基于超粘精罩面技術的公路工程綠色預防性養(yǎng)護研究

馮常芳

（佛山市南海區(qū)公路管理站,廣東 佛山 528000）

0 引言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加速，公路交通在國民經(jīng)濟和人民生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。車輛數(shù)量的增加和道路交通量的提升，對公路路面的養(yǎng)護和維護工作提出了更高的要求。在環(huán)保意識日益增強和資源緊缺的背景下，采用環(huán)保、高效、低成本的養(yǎng)護方法對于公路工程具有重要意義。

1 項目概況

南海區(qū)“百里芳華”鄉(xiāng)村振興示范帶公路主游覽線路路面提升工程為公路養(yǎng)護工程項目，共包括6 條路線，其中Y168 中信線、Y259 金和線、X516 逢里路共計10.524 km 的路段采用超粘精罩面（NovaPave）新型路面養(yǎng)護技術。該技術是一種具備抗滑、抗車轍、抗磨耗、降水霧和降噪等優(yōu)良性能的新型養(yǎng)護技術。

2 超粘精罩面（NovaPave）新型路面養(yǎng)護技術的優(yōu)勢

超粘精罩面使用嵌段共聚物——納米復合改性超黏韌瀝青作為黏結(jié)劑，添加相變材料，使混合料具備“高溫黏度低，低溫黏度高”的顯著特點，并以嵌段共聚物——納米復合改性超黏乳化瀝青作為黏結(jié)層，同步攤鋪薄層瀝青混合料，經(jīng)壓路機壓實后一次成型，具有以下優(yōu)勢。

2.1 綠色環(huán)保，節(jié)能減排

超粘精罩面（NovaPave）技術相對于傳統(tǒng)罩面養(yǎng)護技術（如GAC 罩面技術、SMA 罩面技術）能減小約65%的碳排放，節(jié)約原材料約50%[1]。該項技術罩面厚度僅為2 cm 左右，為傳統(tǒng)罩面技術厚度的1/2，節(jié)省了大量礦料資源；同時，同步攤鋪施工方式極大地提高了施工效率，將混合料攤鋪速度提高至3 倍左右，且無需提高混合料拌和溫度和攤鋪溫度。

2.2 抗滑性好

原道路路面為密級配瀝青混合料，其構(gòu)造深度小，且已使用多年，抗滑性能下降明顯，摩擦系數(shù)一般為50～65 BPN。超粘精罩面（NovaPave）采用高規(guī)格集料作為礦料骨架結(jié)構(gòu)，對原有級配進行了優(yōu)化設計，采用半開級配替代原有密級配，使其級配空隙率達到了12%，因此可為薄層提供豐富的表面紋理和充足的構(gòu)造深度，從而使路面具有優(yōu)良的抗滑性能。加鋪超粘精罩面（NovaPave）后，路面摩擦系數(shù)可以達到75～85 BPN，相較于原路面提升了50%，優(yōu)良的抗滑性能可以降低交通安全事故的發(fā)生率。

2.3 排水降霧效果顯著

原路面為密級配瀝青混合料，使用多年后其滲水系數(shù)幾乎為0，雨天時路面極易積水，車輛在行駛過程中容易打滑，產(chǎn)生飛濺的水霧。超粘精罩面（NovaPave）由于空隙率較大，可充分吸收雨天時行車產(chǎn)生的水霧，減少路面積水。加鋪超粘精罩面（NovaPave）后，路面滲水系數(shù)可達到800 ml/min 以上，可使雨水充分下滲至內(nèi)部連通孔道，通過構(gòu)造形式排水，減少路表積水和行車水霧，從而提高行車安全性與舒適性[2]。

2.4 降噪效果顯著

超粘精罩面（NovaPave）表面構(gòu)造豐富、紋理多，其內(nèi)部的連通孔隙有利于排出氣流，從而使輪胎接觸面不易擠壓路表構(gòu)造內(nèi)的空氣而產(chǎn)生氣爆音，同時還具備吸收聲波的功能，可有效降低由空氣泵吸而產(chǎn)生的噪音。此外，超粘精罩面（NovaPave）具備高黏高彈的瀝青膜，有利于減少輪胎振動并降低行車噪聲，相比原路面密級配混合料可使得噪音降低3～5 dB，減少交通噪音對周邊市民的影響。

