路面養(yǎng)護薄層罩面施工技術(shù)研究

陳革聯(lián)

(錫林郭勒盟車輛通行管理處)

0 引 言

隨著我國公路通車中交通量的迅速增加以及超載、重載問題的日益嚴重，公路工程路面尤其是瀝青路面的病害問題越發(fā)嚴重，因此國家對于公路工程養(yǎng)護維修工作要求越來越高。薄層罩面技術(shù)作為公路工程重要的養(yǎng)護維修技術(shù)，重點是針對瀝青路面結(jié)構(gòu)強度完好，但是路面的表面功能出現(xiàn)損壞的情況。這些路面雖然路面的抗滑性、平整度出現(xiàn)破壞，路面開裂、車轍、沉陷以及坑槽嚴重，但是采用薄層罩面施工處理后，即可對表面使用功能進行恢復(fù)。采用薄層罩面作為公路工程養(yǎng)護施工方式，對于降低公路工程養(yǎng)護成本，延長公路工程瀝青路面使用壽命也具有重要的作用。

1 薄層罩面養(yǎng)護技術(shù)概述

薄層罩面施工技術(shù)主要是在公路瀝青路面上加鋪一層厚度較薄的瀝青面層，按照加鋪厚度的不同可以分為薄層罩面(厚度4 cm 左右)與超薄層罩面(厚度為1.5 ～2.5 cm)。薄層罩面功能主要是對公路工程瀝青路面表面的裂縫、輕度網(wǎng)裂以及透水等病害問題進行處理，同時對公路工程瀝青路面的輕度破損、平整度與抗滑性能不足等問題進行施工改善處理。公路工程薄層罩面類型主要有以下幾種形式。

(1)SMA 薄層罩面技術(shù)。SMA 瀝青混合料屬于一種間斷級配的密實型瀝青混合料，由于SMA 瀝青混合料通過粗集料形成嵌擠結(jié)構(gòu)，而且采用瀝青瑪蹄脂進行空隙的填充，因此SMA 瀝青混合料具有較強的高溫穩(wěn)定性、耐久性以及抗滑性能，非常適宜作為薄層罩面層材料。SMA 薄層罩面主要適用于公路工程瀝青路面病害多且較為嚴重，以及一些交通量大以及荷載重的路面養(yǎng)護施工。

(2)OGFC 開級配磨耗層。OGFC 瀝青混合料是屬于開級配瀝青混合料，通過采用強度較高的優(yōu)質(zhì)石料形成具有大空隙的骨架，而且混合料的表面相比常規(guī)瀝青路面較為粗糙，因此可以有效的改善瀝青路面抗滑性能，提高高速行駛下的路面抗滑阻力。OGFC 薄層瀝青罩面主要適用于松散或、坑槽嚴重或者是磨光、泛油等瀝青路面路段。

(3)Superpave 薄層罩面技術(shù)。Superpave 瀝青混合料與傳統(tǒng)的馬歇爾設(shè)計方法有著很大的區(qū)別，在混合料的設(shè)計過程中，通過集料結(jié)構(gòu)選擇、混合料體積指標控制、路面空隙率模擬以及路面使用性能模擬等步驟，可以有效地確保瀝青混合料的路用性能，對于改善混合料的高低溫性能以及疲勞耐久性非常有益。Superpave 薄層罩面主要有Sup－13、Sup－9.5、Sup－4.5 等幾種形式，對于瀝青路面水損害、車轍、裂縫等病害具有較好的處置效果。

(4)Novachip 超薄粘結(jié)磨耗層。Novachip 超薄粘結(jié)磨耗層是一種在法國應(yīng)用較為成熟的瀝青路面施工技術(shù)，Novachip 瀝青混合料中的粗集料含量相對較少，在級配類型上屬于半開級配瀝青混合料。施工工藝為首先在舊瀝青路面的表面鋪設(shè)一層厚度較厚的改性乳化瀝青，然后緊接著改性乳化瀝青之上鋪筑熱拌瀝青混合料，借助熱拌瀝青混合料迫使乳化瀝青破乳，保障超薄罩面層與瀝青路面充分連接。主要適用于具有縱縫、橫縫、坑槽以及摩擦力不足路段路面的施工作業(yè)。

2 薄層罩面養(yǎng)護施工前期舊路面的預(yù)處理

為了確保薄層罩面工程施工質(zhì)量，在進行薄層罩面養(yǎng)護施工作業(yè)前，首先必須對原路面的病害進行相應(yīng)的處理，具體施工處理措施如下所示。

(1)裂縫的處理。對于舊瀝青路面表面的裂縫，如果裂縫寬度較小(≤5 mm)，可以直接采用灌封膠或者是壓縫帶對路面裂縫進行封閉處理，如果裂縫寬度較大(≥5 mm)，則應(yīng)該采用開槽機開槽清理后，進行灌縫施工。

(2)沉陷及坑槽的處理。對于舊瀝青路面的沉陷以及坑槽病害，主要是采取局部挖補的方式進行處理，在處理中應(yīng)該采用臺階式開挖路面，并對路面下部的路基強度進行試驗檢測，若壓實度不足，則應(yīng)進行補夯處理，然后分層填筑底基層、基層以及瀝青混合料直至設(shè)計標高。

(3)車轍的處理。對于公路工程瀝青路面表面的車轍，如果是由于高溫條件下的行車荷載造成的，則可以通過控制行車碾壓進行恢復(fù)。如果車轍問題較為嚴重，則應(yīng)該將存在車轍路段的面層進行切削或銑刨清除，之后重鋪瀝青混合料面層。

