探究超薄磨耗層施工技術(shù)在高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用

吳光輝 林志威

1.廣西龍光貴梧高速公路有限公司 廣西 貴港 537000 2.中南安全環(huán)境技術(shù)研究院股份有限公司 湖北 武漢 430071

眾所周知，在交通運輸中高速公路路面是至關(guān)重要的載體，關(guān)系到了車輛的行進。做好高速公路路面養(yǎng)護是目前公路管理部門的重要課題之一，如果所采取的養(yǎng)護措施不科學，往往會導致養(yǎng)護資源浪費，甚至還會產(chǎn)生社會影響[1]。在高速公路養(yǎng)護過程當中，需要從不同的角度出發(fā)，針對性的選擇切實有效的養(yǎng)護技術(shù)，而超薄磨耗層施工技術(shù)憑借著獨特的優(yōu)越性，一度成為高速公路養(yǎng)護中的新寵兒。

1 超薄磨耗層施工技術(shù)的原理

在2002年超薄磨耗層攤鋪施工技術(shù)出現(xiàn)，作為一種新型的路面養(yǎng)護技術(shù)備受關(guān)注[2]。傳統(tǒng)模式下的養(yǎng)護是對瀝青進行重新罩面，施工周期長，施工效率低，甚至瀝青乳化會導致輪胎沾染瀝青造成污染，影響車輛的行駛安全。而超薄耗層施工技術(shù)的有效應(yīng)用下能夠提高施工速度，尤其在與傳統(tǒng)工藝的對比中，能夠快速解除道路封鎖，也能夠減少車輛打滑以及環(huán)境污染等問題[3]。從原理上分析，超薄磨耗層是將間斷級配熱拌瀝青混合料與乳化瀝青進行整合，屬于新型技術(shù)，通過攤鋪的方式進行舊公路的修復以及新公路抗滑層的施工，施工過程當中不僅周期短，而且壽命長，尤其對車輛碾壓而產(chǎn)生的路面裂縫起到了良好的防治作用。

2 超薄磨耗層施工技術(shù)的特征與優(yōu)點

2.1 特征

①在應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)時，需根據(jù)高速公路路面破損的實際情況，針對性的選擇施工方法，所取道的養(yǎng)護效果較好。②超薄磨耗層施工技術(shù)是通過加鋪瀝青的方式，無需將原瀝青路面進行刨出，能夠有效的減少對環(huán)境以及周邊地區(qū)所產(chǎn)生的影響與污染。③應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)整體的施工周期比較短，可以在規(guī)定的時間內(nèi)快速完成養(yǎng)護，且養(yǎng)護過程當中不會對行車產(chǎn)生影響。④性能佳，能夠?qū)︷B(yǎng)護施工環(huán)節(jié)起到良好的減緩作用，也能夠節(jié)省材料[4]。

2.2 施工技術(shù)的優(yōu)勢

施工技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為四點。①黏連性與防水性強，能夠黏連下面層，起到了防水效果比較好。②在施工時需要選擇段級配混合料，能夠?qū)β访娴钠秸冗M行調(diào)整，有效的解決各類路面病害。③排水能力與抗滑能力比較強，在雨天，行車安全有所保障，整個施工過程并不復雜，能夠在最短的時間內(nèi)解決路面各類病害。

3 高速公路養(yǎng)護中常見的質(zhì)量通病

3.1 麻面

麻面是高速公路養(yǎng)護中十分常見的質(zhì)量通病，一般在主線瀝青路面結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)麻面，產(chǎn)生麻面的原因比較簡單，是因為路面或路基結(jié)構(gòu)材料的吸水率過大，在施工中混凝土與瀝青的粘結(jié)程度受到影響，在長期公路受到雨水侵蝕以及車輪輾壓的影響下，表層瀝青漆料發(fā)生脫落現(xiàn)象，進而出現(xiàn)麻面。

3.2 裂縫

裂縫包括橫向裂縫與縱向裂縫。橫向裂縫主要出現(xiàn)在公路路面的兩側(cè)，橫向裂縫處理若不及時會貫穿于公路，裂縫的寬度與長度會加大，產(chǎn)生橫向裂縫的原因是瀝青材料壓實未落實到位，混凝土的連接不符合標準等等[5]?？v向裂縫多為施工搭接存在不當，路基路面沉降不均勻，裂縫所帶來的影響比較大，需對其加以重視。

3.3 坑槽

高速公路行車數(shù)量較多，速度較快會引發(fā)坑槽病害，在碾壓之后公路縫隙內(nèi)的水壓力導致瀝青發(fā)生剝落，瀝青材料過于松散，長此久往就會出現(xiàn)坑槽。

3.4 車轍

因高速公路車流量比較大，尤其是重型車輛較多，長時間下去混凝土瀝青的承受承載力非常大，特別在高溫天氣，混凝土往往會在車輛的碾壓下發(fā)生蠕動，引發(fā)車轍。

