X-PAVE10超薄罩面在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用分析

摘要 超薄罩面作為目前瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種常用技術(shù)，能夠有效解決瀝青路面中輕度裂縫、松散、抗滑性能不足等病害，可以提升瀝青路面路用性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。文章依托江蘇省淮安市S327省道超薄罩面養(yǎng)護(hù)維修工程，介紹了高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面瀝青混合料的原材料要求、配合比設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)、應(yīng)用效果等方面的應(yīng)用情況，可為今后同類X-PAVE10超薄罩面養(yǎng)護(hù)工程的使用提供工程借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞 X-PAVE10；超薄罩面；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

中圖分類號(hào) U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）07-0109-03

0 引言

超薄罩面技術(shù)是實(shí)施厚度在15～25 mm的瀝青磨耗層鋪裝技術(shù)，能夠迅速修復(fù)坑槽、裂縫、松散、磨光等病害，同時(shí)具有抗滑性能強(qiáng)、耐久性能好、黏結(jié)強(qiáng)度高、行車(chē)噪聲低等特點(diǎn)[1]，作為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)常用技術(shù)之一，可以延長(zhǎng)路面使用壽命，提高行車(chē)舒適度與平穩(wěn)性。超薄罩面由于施工厚度薄，可以節(jié)約造價(jià)與維護(hù)費(fèi)用，降低能源及材料的消耗，是一種環(huán)境友好型道路鋪裝技術(shù)[2]。為提升路用性能，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)超薄罩面瀝青混合料進(jìn)行了大量研究[3]。

經(jīng)歷了多年的工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)，超薄罩面技術(shù)也由最早的Novachip逐漸演變成現(xiàn)在不同類型的混合料，其施工設(shè)備由最早的必須使用專用攤鋪設(shè)備發(fā)展為現(xiàn)在的普通攤鋪設(shè)備即可，為其技術(shù)的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面是采用復(fù)合多效增強(qiáng)劑、聚酯纖維、SBS改性瀝青與耐磨集料，形成“三抗一實(shí)”（抗車(chē)轍、抗裂、抗滑、易壓實(shí)）的高性能X-PAVE10瀝青混合料。黏層材料采用油性高黏瀝青，具有優(yōu)異的抗施工損傷性能與高黏結(jié)強(qiáng)度，能夠保障超薄罩面的使用耐久性。該文結(jié)合實(shí)體工程，對(duì)高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面在施工過(guò)程中的原材料要求、配合比設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)和應(yīng)用效果等方面進(jìn)行了研究，為今后同類工程中X-PAVE10超薄罩面的使用提供了工程參考經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

江蘇省淮安市S327省道于2012年建成通車(chē)，為雙向四車(chē)道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80 km/h，一般路段路基寬度24.5 m。目前該路段路面整體狀況較好，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度狀況優(yōu)，僅路面存在較少的病害，但道路已通車(chē)約10年，瀝青性能存在一定衰減。為了有效改善路面功能，延緩大修養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，該項(xiàng)目路段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以延長(zhǎng)道路的使用壽命，減少生命周期的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。該項(xiàng)目高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面實(shí)施路段樁號(hào)為K89+000～K94+000。設(shè)計(jì)方案先對(duì)行車(chē)道8.1 m寬范圍病害進(jìn)行預(yù)處理后再對(duì)路面進(jìn)行拉毛處理（拉毛槽深約0.5 cm），采用高壓水槍清理路表，待路表清潔干燥后鋪設(shè)油性高黏瀝青黏層，然后加鋪2 cm高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面，養(yǎng)護(hù)后行車(chē)道高程抬高1.5 cm。硬路肩維持現(xiàn)狀，高程不變。

2 原材料

2.1 瀝青

高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面使用SBS改性瀝青，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

