極薄磨耗層預防性養護施工應用

李偉

（北京首發公路養護工程有限公司，北京 102613）

0 引言

瀝青路面在長期的使用過程中由于受交通荷載與氣候等因素影響，路面使用性能有所衰減。為了保持路面的使用性能，需要在路面出現病害前結合現場實際情況，采取合適的方式方法進行預防性養護。《公路瀝青路面預防養護技術規范》（JTG/T 5142-01—2021）指出：“瀝青路面預防養護是指為防止病害發生或輕微病害擴展、減緩路面使用性能衰減、提升服務功能而預先主動采取的路面養護措施。”極薄磨耗層的總體性能在預防性養護措施中具有比較大的優勢，本文基于北京機場南線高速公路橋面瀝青鋪裝預防性養護工程實例展開相關研究，對于推廣極薄磨耗層預防性養護技術具有一定的現實意義。

1 工程實例

極薄磨耗層預防性養護施工技術，適用于結構強度足夠、表面狀況尚好的瀝青路面，適宜路況判斷標準采用PSSI 和PCI 兩項指標[1]，以PSSI 為檢驗指標、PCI 為判斷指標，即在PSSI 滿足要求的前提下，以PCI為判斷路面是否可以實施極薄磨耗層工藝的標準。

在宏觀路況標準滿足技術條件的情況下，微觀單項指標橫向裂縫、縱向裂縫應屬于輕微程度（裂縫寬度≤3mm），車轍深度應小于20mm。

北京機場南線高速公路(S32)起點為京承高速公路黃港互通，終點為六環路李天橋，為雙向六車道高速公路，全長為17.5km。設計行車速度為100km/h，于2008 年7 月建成通車。隨著交通量不斷增加，路面已經出現不同程度的病害。為了及時處理路面病害，延長路面使用壽命，提供良好的通行條件，決定對K0+600—K5+550 段進行極薄磨耗層預防性養護[2]。

該工程預防性養護范圍均為高架橋路段，橋梁以30m、35m 標準跨徑為主，遇特殊部位進行跨徑調整，上部結構形式以簡支T 梁、混凝土連續箱梁為主。

2 路況檢測結果分析

瀝青路面技術狀況指數(PQI)的分項指標包括路面損壞狀況指數PCI、路面行駛質量指數RQI、路面車轍深度指數RDI、路面抗滑性能指數SR 和路面跳車指數PBI。基于各分項指標對路面技術狀況指數的影響大小，規范各分項指標的權重系數如表1 所示。

表1 PQI 各分項指標計算權重

根據《公路瀝青路面預防養護技術規范》（JTG/T 5142-01—2021），高速公路適宜實施超薄罩面類預防性養護措施的路面宏觀技術狀況條件是：路面結構強度指數PSSI 及路面破損狀況指數PCI 均不小于90（見表2）。根據檢測數據，機場南線高速公路PCI 分數為90.83 分（見表3），滿足實施預防性養護工程的基本條件[3]。

表2 適宜路況判斷標準

表3 機場南線S32 公路(K0+000—K5+550)技術狀況指數(MQI)分項指標統計表

3 材料指標

3.1 粗集料

粗集料技術指標應符合相關規定要求，石料壓碎值≤26%、表觀相對密度≥2.60、洛杉磯磨耗損失≤28%、堅固性≤12%等。

3.2 細集料

細集料技術指標應符合相關規定要求，表觀相對密度≥2.50、砂當量≥60%、棱角性≥30s 等。

3.3 填料

應采用石灰巖等憎水性石料經磨細得到的礦粉，其中，表觀相對密度≥2.50t/m3、親水系數＜1、塑性指數＜4 等[4]。

3.4 級配范圍

級配范圍如表4 所示。

表4 級配范圍

3.5 性能要求

性能要求如表5 所示。

表5 性能要求

4 關鍵工序

4.1 伸縮縫兩側銑刨接順

此次施工范圍為橋面，整體進行極薄磨耗層罩面處理，施工至伸縮縫位置時需要對原有瀝青混凝土面層進行精銑刨接順，精銑刨范圍為伸縮縫兩側15m。其中，伸縮縫兩側0～5m 范圍按照1.5cm 深度；5～15m 范圍按照0～1.5cm 深度進行銑刨。伸縮縫兩側5m 范圍內的銑刨深度要嚴格控制在1.5～1.7cm 之間，絕對不能小于1.5cm；并保持同一銑刨深度，以便攤鋪機對攤鋪厚度進行把控，確保極薄磨耗層與伸縮縫銜接平順，保證行車舒適度。

