UTO-10高粘改性瀝青薄層罩面技術在新疆公路的應用研究

（新疆交通建設集團股份有限公司，新疆烏魯木齊市，830016）

（新疆交建公路規劃勘察設計有限公司，新疆烏魯木齊市，830016）

胡 瑞 李宏亮 胡 云

高粘瀝青薄層罩面是采用高粘彈瀝青拌合鋪筑而成的薄層瀝青混凝土磨耗層技術。新疆氣候環境復雜，加之高粘瀝青薄層罩面對設備及施工工藝要求較高，在以往新疆公路養護維修工程應用較少[1]。同時，疆內高海拔山區氣溫低，溫差大，施工期短，采用溫拌瀝青混合料尤為必要。本文首先對添加USP低溫瀝青添加劑（溫拌材料）的UTO-10空隙型薄層瀝青混合料進行性能試驗研究分析，其次結合依托工程實際分析總結了UTO-10高粘彈瀝青薄層罩面原材料技術指標、施工工藝和施工關鍵技術要點，為大孔隙薄層罩面技術在疆內公路建設的應用提供可參考的施工指導文件。

1 原材料檢測

1.1 高黏改性瀝青

高黏改性瀝青常規試驗指標如表1所示。

表1 高黏改性瀝青常規試驗指標

由表1 分析得出，高粘改性瀝青具有較高的常溫粘度、軟化點及彈性恢復性能，低溫抗裂性能滿足要求，同時還應具備高溫施工的和易性。經檢測，本項目高粘改性瀝青各項指標滿足規范技術要求。

1.2 高黏乳化瀝青

高黏改性乳化瀝青高溫性能較好，常規試驗指標如表2所示。

表2 高黏改性乳化瀝青常規試驗指標

1.3 USP低溫瀝青添加劑

通過將USP 低溫瀝青添加劑添加到瀝青中降低瀝青粘度從而降低瀝青混合料施工溫度。USP低溫瀝青添加劑試驗指標如表3所示。

表3 USP低溫瀝青添加劑試驗指標

2 配合比設計及路用性能檢測

2.1 配合比設計

通過原材料試驗研究，UTO-10 空隙型瀝青混合料摻配比例為：5～10mm碎石：3～5mm碎石：0～3mm機制砂：礦粉=70%：5%：20%：5%，添加0.5%抗剝落劑，USP低溫瀝青添加劑為瀝青用量的4%。最佳油石比5.2%。混合料礦料級配組成如表4所示，級配曲線圖如圖1所示。

表4 UTO-10空隙型瀝青混合料配合比設計

圖1 UT0-10級配曲線圖

2.2 路用性能檢測

由表5看出，UT0-10空隙型混合料各項指標滿足《公路瀝青路面預防養護技術規范》（JTGT 5142-01-2021）規范要求，表明UT0-10空隙型混合料級配良好，具有較好的膠結性能和嵌擠性能。

表5 UTO-10空隙型瀝青混合料性能檢測

3 施工工藝

2022 年7 月，UTO-10 高粘彈瀝青薄層罩面依托G30 線博樂四臺至賽里木湖路段，在下行線K4109+000～K4124+000段采用同步施工工藝實施了2cm 厚的UTO-10 薄層罩面的施工，路線全長15km。高粘改性瀝青添加USP低溫添加劑后，顯著降低了UTO-10高黏改性瀝青混合料的拌合、攤鋪、碾壓等過程溫度，溫度控制如表6所示。

3.1 粘層施工工藝及技術要求

粘層采用高黏度改性乳化瀝青，施工現場應配備改性乳化瀝青加溫、保溫設備，確保改性乳化瀝青保持溫度為60～80℃[2]。施工前將加溫完畢的改性乳化瀝青泵送至攤鋪機乳化瀝青儲罐，隨瀝青混合料攤鋪同步噴灑，噴灑量應精確計量，灑布均勻，改性乳化瀝青的噴灑量為0.6～1.0kg/m2。

3.2 高粘改性瀝青混合料的拌合及運輸

高粘改性瀝青混合料宜隨伴隨用，貯存于成品儲料倉的時間不應超過2h。采用間歇式拌和機時，每盤的生產周期不宜少于50s，其中干拌時間不少于5～10s。高粘改性瀝青混合料應拌合均勻、無花白、冒青煙和離析等異常現象[3]。瀝青混合料出廠時應逐車檢測瀝青混合料的重量和溫度。運料車到工地后，應由專人逐車檢測溫度，瀝青混合料溫度。運輸過程中，運輸車應覆蓋篷布，減少運輸中溫度損失。

3.3 攤鋪

攤鋪機應調整到最佳工作狀態，調好螺旋布料器兩端的自動料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器處混合料表面以略高于螺旋布料器2/3 為度，使熨平板前混合料的高度在全寬范圍內保持一致，避免攤鋪層出現離析現象。

鋪筑時應采用試驗路段確定的松鋪系數，宜采用非接觸式平衡梁控制攤鋪厚度，攤鋪過程中應隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡。

3.4 碾壓

路面應采用10～13t的雙鋼輪壓路機靜壓2～3遍，不應使用輪胎式壓路機和振動壓實方式[4]。橫向接縫處采用振動碾壓，應調低振動頻率和振幅，壓路機的振動頻率宜為35～50Hz，振幅宜為0.3～0.5mm。壓路機碾壓速度按表7試路驗段確定的速度碾壓。壓路機碾壓施工溫度應參照表6的要求。

初壓應在緊跟攤鋪機后碾壓，初壓區長度不應大于30m，以盡快使表面壓實，減少熱量散失。復壓應緊跟在初壓后開始，且不應隨意停頓[5]。壓路機碾壓段的總長度應盡量縮短，通常控制在60～80m范圍內。采用不同型號的壓路機組合碾壓時宜安排每一臺壓路機作全幅碾壓，防止不同部位的壓實度不均勻。

4 試驗路段的檢測驗收

G30 線博樂四臺至賽里木湖（K4109+000～K4124+000 下行線）路段第9 標段K4109+200-K4109+500，全長300m，該試驗段原路面寬度為11m，設計施工寬度8m；采用薄層罩面UTO-10高粘改性瀝青混合料施工完成后，對該試驗路段進行了鉆芯、路面平整度、抗滑系數、滲水系數等不同程度的取樣抽提試驗檢測。通過檢測結果的分析，本試驗路段的瀝青面層抗滑性能及泌水性良好，鉆芯厚度、平整度檢測指標可以滿足JTG5220-2020 規范技術要求，均達到設計標準，滿足路面使用要求。

5 結語

新疆冬冷夏熱大溫差地區，高粘改性瀝青既要滿足高溫抗車轍性能、同時也要滿足低溫抗裂性能。高粘改性瀝青的高溫性能良好和較粗的礦料級配是UTO-10空隙型瀝青混合料高溫抗車轍性能較好的保證。采用USP 低溫添加劑后，降低了UTO-10 高粘彈瀝青混合料的施工溫度，節能減排效果較好，適用于高海拔低溫山區公路鋪筑。在粘層施工中嚴格控制高黏度改性乳化瀝青的施工質量，并采用與瀝青混合料同步施工工藝，這是高粘瀝青混合料薄層罩面性能良好的關鍵。超薄罩面技術作為新型的公路預防性養護技術，其優異的抗滑、降噪性能符合當前公路養護發展趨勢，本文采取的高粘彈瀝青大孔隙UTO-10 超薄磨耗層進行罩面鋪裝，能夠有效改善路面壓實度、平整度等各項指標，均滿足技術要求，具有施工便捷、輕薄，不增加路面恒載、平整、耐磨、環保等特點。