2.5 施工效率高，開放交通快

超粘精罩面（NovaPave）技術采用同步攤鋪機進行攤鋪，施工效率高，且混合料空隙較大，層厚薄，降溫快，攤鋪結(jié)束后30 min 即可開放交通，極大地緩解了由交通管制產(chǎn)生的交通擁堵壓力。

2.6 使用壽命長

超粘精罩面（NovaPave）是一種路面預防性養(yǎng)護技術，即在路面出現(xiàn)輕微病害時實施罩面，可延長路面壽命。從長壽命路面理論的角度分析，一般路面在使用1～2 年左右將出現(xiàn)輕微病害，使用5 年后將需進行中修或大修。由于超粘精罩面（NovaPave）的使用壽命可達8～10 年，若在路面出現(xiàn)輕微病害時加鋪超粘精罩面（NovaPave），可降低5 年后進行中修或大修的風險，延長路面壽命[3]。

3 超粘精罩面技術的工藝要點

南海區(qū)“百里芳華”鄉(xiāng)村振興示范帶公路主游覽線路路面提升工程項目采用超粘精罩面（NovaPave）技術，施工工藝要點如下：

3.1 下承層條件

該項目在加鋪之前先對原瀝青路面出現(xiàn)的病害進行預處理，對于縫寬較小的裂縫類病害，采用超黏韌熱瀝青進行灌縫；對于縫寬較大的裂縫類病害，采用超黏乳化瀝青進行灌縫；對于局部位置出現(xiàn)的坑槽、碎裂或車轍，采用挖補的傳統(tǒng)方式進行修復；對于平整度不良的路段，采用精銑刨的方式處理原路面，銑刨深度為8～10 mm，根據(jù)舊路情況適時調(diào)整銑刨深度，避免留白。處治下承層并驗收合格后，徹底清掃路面并去除積水后再加鋪超粘精罩面（NovaPave）。

3.2 混合料拌和生產(chǎn)

按照項目最終確定的標準配合比進行生產(chǎn)控制。超粘精罩面（NovaPave）采用嵌段共聚物——納米復合改性超黏韌瀝青，由于該瀝青已添加相變材料，具備“高溫黏度低，低溫黏度高”的特點，因此對于拌和溫度沒有特殊要求。施工時，可按照普通改性瀝青混合料的施工溫度要求進行溫度控制，如出料溫度應處于175～185 ℃間，但濕拌嵌段共聚物——納米復合改性超粘韌瀝青時，拌和時間需增加5 s，并據(jù)實觀察花白料的殘留情況，以便控制充盈率，保證瀝青的使用性能達到施工要求。

3.3 攤鋪工藝

該項目采用高性能薄層專用設備福格勒SUPER1800-3 SJ，設備包含受料斗、螺旋輸送器、乳化瀝青儲罐、乳化瀝青噴灑和計量系統(tǒng)、寬度可調(diào)節(jié)的振動熨平板等部分[4]。改性乳化瀝青膜須在60～80 ℃的溫度下噴灑，并且超粘精罩面（NovaPave）噴灑量須控制在0.8～1.2 l/m2之間。為此，施工時要做好用量計量、記錄和監(jiān)測，根據(jù)實際情況進行用量調(diào)整，精準密切控制噴灑量，以確保超粘精罩面（NovaPave）噴灑均勻，表面平整。

瀝青混合料拌和好后，攤鋪前需要確保攤鋪機械準備充分：調(diào)試良好，熨平板預熱溫度達到要求，瀝青混合料處于150～170 ℃之間，攤鋪機料斗提前刷油水混合液（使用柴油）。然后用自卸車運料，送入料斗，啟動攤鋪機，按設計路線8～10 m/min 的速度勻速前進，中途不可隨意停機，以保證攤鋪均勻、連續(xù)，確保攤鋪進度和質(zhì)量[5]。

