探究超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用

吴光辉 林志威

1.广西龙光贵梧高速公路有限公司 广西 贵港 537000 2.中南安全环境技术研究院股份有限公司 湖北 武汉 430071

众所周知，在交通运输中高速公路路面是至关重要的载体，关系到了车辆的行进。做好高速公路路面养护是目前公路管理部门的重要课题之一，如果所采取的养护措施不科学，往往会导致养护资源浪费，甚至还会产生社会影响[1]。在高速公路养护过程当中，需要从不同的角度出发，针对性的选择切实有效的养护技术，而超薄磨耗层施工技术凭借着独特的优越性，一度成为高速公路养护中的新宠儿。

1 超薄磨耗层施工技术的原理

在2002年超薄磨耗层摊铺施工技术出现，作为一种新型的路面养护技术备受关注[2]。传统模式下的养护是对沥青进行重新罩面，施工周期长，施工效率低，甚至沥青乳化会导致轮胎沾染沥青造成污染，影响车辆的行驶安全。而超薄耗层施工技术的有效应用下能够提高施工速度，尤其在与传统工艺的对比中，能够快速解除道路封锁，也能够减少车辆打滑以及环境污染等问题[3]。从原理上分析，超薄磨耗层是将间断级配热拌沥青混合料与乳化沥青进行整合，属于新型技术，通过摊铺的方式进行旧公路的修复以及新公路抗滑层的施工，施工过程当中不仅周期短，而且寿命长，尤其对车辆碾压而产生的路面裂缝起到了良好的防治作用。

2 超薄磨耗层施工技术的特征与优点

2.1 特征

①在应用超薄磨耗层施工技术时，需根据高速公路路面破损的实际情况，针对性的选择施工方法，所取道的养护效果较好。②超薄磨耗层施工技术是通过加铺沥青的方式，无需将原沥青路面进行刨出，能够有效的减少对环境以及周边地区所产生的影响与污染。③应用超薄磨耗层施工技术整体的施工周期比较短，可以在规定的时间内快速完成养护，且养护过程当中不会对行车产生影响。④性能佳，能够对养护施工环节起到良好的减缓作用，也能够节省材料[4]。

2.2 施工技术的优势

施工技术的优势表现为四点。①黏连性与防水性强，能够黏连下面层，起到了防水效果比较好。②在施工时需要选择段级配混合料，能够对路面的平整度进行调整，有效的解决各类路面病害。③排水能力与抗滑能力比较强，在雨天，行车安全有所保障，整个施工过程并不复杂，能够在最短的时间内解决路面各类病害。

3 高速公路养护中常见的质量通病

3.1 麻面

麻面是高速公路养护中十分常见的质量通病，一般在主线沥青路面结构会出现麻面，产生麻面的原因比较简单，是因为路面或路基结构材料的吸水率过大，在施工中混凝土与沥青的粘结程度受到影响，在长期公路受到雨水侵蚀以及车轮辗压的影响下，表层沥青漆料发生脱落现象，进而出现麻面。

3.2 裂缝

裂缝包括横向裂缝与纵向裂缝。横向裂缝主要出现在公路路面的两侧，横向裂缝处理若不及时会贯穿于公路，裂缝的宽度与长度会加大，产生横向裂缝的原因是沥青材料压实未落实到位，混凝土的连接不符合标准等等[5]。纵向裂缝多为施工搭接存在不当，路基路面沉降不均匀，裂缝所带来的影响比较大，需对其加以重视。