4 超薄磨耗層施工技術(shù)在高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用

4.1 進行路面的清理

路面清理是超薄磨耗層施工技術(shù)應(yīng)用的首要工作，施工人員需在路面噴灑清水，并進行晾曬，做好路面清掃工作。一般而言，噴灑清水后需晾曬24小時，等到路面干燥利用壓風機將路面的雜物加以清理。此外，進行路面的刨銑，刨銑中要保證路基路面結(jié)構(gòu)不會受到影響并進行精細化的路面清理，尤其將灰塵、粉漿等及時清理掉，在清理結(jié)束之后，需噴灑粘層油，粘層油噴灑時要設(shè)定其溫度，在40—65℃之間，該溫度可以提高其性能。噴灑結(jié)束之后設(shè)置標志牌，并及時的進行混合料的拌合。

4.2 完善施工前的準備工作

在施工前要做好各項準備工作，表現(xiàn)為四點。①進行瀝青粘接，材料選擇時需要根據(jù)高速公路材料質(zhì)量等級要求合理選擇改性劑，以此在滿足養(yǎng)護要求的同時也能保證后續(xù)超薄磨耗層施工的有效應(yīng)用。②要加強對聚合物乳化瀝青的應(yīng)用，材料或其規(guī)格參數(shù)都要符合標準要求[6]。③養(yǎng)護中要應(yīng)用高級公路集料，其中粗集料設(shè)定為4.75—5mm，細集料直徑設(shè)定在2.5mm左右[7]。④可以選擇巖漿巖、灰石巖而形成的礦粉作為瀝青混合料，但是所選擇的礦粉材料要干燥且清潔，各項參數(shù)要符合基本的指標。

4.3 混合料的制備

一般而言，在制備混合料時需要將瀝青材料填料溫度設(shè)定在170℃，在提高其保溫性能的同時也能增強礦粉的溫，保證礦產(chǎn)的溫度能夠達到180℃。除此之外，等到混合料制備結(jié)束之后，材料的溫度也能控制在170℃左右，但是為了保證溫度不會下降，可以針對性的做好保溫處理，必要的時候還要避免拌和時間不超過50s。同時，需要在施工之前對各項材料設(shè)備進行檢查，并滿足混合料拌合的要求，可以選擇是試拌和的方式，做好前期評估工作，施工人員還要嚴格按照超薄磨耗層施工設(shè)計以及各類需求選擇多種拌合方式，比如干拌、濕拌等，干拌、濕拌拌和時間不同，對此需要加以重視，等到混合料制備完成之后，要將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，整個運輸過程中需要做好保溫處理，避免其溫度降到170℃以下。

4.4 攤鋪

攤鋪之前，需要在攤鋪機的下方墊一木塊，并將熨平板進行加熱處理，提高其溫度。然后將改性乳化瀝青混合料進行噴灑。攤鋪時要加強對攤鋪機的應(yīng)用，選擇一次攤鋪成型，攤鋪過程當中要保證攤鋪機的速度，每分鐘20m，緩慢進行，在攤鋪過程當中要注意不可停頓以及制動，否則會對攤鋪效果造成影響。除此之外，攤鋪時還要有效的保證乳化瀝青混合料的充足，對攤鋪的厚度加以明確，避免出現(xiàn)攤鋪坑洼等各類質(zhì)量問題。在攤鋪過程當中，如果出現(xiàn)混合料掉落，要盡快的處理與分析，還要做好找平工作。

4.5 壓實工作

攤鋪之后需要進行壓實，壓實工作至關(guān)重要，需對其加以重視，壓實時需要選擇壓路機，并且還要等到公路表面溫度下降到110℃之前進行壓實。壓實時需要做到四點。①乳化瀝青混合料進行碾壓的時候，需要遵循均勻且緩慢的基本原則，保證施工縫的平順。②選擇光輪壓路機，實施靜壓作業(yè)時，要控制機器的速度，將其控制在每小時5千米左右，并且壓路機的后面還要緊跟攤鋪機。③在進行負壓的時候，不可停頓，并且還要保證與養(yǎng)護路段相連壓機的重疊寬度不超過20cm。④在應(yīng)用超薄磨耗層時，不可選擇振動壓實，否則會導致壓實出現(xiàn)問題。

5 工程分析

5.1 工程概述

本次研究選擇某地某階段高速公路，長度為28km，為雙向六車道，行車速度為110km/h。在近幾年的不斷使用下，出現(xiàn)了裂縫、坑槽、沉陷等，其中關(guān)于路面的情況見表1。

表1 某高度公路路面情況

5.2 材料選擇

①粗集料：粗集料需選擇耐久的石料，在本次工程中所選擇的石料磨耗值比較低，磨光值比較高，并且施工前期針對粉塵進行了全面把控，尤其將石料上的粉塵進行了清洗。②細集料。在本次工程中，為從根本上保障瀝青與細集料能夠得到粘接，主要選擇的細集料為機制砂，并對其進行了處理，不含各類雜質(zhì)。③填料方面主要選擇石灰?guī)r，保證了礦粉的干燥。關(guān)于粗細集料的性能見表2。