該項目采用1 臺12 t 的雙鋼輪壓路機碾壓（靜壓）2 次，碾壓速度4 km/h，初壓溫度應不低于120 ℃，終壓溫度應不低于90 ℃。碾壓前必須保證壓路機性能良好，進行詳細的檢查和調(diào)試，做好碾壓前的準備工作，使碾壓工作順利進行。

碾壓施工需與攤鋪施工工序有序銜接，攤鋪后及時進行碾壓，避免長時間等待而導致路面溫度過低，造成碾壓效果不佳，碾壓時間過長。同時，要避免壓路機壓壞瀝青混合料，剛剛攤鋪好后，可稍待溫度降低，在路面溫度降至120 ℃之前進行碾壓即可。最后在攤鋪和碾壓作業(yè)中，要嚴格按照施工質(zhì)量標準進行監(jiān)管和驗收，詳細的質(zhì)量檢驗項目和要求見表1。待攤鋪、碾壓施工完成，并通過監(jiān)理工程師驗收，路面溫度冷卻到50 ℃后才可恢復交通，撤去圍擋、警示牌等臨時遮擋物。

表1 混合料攤鋪和碾壓過程中質(zhì)量檢驗頻率與要求

3.4 混合料拌和過程中的質(zhì)量檢驗頻率與要求

混合料拌和廠應有穩(wěn)定的計量和質(zhì)量控制系統(tǒng)，在拌和生產(chǎn)過程中質(zhì)量檢驗頻率與要求見表2。

表2 混合料拌和過程中質(zhì)量檢驗頻率與要求

4 應用效果分析

4.1 路用性能評價

該項目施工后對擺值、構(gòu)造深度以及平整度等性能進行測試，原路面的路面擺值平均值為52.7 BPN，采用超粘精罩面技術施工后，路面的平均擺值為72.7 BPN，提升約38%，顯著提升了該公路工程的抗滑性能。同時，施工前后路面平均構(gòu)造深度均值從0.84 提升為1.15，性能提升37%。此外，路面平整度從1.9 mm 提升至0.7 mm，顯著提升了行車舒適性。

4.2 工程經(jīng)濟效益分析

超粘精罩面技術在公路工程預防性養(yǎng)護中的作用是保護原路面，延遲中修、大修時間，延長道路使用年限，從而降低道路整體費用。該工程項目采用超粘精罩面（NovaPave）技術，與目前常用的幾種養(yǎng)護技術對比，選取整體造價、服務壽命以及壽命周期3 個指標來對比技術方案的經(jīng)濟學。通過工程實踐和市場調(diào)研，超粘精罩面綜合造價為80～100 元/m2，使用壽命為8～10 年。經(jīng)濟效益如服務壽命對比如圖1～2 所示。

圖2 常用瀝青薄層罩面服務壽命

由圖可知，該項目采用的超粘精罩面技術，由于所使用的材料在成本、使用壽命等方面具有更高的優(yōu)勢，且能夠保障道路良好的使用性能，更加有效的保護原路面，因而展現(xiàn)出了較高的經(jīng)濟效益、工程效益的良好應用結(jié)果，因此，具有良好的推廣前景。

5 結(jié)語

該文結(jié)合南海區(qū)“百里芳華”鄉(xiāng)村振興示范帶公路主游覽線路路面提升工程的特點，分析了超粘精罩面（NovaPave）技術這種新型路面養(yǎng)護技術在實際道路中的應用，結(jié)果表明該技術能夠?qū)崿F(xiàn)公路養(yǎng)護的綠色環(huán)保、節(jié)能減排，同時具備抗滑性好、施工效率高、壽命長等優(yōu)勢。該項預防性新型路面養(yǎng)護技術為社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護雙贏提供了新的思路，對我國綠色循環(huán)低碳公路建設和發(fā)展具有積極的作用。