā)現(xiàn)路面無結(jié)構(gòu)性破壞，質(zhì)量病害主要集中在瀝青面層，在綜合分析、討論以及研究之后確定選擇加鋪高粘彈超薄磨耗層養(yǎng)護施工技術(shù)，以改善瀝青路面的路用性能，延長高速公路項目的運營年限，保證高速公路行車的安全性與舒適性。

2 施工技術(shù)

2.1 磨耗層加鋪方案比選

超薄磨耗層主要包含瀝青磨耗層(如SMA或者是AC類路面)、NovaBinder磨耗層以及高粘彈超薄磨耗層等[1]，不同磨耗層加鋪方案對比如表1所示。

表1 磨耗層加鋪方案對比

通過綜合分析項目施工條件及要求等，確定試驗段選擇高粘彈超薄磨耗層加鋪方案。

2.2 原材料選用

1)瀝青粘結(jié)料選擇的是高粘彈改性瀝青，其相關(guān)技術(shù)性能檢測結(jié)果如表2所示。

表2 高粘彈改性瀝青相關(guān)技術(shù)性能檢測結(jié)果

2)GT TECH高粘彈超薄瀝青磨耗層粗集料應(yīng)具備較強的耐磨耗性與粘附性，其相關(guān)技術(shù)性能檢測結(jié)果如表3所示。

表3 粗集料相關(guān)技術(shù)性能檢測結(jié)果 %

3)細集料采用的是機制砂，且保證整潔、干燥，無任何的雜質(zhì)。

4)粘層油選擇的是PCR高粘彈改性乳化瀝青，其相關(guān)技術(shù)性能檢測結(jié)果如表4所示。

表4 PCR高粘彈改性乳化瀝青相關(guān)技術(shù)性能檢測結(jié)果

2.3 配合比

1)混合料級配。此項目中各種礦料配比如表5所示。

表5 各種礦料配比

2)油石比。通過馬歇爾擊實儀器進行成型試件試驗，其中擊實溫度控制為190℃，擊實次數(shù)控制為80次。GT TECH 高粘彈混合料級配設(shè)計方式選擇的是改進型主骨料空隙填充，而油石比為7.2%～8.0%[2]。嚴格按照設(shè)計級配要求摻入各種礦料，然后分別選擇7.2%、7.5%、7.8%的油石比制作成型試件，經(jīng)過試驗分析與研究以及對比超薄磨耗層體積特性，最后確定的最優(yōu)油石比為7.5%。

2.4 原路面病害處治

1)裂縫類質(zhì)量病害處治。此項目中的輕微裂縫，考慮到其裂縫寬度相對較小，所以選擇熱瀝青灌縫處治技術(shù)；而針對重度裂縫，應(yīng)選擇銑刨重鋪的處治技術(shù)；若是下承層的裂縫屬于輕度，則可以選擇“刻槽灌縫與抗裂貼”的綜合處治技術(shù)，然后重新鋪筑一層熱拌瀝青混合料(AC-16C)；若是下承層的裂縫屬于重度，則需要銑刨至下面層，然后鋪筑熱拌瀝青混合料(AC-16C)。

2)龜裂、坑槽等質(zhì)量病害處治。選擇銑刨回鋪的處治技術(shù)方案，順著病害深度方向把出現(xiàn)病害的路面結(jié)構(gòu)層進行銑刨處理，然后鋪筑一層熱拌瀝青混合料(AC-16C)，并采用壓路機進行壓實處理[3]。針對局部病害應(yīng)選擇“圓洞方補與斜洞正補”技術(shù)方案，結(jié)合病害具體發(fā)展情況合理確定銑刨深度與范圍，一般深度應(yīng)大于病害最大深度，銑刨范圍也要大于病害面積范圍。

2.5 技術(shù)要點

施工流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

1)銑刨接頭過渡段。此項目中罩面路段兩端的銜接位置必須和原路面進行順接，同時兩端銜接位置銑刨過程中應(yīng)將過渡段的長度控制為12 m，而銑刨深度控制在12 mm以內(nèi)，以實現(xiàn)新鋪筑瀝青混凝土路面和原路面的平順過渡與銜接，從而防止發(fā)生跳車現(xiàn)象。

2)攤鋪施工。為了能夠提升高粘彈超薄磨耗層的施工效果，應(yīng)選擇具有自動加熱熨平板、自動找平與夯實功能的攤鋪機。而在啟動攤鋪機時需要保證速度緩慢，接頭攤鋪處理主要采用人工找補方式，以實現(xiàn)新鋪筑混合料與原路面平順相接[4]。攤鋪施工階段必須保證攤鋪機勻速、慢速、連續(xù)性行駛，以提升攤鋪平整度。此外，需要安排專業(yè)人員負責攤鋪溫度監(jiān)測，使攤鋪溫度處于160℃～170℃。

3)碾壓施工。此項目碾壓主要包含初壓、復壓以及終壓。主要選擇三旗碾壓方法確定具體碾壓方式，壓路機操作人員結(jié)合前方三旗具體位置確定碾壓方式，同時禁止發(fā)生漏壓與過壓問題。

4)接縫處理。此項目中的橫向接縫主要選擇平接縫，而在進行攤鋪施工之前必須把原路面打掃干凈，保證無雜物，然后均勻地涂刷粘層瀝青，從輪組后部以及熨平板下部安裝起墊板，具體厚度以混合料松鋪厚度和路面的壓實厚度之差為準。通過熨平板或者是加熱器等設(shè)備實現(xiàn)接茬位置的加熱處理，然后鋪筑新的瀝青混合料，在橫向初步壓實處理之后，選擇3 m直尺對平整度進行全面檢查，結(jié)合具體情況以人工方式進行找補，同時實施縱橫復壓與終壓[5]。但是需要注意的是，人工接縫處理未完成之前，必須暫停攤鋪施工。

3 質(zhì)量檢測

此高速公路高粘彈超薄磨耗層養(yǎng)護施工完成并通車運營1個月之后，選擇多功能路面檢測車實現(xiàn)施工前、后路面技術(shù)指標檢測，具體結(jié)果如表6所示。

表6 高粘彈超薄磨耗層技術(shù)指標檢測結(jié)果

通過分析表6中的檢測結(jié)果得出，通過加鋪高粘彈超薄磨耗層有效提升了路面的橫向力系數(shù)與抗滑性能，保證了高速公路行車的安全性與舒適性。

4 總 結(jié)

本文結(jié)合高速公路工程項目實際情況，重點研究了高粘彈超薄磨耗層施工技術(shù)，主要包含了磨耗層加鋪方案比選、原材料選用、配合比、原路面病害處治以及技術(shù)要點等，并對施工后的超薄磨耗層性能指標進行了檢測。結(jié)果表明，通過加鋪高粘彈超薄磨耗層顯著提高了路面的橫向力系數(shù)與抗滑性能。

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