高韌超薄磨耗層在深圳市大芬立交橋橋面鋪裝上的應(yīng)用

陳智敏

（深圳高速工程檢測有限公司，廣東 深圳 518031）

1 項(xiàng)目概況

G205 山深線大芬立交橋位于深圳市龍崗區(qū)龍崗大道與布沙路相交處，由1#橋和2#橋兩個(gè)匝道組成，為深圳市區(qū)通往龍華、惠州的交通樞紐，其中重載車流量較大。大芬立交橋橋面為水泥混凝土鋪裝，長期受交通荷載、溫度、雨水等方面的影響，大芬立交橋1#及2#橋面存在裂縫、錯(cuò)臺、板角斷裂等病害，雨水易侵蝕梁體，部分橋臺搭板存在開裂破損病害，部分伸縮縫老化銹蝕，影響路面平整度及行車安全，且該橋緊靠周邊小區(qū)，現(xiàn)狀橋面車輛行駛噪聲較大，引起周邊居民較多投訴，急需開展病害處置及交通品質(zhì)改造提升。大芬立交橋現(xiàn)場病害如圖1 所示。

圖1 大芬立交橋現(xiàn)場病害

瀝青罩面工期較長，路面標(biāo)高需提高5cm 至10cm，且需要提升原雨水口、伸縮縫等設(shè)施標(biāo)高，特別是需要增加橋梁恒載，易對橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。相比之下，高韌超薄磨耗層銑刨罩面技術(shù)方案更具優(yōu)勢，具體如下：

第一，抗裂能力強(qiáng)。G205 山深線大芬立交橋水泥混凝土鋪裝表面出現(xiàn)大量的裂紋病害，高韌超薄磨耗層采用專有的高瀝青用量的骨架密實(shí)型集配設(shè)計(jì)，能夠填補(bǔ)原有的水泥混凝土裂紋，同時(shí)形成應(yīng)力吸收層，有效延緩反射裂縫的產(chǎn)生。

第二，實(shí)施厚度薄。銑刨罩面厚度僅為1.5cm，能夠很好地解決橋梁恒載受限問題，同時(shí)能較好地處理水泥混凝土表面裂紋等病害，無需提升雨水篦、伸縮縫等設(shè)施標(biāo)高，減少改造工程量，大量節(jié)約項(xiàng)目資金。

第三，施工速度快。銑刨厚度薄，銑刨工作量及難易程度大大減小，可縮短施工工期。同時(shí)，采用同步攤鋪工藝，黏層噴灑和混合料攤鋪同步實(shí)施，減少施工工序；攤鋪后完成半小時(shí)內(nèi)即可開放交通，無需在白天交通高峰時(shí)期封閉道路，避免影響交通出行。

第四，封水效果好。形成的骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)具有較高密實(shí)性，集料之間瀝青膜裹附均勻、厚實(shí)，使得其封水性能出色，防止雨水侵入原橋面鋪裝層導(dǎo)致鋼筋銹蝕，及梁板滲漏等病害。

第五，抗滑性能優(yōu)。采用特殊的級配設(shè)計(jì)，可以形成一個(gè)表面粗糙的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)施完成后的構(gòu)造深度達(dá)0.8mm 以上，摩擦系數(shù)可長期維持在55BPN以上，能夠?yàn)橥ㄐ熊囕v提供足夠安全的行駛表面。

第六，行車噪聲低。施工后表面構(gòu)造具有減震效果，可降低原路面行駛噪聲。

2 方案設(shè)計(jì)

在分析對比多項(xiàng)水泥混凝土橋面“白改黑”銑刨罩面方案后，鑒于大芬立交橋水泥混凝土路面對瀝青鋪裝層的整體黏結(jié)性能、受力要求（剪切、推移和拉拔）均非常高，考慮到對橋梁恒載影響，該次養(yǎng)護(hù)對水泥混凝土路面進(jìn)行病害進(jìn)行修復(fù)后，對原有舊水泥混凝土路面板銑刨1.5cm，并進(jìn)行拉毛處理，再加鋪1.5cm 厚高韌超薄磨耗層。其中，攤鋪采用同步攤鋪工藝，實(shí)現(xiàn)黏層油和混合料的同步攤鋪，避免黏層油受到污染或破壞，確保薄層罩面與水泥混凝土路面之間的長期緊密黏結(jié)。

3 主要技術(shù)指標(biāo)要求

3.1 瀝青技術(shù)指標(biāo)要求

高韌超薄瀝青磨耗層混合料所用的瀝青膠結(jié)料為PG100 型高黏高彈聚合物改性瀝青（非樹脂類改性），其性能指標(biāo)檢測結(jié)果如表1 所示。

表1 PG100 型高黏高彈聚合物改性瀝青檢測結(jié)果

高韌超薄瀝青磨耗層（同步）噴灑黏層油應(yīng)采用偶聯(lián)型SBS 聚合物改性高黏乳化瀝青（非SBR 類改性），噴灑量宜按0.8～1.0kg/m2執(zhí)行，其性能指標(biāo)檢測結(jié)果如表2 所示。