4.2 路面裂縫處理

極薄罩面施工前需對現狀路表裂縫進行處理，對于裂縫寬度在5mm 以內的，先將裂縫清吹干凈后，將稠度較低的灌縫材料灌入裂縫中；對于裂縫寬度在5mm 以上的，應使用開槽機在裂縫處開槽，開槽深度與寬度應符合規范要求，清掃干凈后以專用灌縫設備灌入灌縫材料并封口找平。

4.3 攤鋪作業

由于極薄磨耗層施工工藝對溫度要求較為嚴格，所有材料的拌和時間、出廠時間、運輸距離、保溫措施必須加強控制，保證材料到場溫度。

同步攤鋪機第一次使用前要采用水平尺檢查攤鋪機四塊熨平板全部展開之后的整體水平度，不能有明顯高差，防止攤鋪過程中出現段差現象（段差是液壓伸縮熨平裝置主機段和伸縮段后沿出現的高度差）。為提高攤鋪質量，需將液壓伸縮熨平裝置的主機段和伸縮段后沿調整到同一平面。斷差為手動調整，現場除了三名攤鋪機操作手之外還需另配一名專門負責調整斷差的操作人員。攤鋪過程中采用扳手調整調節螺桿，從熨平板上方觀察，順時針調節伸縮熨平板為升高，反之為降低；然后觀察路面，確認平整后，重新擰緊螺絲。由于極薄磨耗層厚度薄，如果出現斷差沒有及時調整，后期碾壓完成之后在板與板之間產生的斷差便不能完全消除，將對后期整體罩面效果造成影響。

攤鋪之前進行乳液試噴，準備木板或其他材料放在攤鋪機乳液噴嘴下防止污染路面。檢查噴嘴情況，如有堵塞及時進行清理或更換噴嘴。要保證噴灑面的均勻，噴灑量控制在0.8L/m2。伸縮縫兩側采用人工噴灑高黏乳液方式進行處理，攤鋪速度在7m/min。

極薄磨耗層材料與普通瀝青混凝土有很大區別，在其初壓完成之后面層已經形成，不具備后期彌補的條件，所以對攤鋪機的性能和機手的操作水平要求很高。

4.4 碾壓

極薄磨耗層瀝青混合料瀝青用量大、攤鋪厚度薄、黏層撒布厚，碾壓工序主要作用為整平及提漿，碾壓時不開振動，靜壓4～6 遍完成碾壓。壓路機應緊跟攤鋪機，做到“緊跟、有序、慢壓”，在瀝青混合料高溫條件下完成碾壓；極薄磨耗層厚度薄，受力條件有限，碾壓時速度要均勻，不得隨便調頭，壓路機的碾壓速度宜控制在3～5km/h；壓實時混合料表面溫度應不低于140℃，以免產生推移、裂縫；極薄磨耗層溫度衰減極快，雙鋼輪壓路機應嚴格控制灑水量，以瀝青不黏輪為宜；極薄磨耗層溫度低于90℃后，停止碾壓[5]。

此次使用的極薄磨耗層材料特別容易發生黏輪現象，尤其是起步階段雙鋼輪壓路機的鋼輪溫度較低時，所以在碾壓之前需要采用人工方式在壓路機鋼輪上噴灑植物油，防止起步階段出現黏輪現象，同時在壓路機水箱里提前加注洗滌劑，使之與水結合加大潤滑效果防止黏輪。碾壓過程中應安排專人負責觀察，如果出現黏輪要及時進行清理。

5 施工質量檢測

5.1 混合料抽樣檢測要求

混合料抽樣檢測要求如下：瀝青拌和廠必須按照步驟對瀝青混合料的生產過程進行質量控制，按照規定的項目和頻度檢查瀝青混合料產品的質量，檢查項目和頻度按照《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40—2004）的相關規定執行；油石比的檢測采用燃燒爐法，但應針對不同的原材料和不同的結構分別做對比修正試驗，修正試驗采用最佳油石比和最佳油石比±0.3%在室內拌制混合料后燃燒，燃燒值與真值的差值的平均值即為修正系數；在生產過程中，拌和樓每生產1000t 取樣一次，進行馬歇爾擊實試驗，測試混合料的空隙率、馬歇爾穩定度、油石比和礦料級配。

5.2 厚度的檢測要求

攤鋪過程中需要不斷地用插尺或改錐插入攤鋪層檢測松鋪厚度。

5.3 每日試驗檢測項目

每日施工結束后對路面進行試驗檢測，檢測數據要求滿足表6 相應指標要求。

表6 試驗檢測結果

6 結語

綜上所述，由該工程實例可知，極薄磨耗層預防性養護技術可應用于高速公路瀝青混凝土路面的養護施工，相對于以往的預防性養護措施，極薄磨耗層具備降噪、改善路面抗滑性能、恢復路面表面功能、耐久性高等特點，極具推廣價值。