农村公路养护的超薄磨耗层加铺技术研究

胡世方

（湖南典阳建设工程有限公司，湖南株洲 412200）

0 引言

目前国内农村水泥公路经长时间使用，路面出现裂缝等病害，降低了抗滑能力，对行车舒适性、安全性造成严重威胁。实践中对此类水泥路面常用的养护措施为加铺沥青层。但是，因农村水泥公路车流量较小，上述养护措施性价比较低，同时还会导致公路沿线标高超出沿线居民院落，导致院落排水困难，但加铺超薄磨耗层可以有效规避上述不足。选择某农村公路为研究对象，探讨了超薄磨耗层加铺的技术要点，为农村公路科学养护作有益探索[1]。

1 既有水泥路面概况

1.1 工程背景

某农村线路全长8660m，宽6m，4 级县道，设计速度30km/h。该公路经长时间使用，导致路面出现诸多病害，同时路面的抗滑性、平整度大幅降低，对行车舒适性、安全性造成严重威胁。

1.2 既有水泥路面病害调查

全面调查该公路试验段的病害情况，发现该公路路面存在诸多病害，如错台、啃边、板角断裂等。统计了旧水泥路面的破损状况，按照现行规范进行了评级，各项指标汇总见表1。分别计算主副点传荷能力、弯沉差异，并对其进行分级，结果如图1所示。

表1 试验段旧水泥路面破损状况

根据现场调查结果显示，试验段水泥路面破损严重。从整个路段破损情况来看，评级最优的为“中”。同时，路面个别地方出现破碎板情况，但路段内路面错台病害较轻，错台量较少。通过弯沉检测可知，相较于下行方向的主点弯沉，上行方向的主点弯沉较差，路段内主弯沉点达标数量约为60%。从接缝传荷能力角度而言，路段内传荷能力较小，部分板块甚至存在严重病害，亟须治理[2]。

2 农村既有低流量水泥路面超薄磨耗层加铺方案

2.1 方案技术经济比选

就目前农村既有水泥路面现状，以往的治理措施为于既有水泥板上部加铺10cm 厚沥青板。为有效降低加铺后的路面标高，实践中还有两种方案：其一为挖除重建，其二为铺装超薄磨耗层。上述三种处理技术的比较见表2。综合试验段现状，对比了既有养护方案与加铺超薄磨耗层方案的经济性，表3为两种方案成本对比结果。

表2 试验段旧水泥路面养护方案技术对比

表3 试验段超薄磨耗层加铺方案与原养护方案成本对比

经综合分析，重点考虑处理方案的性价比，可以看出，相较于其他处理措施，加铺超薄磨耗层方案的优势较为突出：不仅完美解决农村公路养护时标高较高的问题，同时性价比更高，工程资金投入较少；还能有效缩短养护时间，尽可能降低对车辆通行、居民生活造成的影响，取得有效养护、快速通行的效果。表4为农村公路加铺超薄磨耗层的具体情况。

表4 高性能超薄磨耗层加铺方案

2.2 既有水泥路面处理方案

根据农村既有破旧水泥公路现状，通过超薄磨耗层加铺方式进行养护，首先需重点凸显其性价比，通过最低的成本取得最佳的养护效果。根据工程实践，在加铺沥青层的过程中，车辆通行传递的荷载对养护的力学影响较大。农村既有公路车辆通行数量少，常年维持在较低水平，但车辆当量不断累加，荷载不断积累，也会对加铺沥青层造成严重影响。如加铺超薄磨耗层则不存在上述顾虑，能够实现更好的治理效果，更加符合低流量农村公路现状[3]。

就目前国家现行规范而言，如既有水泥路面弯沉不足，需要通过板底注浆措施进行治理，当力学性能满足需求后，再开展加铺沥青施工层。但上述规范并未根据农村既有低流量水泥公路实际情况，对农村既有水泥公路的适用性不足。综合各方面因素考量，农村既有低流量水泥公路，如力学性能不足，无须进行板底注浆措施治理，仅仅就破损表面开展治理活动即可满足实际需求。主要治理措施为：灌浆处理既有路面裂缝，如板破损严重，进行彻底清理，然后加铺超薄磨耗层予以修补完善[4]。

2.3 高性能超薄磨耗层沥青混合料方案

为科学有效控制加铺超薄磨耗层的路面标高，确保其低于沿线居民院落，加装层厚度需保持在2.5cm以下。因厚度受限，对加装层的各项性能提出的要求更为苛刻。本文采用高性能沥青混合料，油石比介于6.5%～7.0% 之间，最大公称粒径严格控制在9.5mm以内，添加稳定剂为聚酯纤维，根据混合料质量，添加稳定剂量为0.3%[5]。

为使混合料具有较高的路用性能，通过添加改性剂对其改性。根据混合料质量，添加改性剂量介于0.2%～0.4%之间，因添加了改性剂，改性沥青的分级更高，效果更好。试验显示，该磨耗层高温性能突出，且具有良好的抗水性，各项性能满足农村低流量既有公路的实际需求，磨耗层具体路用性能指标见表5。

表5 高性能超薄磨耗层沥青混合料技术指标

3 试验段铺筑

2019年10月19日，项目试验段进行超薄磨耗层加铺施工[6]。施工工艺见图2，施工过程严格遵守该工艺，当日完成了各项施工活动。19日9∶00 封闭交通，禁止车辆驶入，处理既有水泥路面板块；15∶00，加铺磨耗层施工。整个施工活动耗时半天，摊铺混合料施工耗时仅为3h。交工验收后，经检测发现，试验段加铺磨耗层全面提升了路面的抗滑性及平整度，各方面功能显著提高。后进行全线加铺施工，跟踪检查后续情况，该项目自加铺竣工至今尚未出现脱层、裂缝、车辙等病害，综合性能良好。

4 结论

选择某农村公路提升改造项目为研究对象，根据工程施工实践，深入研究了农村既有低流量水泥公路加铺磨耗层技术，根据铺筑试验段情况，得出结论如下：

其一，通过三种治理方案的比选，发现加铺磨耗层更加符合农村既有低流量水泥公路现状，不仅性价比高，且便于施工，对通行影响小，社会效益高。

其二，因农村既有低流量水泥公路现状，治理时需着重考虑经济投入，因此磨耗层加铺施工前，不需通过底板注浆的方式提升其力学性能，仅需重点治理破损病害。

其三，农村既有低流量水泥公路中加铺磨耗层，能够实现良好的治理效果，试验段情况表明，在农村既有低流量水泥公路养护中可以广泛推广应用该技术。