路面超薄磨耗層施工及質(zhì)量控制研究

顏家學(xué)

（貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

公路路面經(jīng)長時間通車運行，逐漸老化影響性能，還可能產(chǎn)生病害，破壞路面外觀，降低行車舒適度，甚至引起安全事故。因此，必須高度重視并做好路面的養(yǎng)護，尤其是預(yù)防性養(yǎng)護，超薄磨耗層就是一項適用性強的路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)。

1 工程概況

某公路工程標段按雙向六車道標準設(shè)計，其行車道寬度為3.75m，中分帶寬度為1.5m。該路段的車流量很大，尤其是貨車流量逐年增加。因長時間處于超負荷運營狀態(tài)，導(dǎo)致該標段的路面產(chǎn)生了很多病害，如車轍、麻面與坑槽。為起到良好的養(yǎng)護作用，遏制病害的進一步發(fā)展，現(xiàn)決定采用超薄磨耗層技術(shù)對其進行養(yǎng)護處理。

2 超薄磨耗層技術(shù)作用機理

超薄磨耗層是瀝青路面常用預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，可防止路面直接和外界接觸，保證行駛質(zhì)量，這項技術(shù)的作用機理為：

（1）在狀況尚好的瀝青路面表面均勻噴灑改性乳化瀝青，厚度按0.6 ～1.0mm 控制。

（2）鋪筑熱拌混合料。若具備專用設(shè)備，可使以上環(huán)節(jié)與該環(huán)節(jié)同步完成，之后使用普通壓路機進行碾壓[1]。

（3）改性乳化瀝青不僅破乳速度較快，而且還有很強的黏結(jié)力，而熱拌混合料以間斷級配為宜。在路面上均勻灑布改性乳化瀝青后，可以和路面良好黏結(jié)，之后立即鋪筑熱拌混合料，再通過碾壓成型，使改性瀝青發(fā)生滲透。

（4）由于改性乳化瀝青有良好黏結(jié)力，所以滲透后的熱拌混合料層可以和原路面形成穩(wěn)定保護層，從而阻隔路面和外界，并能提高路面各項性能，如抗老化性、透水性及抗滑性。

根據(jù)以上作用機理可知，該方法主要利用改性乳化瀝青具有的黏結(jié)及滲透功能，使原路面與新鋪筑的熱拌混合料形成整體，為原路面提供良好的保護層，進而改善原路面的整體外觀，并提高包含防水與抗滑等在內(nèi)的各項性能[2]。

然而，雖然該技術(shù)的特點顯著，但也存在一定局限性，由于屬于養(yǎng)護技術(shù)范疇，所以并不能解決導(dǎo)致承載力降低和產(chǎn)生明顯變形現(xiàn)象的病害。另外，采用該技術(shù)時需將改性乳化瀝青均勻噴涂于待養(yǎng)護路面，這就要求待養(yǎng)護路面不能存在任何病害，若既有路面存在很多或以較為嚴重的病害，在施工前還要采用傳統(tǒng)方法進行處治。

3 超薄磨耗層方案設(shè)計

超薄磨耗層主要由以下兩部分組成：其一，改性乳化瀝青；其二，粗集料與細集料比例為7 ～8 ∶2 ～3 的混合料，其中，粗集料為統(tǒng)一粒徑。若按照所用粗集料中的最大粒徑，可將超薄磨耗層分成以下三種類型：A 型：其粗集料中的最大粒徑為4.75mm；B 型：其粗集料中的最大粒徑為9.5mm；C 型：其粗集料中的最大粒徑為12.5mm。A 型超薄磨耗層在機場路面中的應(yīng)用較多，C 型超薄磨耗層在交通量相對較大的路面中使用，而B 型超薄磨耗層則可以在很多情況中使用，有較好的適用性。該標段不僅交通量較大，而且有很多重載車輛，故建議采用C型超薄磨耗層，其厚度按20mm 控制，初步將瀝青用量確定為5.5%。施工前，對各類原材料的質(zhì)量與性能進行檢驗，確認能否達到規(guī)范要求。經(jīng)檢驗，此次超薄磨耗層施工所用所用原材料的質(zhì)量和性能均達到規(guī)范要求[3]。

4 超薄磨耗層施工技術(shù)要求

經(jīng)現(xiàn)場實測，該標段路面設(shè)計狀況符合超薄磨耗層施工要求，將路面清理干凈后即可開始施工。超薄磨耗層施工需注意以下各項技術(shù)要求。