2.2 油性高黏瀝青黏層油

X-PAVE10超薄罩面采用油性高黏瀝青黏層油，具有快速固化不黏輪、優(yōu)異的抗施工損傷性能與高黏結(jié)強(qiáng)度等性能，能夠保障X-PAVE10超薄罩面的使用耐久性，提高抗剪切和抗推移性能，確保X-PAVE10超薄罩面在使用期間不會(huì)發(fā)生脫皮和推移等早期病害，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

2.3 粗集料、細(xì)集料、礦粉

X-PAVE10超薄罩面使用的粗集料、細(xì)集料均為玄武巖碎石，礦粉為石灰?guī)r礦粉，集料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）中的相應(yīng)要求。

2.4 復(fù)合多效增強(qiáng)劑

X-PAVE10超薄罩面采用復(fù)合多效增強(qiáng)劑，可以提高改性瀝青的高低溫性能，具有一定的溫拌效果，可保證在超薄鋪裝厚度下瀝青混合料的可壓實(shí)性，同時(shí)，具有“溫拌—高黏—抗車(chē)轍—抗裂—抗水損”等多種功能，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。

2.5 聚酯纖維

X-PAVE10超薄罩面通過(guò)添加聚酯纖維來(lái)提高瀝青用量，增加混合料的抗裂性能，防止發(fā)現(xiàn)析漏，采用聚酯纖維，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。

3 X-PAVE10超薄罩面瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

該次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修工程中超薄罩面設(shè)計(jì)厚度為2 cm，設(shè)計(jì)公稱最大粒徑為9.5 mm的X-PAVE10級(jí)配。X-PAVE10瀝青混合料采用玄武巖（5～10 mm、3～5 mm，0～3 mm）碎石料，礦粉選用石灰?guī)r礦粉，設(shè)計(jì)級(jí)配曲線見(jiàn)圖1。采用不同油石比進(jìn)行混合料的拌和，成型標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)、析漏試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)飛散試驗(yàn)（如圖2所示）確定最佳油石比為6.2%，復(fù)合多效增強(qiáng)劑摻量為0.6%，聚酯纖維摻量為0.2%，其體積指標(biāo)見(jiàn)表5。

4 X-PAVE10超薄罩面瀝青混合料性能驗(yàn)證

采用車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫抗車(chē)轍性能，采用浸水馬歇爾和凍融破裂試驗(yàn)評(píng)價(jià)瀝青混合料水穩(wěn)定性能，采用低溫彎曲試驗(yàn)和四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。從表6中可看出：X-PAVE10超薄瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)的60 ℃動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)7 877次/mm，具有較好的高溫抗車(chē)轍形變能力；浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度比為93.5%，凍融劈裂強(qiáng)度比為89.8%，具有優(yōu)異的抗水損性能；從低溫彎曲試驗(yàn)和四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)可看出：?10 ℃低溫彎曲應(yīng)變?yōu)? 288 με，15 ℃，1 000 με四點(diǎn)彎曲疲勞壽命達(dá)到63.5萬(wàn)次，具有優(yōu)異的低溫抗裂性能。

5 X-PAVE10超薄罩面現(xiàn)場(chǎng)施工控制要點(diǎn)

5.1 舊路面處治

施工前先對(duì)舊路面局部病害（車(chē)轍、裂縫、坑槽等）預(yù)處治后進(jìn)行拉毛處理（0.5 mm），然后加鋪2 cm X-PAVE10超薄罩面。對(duì)于輕微的縱、橫縫（裂縫寬度小于3 mm）病害，路面拉毛后將裂縫清縫并用灌縫膠灌縫，沿該裂縫對(duì)稱鋪設(shè)50 cm寬抗裂膜。嚴(yán)重縱、橫向裂縫的處理（裂縫寬度大于3 mm），對(duì)于嚴(yán)重的單一裂縫，清縫后采用非開(kāi)挖注漿工藝。對(duì)于嚴(yán)重的龜裂、沉陷、坑槽病害路段，沿病害范圍銑刨老路瀝青面層和基層，回填8 cmAC-20C瀝青混凝土下面層+4 cmAC-13C瀝青混凝土上面層。