3.3 坑槽

高速公路行车数量较多，速度较快会引发坑槽病害，在碾压之后公路缝隙内的水压力导致沥青发生剥落，沥青材料过于松散，长此久往就会出现坑槽。

3.4 车辙

因高速公路车流量比较大，尤其是重型车辆较多，长时间下去混凝土沥青的承受承载力非常大，特别在高温天气，混凝土往往会在车辆的碾压下发生蠕动，引发车辙。

4 超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用

4.1 进行路面的清理

路面清理是超薄磨耗层施工技术应用的首要工作，施工人员需在路面喷洒清水，并进行晾晒，做好路面清扫工作。一般而言，喷洒清水后需晾晒24小时，等到路面干燥利用压风机将路面的杂物加以清理。此外，进行路面的刨铣，刨铣中要保证路基路面结构不会受到影响并进行精细化的路面清理，尤其将灰尘、粉浆等及时清理掉，在清理结束之后，需喷洒粘层油，粘层油喷洒时要设定其温度，在40—65℃之间，该温度可以提高其性能。喷洒结束之后设置标志牌，并及时的进行混合料的拌合。

4.2 完善施工前的准备工作

在施工前要做好各项准备工作，表现为四点。①进行沥青粘接，材料选择时需要根据高速公路材料质量等级要求合理选择改性剂，以此在满足养护要求的同时也能保证后续超薄磨耗层施工的有效应用。②要加强对聚合物乳化沥青的应用，材料或其规格参数都要符合标准要求[6]。③养护中要应用高级公路集料，其中粗集料设定为4.75—5mm，细集料直径设定在2.5mm左右[7]。④可以选择岩浆岩、灰石岩而形成的矿粉作为沥青混合料，但是所选择的矿粉材料要干燥且清洁，各项参数要符合基本的指标。

4.3 混合料的制备

一般而言，在制备混合料时需要将沥青材料填料温度设定在170℃，在提高其保温性能的同时也能增强矿粉的温，保证矿产的温度能够达到180℃。除此之外，等到混合料制备结束之后，材料的温度也能控制在170℃左右，但是为了保证温度不会下降，可以针对性的做好保温处理，必要的时候还要避免拌和时间不超过50s。同时，需要在施工之前对各项材料设备进行检查，并满足混合料拌合的要求，可以选择是试拌和的方式，做好前期评估工作，施工人员还要严格按照超薄磨耗层施工设计以及各类需求选择多种拌合方式，比如干拌、湿拌等，干拌、湿拌拌和时间不同，对此需要加以重视，等到混合料制备完成之后，要将其运输到施工现场，整个运输过程中需要做好保温处理，避免其温度降到170℃以下。

4.4 摊铺

摊铺之前，需要在摊铺机的下方垫一木块，并将熨平板进行加热处理，提高其温度。然后将改性乳化沥青混合料进行喷洒。摊铺时要加强对摊铺机的应用，选择一次摊铺成型，摊铺过程当中要保证摊铺机的速度，每分钟20m，缓慢进行，在摊铺过程当中要注意不可停顿以及制动，否则会对摊铺效果造成影响。除此之外，摊铺时还要有效的保证乳化沥青混合料的充足，对摊铺的厚度加以明确，避免出现摊铺坑洼等各类质量问题。在摊铺过程当中，如果出现混合料掉落，要尽快的处理与分析，还要做好找平工作。

4.5 压实工作

摊铺之后需要进行压实，压实工作至关重要，需对其加以重视，压实时需要选择压路机，并且还要等到公路表面温度下降到110℃之前进行压实。压实时需要做到四点。①乳化沥青混合料进行碾压的时候，需要遵循均匀且缓慢的基本原则，保证施工缝的平顺。②选择光轮压路机，实施静压作业时，要控制机器的速度，将其控制在每小时5千米左右，并且压路机的后面还要紧跟摊铺机。③在进行负压的时候，不可停顿，并且还要保证与养护路段相连压机的重叠宽度不超过20cm。④在应用超薄磨耗层时，不可选择振动压实，否则会导致压实出现问题。

5 工程分析

5.1 工程概述

本次研究选择某地某阶段高速公路，长度为28km，为双向六车道，行车速度为110km/h。在近几年的不断使用下，出现了裂缝、坑槽、沉陷等，其中关于路面的情况见表1。