表2 粗細集料的性能

5.3 施工技術(shù)的要求

①天氣條件：為從根本上保證超薄磨耗層施工的有效，本次施工是在溫度＞10℃的環(huán)境下施工，雨季停止施工。②路面條件：因本次研究所選擇的超薄磨耗層施工技術(shù)屬于預(yù)防性養(yǎng)護，對于已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害的區(qū)域不適用。故此在施工之前針對病害進行了全面分析，結(jié)構(gòu)性病害及時上報給公路部門，并對結(jié)構(gòu)性病害區(qū)域進行了標識。③混合料拌和：在本次施工中所選擇廠拌法進行了拌和，整個拌和過程中嚴格按照目標配比進行了全面調(diào)整。關(guān)于混合料拌和參數(shù)見表3。

表3 混合料拌和參數(shù)

5.4 運輸

在本次施工中，為了避免瀝青混合料黏附在運輸車輛，所以在進行裝料之前將自卸車地板與側(cè)板進行了油水混合液的涂刷。且為了有效的避免混合料熱量發(fā)生流失，所以該覆蓋了帆布。

5.5 攤鋪

本次研究中攤鋪選擇了兩臺攤鋪機，在進行攤鋪之前先開展了攤鋪試驗，嚴格按照攤鋪試驗的結(jié)構(gòu)，將松鋪系數(shù)確定為1.2。此外，為提高平整度，該工程選擇非接觸式平衡梁進行控制。在混合料攤鋪的時候，嚴格按照拌和情況與攤鋪尺寸進行攤鋪速度的明確，經(jīng)過嚴謹?shù)挠嬎?，將其攤鋪速度控制?.5—3.5m/min。除此之外，本次工程所選擇的橡膠瀝青粘稠度比較高，所以未發(fā)生離析的現(xiàn)象，但為避免各類問題的發(fā)生，本次工程中還對溫度進行了把控。瀝青混合料攤鋪的時候，對攤鋪的溫度進行了控制，設(shè)定在150℃。通過電加熱振動熨平板進行熨平。

5.6 碾壓

在施工中合理把控其溫度，等到溫度在120℃的時候開展碾壓施工。本次施工中選擇了12t雙鋼輪壓路機，然后針對混合料進行了3遍碾壓，等到攤鋪結(jié)束之后壓路機未做停留。攤鋪施工結(jié)束后，進行碾壓，為了保證壓路機整體使用功能的穩(wěn)定，也為了避免壓路機黏附瀝青混合料，所以該工程將壓路機添加了刮板與皂液水系統(tǒng)。主要采取了靜態(tài)碾壓的方式，等到碾壓結(jié)束之后，溫度降到50℃后才開放交通。

5.7 處理施工縫

在進行施工縫處理的時候，需要嚴格按照0.2%縱坡擬合，并且從接縫處向后延伸30cm，對路面整幅金項鏈刨銑，其深度控制在了2cm。施工中還選擇瀝青平衡梁進行了自動找平。

5.8 試驗段的檢測分析

施工中為了對超薄磨耗層施工技術(shù)的分析，施工結(jié)束之后針對構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)、滲水試驗等進行了分析，其測試結(jié)果見表4。

表4 某工程測試結(jié)果

通過對表4的分析可以清楚的了解到，經(jīng)過有效的施工，超薄磨耗層的檢測數(shù)據(jù)指標完全符合設(shè)計的基本要求，路面的構(gòu)造深度有所增大，摩擦系數(shù)有所增大，滲水系數(shù)有所減少。由此則說明，在高速公路養(yǎng)護中應(yīng)用超薄磨耗層可以有效的改善路面的抗滑。

6 結(jié)語

綜上所述，在近幾年我國公路交通事業(yè)取得了良好的成績，車輛數(shù)量越來越多，高速公路的里程越來越多，但因受到諸多因素的影響，高速公路使用過程中卻容易受到諸多因素所帶來的影響出現(xiàn)各類病害，如坑槽、麻面等，這對高速公路的使用壽命以及行車的安全性產(chǎn)生了影響。超薄磨耗層施工技術(shù)作為目前新穎且廣泛應(yīng)用的技術(shù)，適用于高速公路預(yù)防性養(yǎng)護之中，具有抗滑、降噪等一系列優(yōu)勢，可以滿足高速公路的養(yǎng)護需求。本次研究中經(jīng)過采取理論結(jié)合實踐的方式，有效的分析了高速公路養(yǎng)護中超薄磨耗層技術(shù)的應(yīng)用方法，且經(jīng)過工程研究說明，超薄磨耗層技術(shù)應(yīng)用效果明顯。