(4)承載力不足路段的處置。如果在公路工程養(yǎng)護施工中存在著強度系數(shù)SSI 較低的路段，路段的面積如果較大，則應(yīng)該進行大面積的挖補處治。如果面積相對較小，則可以采用壓漿的方法對舊瀝青路面進行補強施工。

3 薄層罩面養(yǎng)護施工工藝技術(shù)

3.1 嚴格控制材料的技術(shù)標準要求

由于薄層罩面主要是粒徑小、碎石多的瀝青混合料，因此為了確保薄層罩面能夠形成良好的微觀構(gòu)造以及路用性能，必須對原材料質(zhì)量進行嚴格控制，具體控制標準如下所示。

(1)粗集料。由于薄層罩面的厚度一般相對較薄，因此對于粗集料應(yīng)該盡可能的將寂集料的粒徑控制在9.5 mm或者是13.2 mm 以內(nèi)。同時由于薄層罩面的功能主要是作為磨耗層，因此必須選擇優(yōu)質(zhì)的粗集料，盡可能的選擇使用玄武巖或者是輝綠巖。此外，還應(yīng)該控制粗集料的堅固性、破碎面、磨耗值以及針片狀顆粒含量等技術(shù)指標滿足施工技術(shù)要求。

(2)細集料。用于薄層罩面施工的細集料大多采用機制砂，嚴禁使用天然砂，同時控制細集料的砂當量、亞甲藍值以及棱角性等技術(shù)標準滿足技術(shù)規(guī)范要求。

(3)礦粉。礦粉容易受潮吸水，因此對于礦粉重點確保礦粉的干燥狀態(tài)，同時由于粉膠比過大容易影響瀝青混合料的施工和易性以及路用性能，因此應(yīng)該盡可能的控制礦粉用量不超過有效瀝青含量的1.2 倍。

(4)瀝青。由于薄層罩面的厚度較小，因此對于瀝青的粘附性、包裹力以及老化性能也提出了較高的要求，現(xiàn)階段在薄層罩面施工中，瀝青大多選用SBS 改性瀝青、橡膠改性瀝青等聚合物改性瀝青，重點確保粘附性、耐久性以及感溫性能滿足技術(shù)要求。

3.2 配比設(shè)計

對于薄層罩面層材料的配比設(shè)計主要是選擇幾組級配作為初試級配，同時對粗集料骨架部分的集料間隙率VCADRC 進行試驗檢測，并根據(jù)級配的集料毛體積相對密度確定幾組油石比，通過馬歇爾試驗，并按照VMA、VCA 以及VV 等參數(shù)指標確定薄層罩面的設(shè)計級配與最佳瀝青用量。之后對配比進行路用性能驗證試驗，確保各項性能指標滿足技術(shù)要求，路用性能具體控制標準如表1 所示。

表1 配合比設(shè)計檢驗指標及技術(shù)要求

3.3 薄層罩面施工技術(shù)

(1)薄層罩面瀝青混合料的拌和生產(chǎn)。在進行瀝青混合料的拌和生產(chǎn)之前，首先應(yīng)該對拌和機進行標定，確保計量的準確。同時按照目標配比進行施工級配的調(diào)整，確保施工配比體積參數(shù)與最佳瀝青用量等指標。在瀝青混合料的拌和階，為了確保施工質(zhì)量，應(yīng)該對拌和溫度以及拌和時間進行嚴格的控制，具體溫度以及拌和時間控制標準如表2 所示。

表2 薄層罩面混合料生產(chǎn)控制參數(shù)

(2)薄層罩面瀝青混合料的攤鋪施工。由于SMA 瀝青混合料主要采用改性瀝青，而且改性瀝青混合料的粘度相對較大，因此對于攤鋪溫度的要求也較高，在施工過程中應(yīng)該確保改性瀝青SMA 混合料的攤鋪溫度宜在160 ～180 ℃范圍之內(nèi)，對于低于140 ℃的混合料嚴禁用于薄層罩面工程施工作業(yè)。由于攤鋪施工作業(yè)的阻力較大，因此攤鋪作業(yè)應(yīng)該選擇使用動力強勁的履帶式攤鋪機攤鋪。同時，在施工中應(yīng)該注意薄層罩面由于壓實系數(shù)較小，應(yīng)該根據(jù)試驗段的施工作業(yè)確定松鋪系數(shù)。此外，如果舊瀝青路面路表溫度低于15 ℃，應(yīng)該停止混合料的攤鋪施工作業(yè)。

(3)薄層罩面的碾壓成型。對于薄層罩面材料的碾壓施工，應(yīng)該在高溫條件下進行作業(yè)，而且溫度越高碾壓以及與舊路表面的粘結(jié)效果也就越好。碾壓應(yīng)該遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，控制碾壓速度≯5 km/h，進行均勻的碾壓。

4 結(jié) 語

薄層罩面作為公路工程養(yǎng)護常用形式，對于改善瀝青路面表面功能，節(jié)約資源以及延長路面使用壽命具有重要的作用。在公路工程薄層罩面施工中，應(yīng)該根據(jù)薄層罩面的技術(shù)特點，合理的制定工程施工技術(shù)組織方案，同時強化材料質(zhì)量控制，嚴格執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范，以確保施工質(zhì)量，提高對于公路工程瀝青路面的表面功能恢復(fù)水平。

［1］交通部公路科學(xué)研究所.超薄層瀝青混凝土面層技術(shù)研究研究報告［J］.公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2005，(1):46－53.

［2］莊榮英，淺談Novachip 超薄磨耗層在路面養(yǎng)護中的應(yīng)用［J］.物流工程管理，2008，(11).

［3］李小松.用于薄層罩面的AC－10 瀝青混凝土級配組成及路用性能研究［D］.西安:長安大學(xué)，2009.