4.1 路面清理

將路面上的所有雜物和垃圾清掃干凈，如輪胎橡膠粒、灰塵及污漬等，以免影響原路面和改性乳化瀝青之間的粘結(jié)，同時還應(yīng)做好道路臨時封閉，禁止除施工機械外的所有車輛和人員進入。

4.2 施工放線

在確定具體的施工范圍后，于現(xiàn)場做出明顯標記。

4.3 混合料進場

按照在實驗室中確定的配合比進行混合料拌和，然后用兩輛以上運輸車將拌和完成的混合料運輸?shù)浆F(xiàn)場，混合料的拌和與運輸都應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范提出的要求。

4.4 機械設(shè)備調(diào)試

根據(jù)專用設(shè)備各項要求做好機械設(shè)備的調(diào)試，對于改性乳化瀝青，其灑布量需按照1.0L/m2的標準嚴格控制，要求在施工中加以精確計量。

4.5 試驗施工

在正式施工開始前，應(yīng)先在施工區(qū)域內(nèi)選取長度不小于30m 且具有一定代表性的段落進行試驗施工，嚴格執(zhí)行之前確定好的各項參數(shù)，以此確定參數(shù)及機械設(shè)備等能否達到要求，進而得出最終的施工參數(shù)，如攤鋪速度與厚度及碾壓遍數(shù)。

4.6 混合料攤鋪

經(jīng)試驗施工確認所有設(shè)備均完好，且材料的性能與用量都達到要求后，方可開始正式施工。在混合料攤鋪施工中，必須保證緩慢、勻速和平穩(wěn)，需要安排專人對完成攤鋪的段落進行檢查，并及時經(jīng)檢查結(jié)果反饋至操作人員，由操作人員根據(jù)反饋結(jié)果對攤鋪機參數(shù)進行適當調(diào)整，以保證攤鋪的速度及厚度都能達到要求，防止產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致質(zhì)量問題。

4.7 混合料碾壓

該標段的超薄磨耗層混合料碾壓借助12t雙鋼輪壓路機進行，與前方攤鋪機緊跟靜壓，具體的壓實遍數(shù)需通過試驗施工來確定，一般要達到2 遍以上。另外，在碾壓過程中新鋪筑的混合料溫度不能低于90℃，具體的碾壓過程應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范提出的要求。

4.8 接縫處理

所有路面接縫都要由專人采用機械進行處理，對于縱向接縫，且搭接寬度應(yīng)達到50mm 以上，且整體應(yīng)保持順直，而橫向接縫應(yīng)保持平順，以免對施工后路面整體外觀造成影響。

4.9 保養(yǎng)與開放交通

超薄磨耗層施工完成后，待路面溫度降低到50℃后方可開放施工路段的交通，該路段的超薄磨耗層厚度只有20mm，即便在氣溫較高的季節(jié)，也不超過2h 即可開放路段的交通。

5 質(zhì)量驗收

超薄磨耗層工程驗收標準如表1 所示。

表1 超薄磨耗層工程驗收標準

6 施工效果

將超薄磨耗層鋪筑完畢后，需按照相關(guān)規(guī)程及標準對其實施現(xiàn)場實測，本次將滲水性與構(gòu)造深度作為主要技術(shù)指標，評價本次施工的具體效果。通過對施工前與施工后路面實際滲水性進行的綜合對比，在鋪筑超薄磨耗層之后，路面滲水性顯著提高，路面滲水量從施工前的84.58mL/min 減少到14.22mL/min；通過對施工前與施工后路面實際構(gòu)造深度進行的綜合對比，在施工開始前某些測點所在位置的構(gòu)造深度已經(jīng)無法滿足不小于0.55mm 的基本要求，但在施工完成后，各測點的實測構(gòu)造深度都能達到規(guī)范要求，均值從施工前的0.51mm 增加到1.32mm，改善效果十分明顯。

7 結(jié)論

（1）超薄磨耗層的作用機理為采用改性乳化瀝青提供的粘結(jié)力和采用單一粒徑混合料鋪筑形成保護層，使原路面不再直接接觸外界，從而起到良好的養(yǎng)護作用，防止病害與破壞的發(fā)生。

（2）噴灑改性乳化瀝青后，除了能提高層間粘結(jié)力，還能通過不斷的滲透進入新鋪混合料，對新、舊面層進行固化結(jié)合，形成一個完整的整體，在防止原路面和外界接觸的同時，增強路面各項性能，避免水害的發(fā)生。（3）經(jīng)現(xiàn)場實測可知，超薄磨耗層施工完成后，施工段路面實際滲水量減少至14.22mL/min，而構(gòu)造深度增加到1.32mm，可見該技術(shù)能有效改善路面性能。