5.2 油性高黏瀝青黏層油灑布

施工前，對(duì)拉毛處理后舊路面采用高壓水槍清理路表，清除浮灰、泥土、碎屑及可見(jiàn)水分，確保表面無(wú)雜物、無(wú)明顯灰塵。采用特制的全自動(dòng)高壓智能灑布設(shè)備進(jìn)行灑布，灑布前對(duì)灑布量進(jìn)行標(biāo)定，控制油性高黏瀝青的灑布量在0.15～0.25 kg/m2左右。噴灑黏層油后進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不少于10 min，在實(shí)現(xiàn)不黏輪之前，嚴(yán)禁車(chē)輛和行人通過(guò)。

5.3 施工溫度控制

由于X-PAVE10超薄罩面的成型厚度較薄，混合料在攤鋪過(guò)程中散熱較快。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制瀝青混合料施工過(guò)程中的各項(xiàng)溫度。參考以往施工經(jīng)驗(yàn)以及在試驗(yàn)路段進(jìn)行鋪設(shè)，針對(duì)X-PAVE10超薄罩面瀝青混合料的溫度控制給出建議值如表7所示。

5.4 X-PAVE10瀝青混合料攤鋪與碾壓

為了適應(yīng)2 cm厚超薄罩面施工質(zhì)量要求，攤鋪機(jī)必須具備加熱熨平板、自動(dòng)找平及夯實(shí)裝置。啟動(dòng)速度盡可能放慢，接頭時(shí)要進(jìn)行人工找補(bǔ)，以保證接頭混合料溫度和新老路面銜接平順。在整個(gè)攤鋪過(guò)程中要?jiǎng)蛩佟⒕徛⑵椒€(wěn)、連續(xù)攤鋪，控制好平整度。起步速度可控制在2～4 m/min，待正常后以6～12 m/min速度向前均勻連續(xù)攤鋪，松鋪系數(shù)1.15。初壓、負(fù)壓采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓2～4遍，終壓在路面溫度降低至75 ℃左右采用膠輪碾壓1遍，終壓溫度不能太高，防止混合料底部溫度過(guò)高導(dǎo)致碾壓密實(shí)。并且高溫情況下，膠輪碾壓容易形成輪跡印，影響平整度。

6 試驗(yàn)路段現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

X-PAVE10瀝青混合料攤鋪結(jié)束后對(duì)實(shí)驗(yàn)路段鋪筑的超薄罩面進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，內(nèi)容包括壓實(shí)厚度、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)、平整度、滲水系數(shù)和降噪效果等，試驗(yàn)檢測(cè)的平均結(jié)果見(jiàn)表8。從表8中可看出：高抗滑低噪音X-PAVE10施工后，路面的構(gòu)造深度為0.92 mm、摩擦系數(shù)為66 BPN，與施工前相比，大幅提高了路面的抗滑性能；滲水系數(shù)為1 225 mL/min，具有一定的排水功能，可改善雨天輪胎“水飄”現(xiàn)象，提高雨天路面的抗滑能力，降低事故發(fā)生率。路面平整度為0.98 mm，路面平整度好，行車(chē)舒適性高。與施工前路面相比，X-PAVE10超薄罩面層路邊輪胎噪音可降低4 dB，具有明顯的降噪效果。

7 結(jié)論

該文結(jié)合淮安市S327省道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程施工項(xiàng)目，從高抗滑低噪音X-PAVE10超薄罩面原材料要求、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝控制、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等角度進(jìn)行全面的研究。從室內(nèi)X-PAVE10瀝青混合料的性能試驗(yàn)和試驗(yàn)路段施工后的效果看：X-PAVE10超薄罩面瀝青混合料的性能達(dá)到超薄罩面相應(yīng)指標(biāo)技術(shù)要求，施工后現(xiàn)場(chǎng)路用性能的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，表明X-PAVE10超薄罩面能夠有效提高路面的抗滑性能、平整度、行車(chē)舒適性，可作為預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行大面積推廣。

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