表2 聚合物改性乳化瀝青檢測結(jié)果

3.2 集料指標(biāo)要求

3.2.1 粗集料

該項(xiàng)目采用的粗集料為玄武巖，其磨耗性能好、黏附性能好，粗集料技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果如表3 所示。

表3 粗集料技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

3.2.2 細(xì)集料

該項(xiàng)目細(xì)集料采用機(jī)制砂，潔凈無雜質(zhì)，其技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果如表4 所示。

表4 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

3.2.3 填料

填料應(yīng)干燥、潔凈，無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，該項(xiàng)目所用填料為石灰?guī)r磨細(xì)的礦粉，其表觀密度含水率、粒度范圍等指標(biāo)均符合要求。

3.3 配合比設(shè)計(jì)

高韌超薄瀝青磨耗層的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)包括材料選擇與準(zhǔn)備、粗集料間隙率確定、混合料設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置等。具體流程如圖2 所示。

圖2 混合料配合比設(shè)計(jì)流程圖

4 現(xiàn)場施工關(guān)鍵步驟

4.1 水泥混凝土銑刨與病害處置

大芬立交橋橋面鋪裝銑刨厚度為1.5cm，同時(shí)對病害區(qū)域進(jìn)行切割開挖，修補(bǔ)后新填補(bǔ)部分一定要保證其平整度和強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)施工前銑刨層表面應(yīng)平整、潔凈、無積水、無浮塵。橋面銑刨作業(yè)如圖3 所示。

圖3 橋面銑刨作業(yè)

4.2 混合料拌制

要合理把控改性瀝青和集料的加熱溫度以及高韌瀝青混合料的出廠溫度。高韌瀝青混合料施工溫度范圍如表5 所示。

表5 高韌瀝青混合料施工溫度（單位：℃）

4.3 現(xiàn)場運(yùn)輸

運(yùn)輸前要做好混合料溫度檢測，分堆裝料，避免集料利息現(xiàn)象；運(yùn)輸及卸料過程中確保混合料用篷布覆蓋，做好保溫防雨。

4.4 混合料攤鋪壓實(shí)

采用兩臺同步攤鋪機(jī)梯隊(duì)攤鋪，以提高攤鋪層均勻性并減少施工冷接縫數(shù)量。路表溫度低于5℃時(shí)不宜攤鋪。攤鋪遇雨時(shí)，立即停止施工，并清除未壓實(shí)成型的混合料。遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄，不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪。

壓路機(jī)應(yīng)勻速度碾壓。設(shè)專崗檢查松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度。應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，如碾壓過程中發(fā)現(xiàn)有瀝青膠漿、乳化瀝青上浮或石料壓碎、棱角明顯磨損等過壓現(xiàn)象，應(yīng)立即停止碾壓并分析原因。一般采用11～13t 雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓1～2 遍和收光整平即可達(dá)到最終壓實(shí)效果，碾壓遍數(shù)不得超過3 遍。完成碾壓作業(yè)后，路面溫度低于50℃方可開放交通。

5 實(shí)施效果評價(jià)

該橋面攤鋪完工后，外觀均勻、無離析、無劃痕，且未出現(xiàn)泛油、松散、脫皮等情況，目測效果良好，維修后現(xiàn)場情況如圖4 所示。

圖4 維修后現(xiàn)場照片

為檢驗(yàn)該工程實(shí)施效果，在項(xiàng)目完工及完工半年后，分別對橋面鋪裝質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場檢查，檢查內(nèi)容包括平整度、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)等，檢測結(jié)果如表6 所示。同時(shí)，該橋面鋪裝完工1 年后，對其進(jìn)行外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫、剝落等病害，材料的抗裂性能及黏結(jié)能力顯著。

表6 大芬立交橋高韌超薄磨耗層工程質(zhì)量檢測結(jié)果

6 結(jié)語

高韌超薄磨耗層在大芬立交橋?qū)嵤┩瓿珊螅粌H路面顏色變得黝黑均勻，顯著提高路面視覺效果，降低路面反光作用，而且路面表面構(gòu)造紋理豐富，摩擦系數(shù)較原橋面鋪裝層大幅提升，材料抗裂能力顯著，改善了原水泥混凝土橋面的平整度，降噪效果明顯。高韌超薄瀝青磨耗層封水效果好，能有效防止雨水侵入橋面鋪裝層導(dǎo)致梁體鋼筋銹蝕和鋪裝層坑洞等破壞。總的來說，高韌超薄磨耗層具有抗裂能力強(qiáng)、厚度薄、施工速度快、封水效果好、抗滑性能優(yōu)、黏結(jié)效果佳、靜音效果明顯等突出優(yōu)勢。