表1 某高度公路路面情况

5.2 材料选择

①粗集料：粗集料需选择耐久的石料，在本次工程中所选择的石料磨耗值比较低，磨光值比较高，并且施工前期针对粉尘进行了全面把控，尤其将石料上的粉尘进行了清洗。②细集料。在本次工程中，为从根本上保障沥青与细集料能够得到粘接，主要选择的细集料为机制砂，并对其进行了处理，不含各类杂质。③填料方面主要选择石灰岩，保证了矿粉的干燥。关于粗细集料的性能见表2。

表2 粗细集料的性能

5.3 施工技术的要求

①天气条件：为从根本上保证超薄磨耗层施工的有效，本次施工是在温度＞10℃的环境下施工，雨季停止施工。②路面条件：因本次研究所选择的超薄磨耗层施工技术属于预防性养护，对于已经出现结构性病害的区域不适用。故此在施工之前针对病害进行了全面分析，结构性病害及时上报给公路部门，并对结构性病害区域进行了标识。③混合料拌和：在本次施工中所选择厂拌法进行了拌和，整个拌和过程中严格按照目标配比进行了全面调整。关于混合料拌和参数见表3。

表3 混合料拌和参数

5.4 运输

在本次施工中，为了避免沥青混合料黏附在运输车辆，所以在进行装料之前将自卸车地板与侧板进行了油水混合液的涂刷。且为了有效的避免混合料热量发生流失，所以该覆盖了帆布。

5.5 摊铺

本次研究中摊铺选择了两台摊铺机，在进行摊铺之前先开展了摊铺试验，严格按照摊铺试验的结构，将松铺系数确定为1.2。此外，为提高平整度，该工程选择非接触式平衡梁进行控制。在混合料摊铺的时候，严格按照拌和情况与摊铺尺寸进行摊铺速度的明确，经过严谨的计算，将其摊铺速度控制在1.5—3.5m/min。除此之外，本次工程所选择的橡胶沥青粘稠度比较高，所以未发生离析的现象，但为避免各类问题的发生，本次工程中还对温度进行了把控。沥青混合料摊铺的时候，对摊铺的温度进行了控制，设定在150℃。通过电加热振动熨平板进行熨平。

5.6 碾压

在施工中合理把控其温度，等到温度在120℃的时候开展碾压施工。本次施工中选择了12t双钢轮压路机，然后针对混合料进行了3遍碾压，等到摊铺结束之后压路机未做停留。摊铺施工结束后，进行碾压，为了保证压路机整体使用功能的稳定，也为了避免压路机黏附沥青混合料，所以该工程将压路机添加了刮板与皂液水系统。主要采取了静态碾压的方式，等到碾压结束之后，温度降到50℃后才开放交通。

5.7 处理施工缝

在进行施工缝处理的时候，需要严格按照0.2%纵坡拟合，并且从接缝处向后延伸30cm，对路面整幅金项链刨铣，其深度控制在了2cm。施工中还选择沥青平衡梁进行了自动找平。

5.8 试验段的检测分析

施工中为了对超薄磨耗层施工技术的分析，施工结束之后针对构造深度、摩擦系数、渗水试验等进行了分析，其测试结果见表4。

表4 某工程测试结果

通过对表4的分析可以清楚的了解到，经过有效的施工，超薄磨耗层的检测数据指标完全符合设计的基本要求，路面的构造深度有所增大，摩擦系数有所增大，渗水系数有所减少。由此则说明，在高速公路养护中应用超薄磨耗层可以有效的改善路面的抗滑。

6 结语

综上所述，在近几年我国公路交通事业取得了良好的成绩，车辆数量越来越多，高速公路的里程越来越多，但因受到诸多因素的影响，高速公路使用过程中却容易受到诸多因素所带来的影响出现各类病害，如坑槽、麻面等，这对高速公路的使用寿命以及行车的安全性产生了影响。超薄磨耗层施工技术作为目前新颖且广泛应用的技术，适用于高速公路预防性养护之中，具有抗滑、降噪等一系列优势，可以满足高速公路的养护需求。本次研究中经过采取理论结合实践的方式，有效的分析了高速公路养护中超薄磨耗层技术的应用方法，且经过工程研究说明，超薄磨耗层技术应用效果明显。