旧沥青路面翻新养护应用罩面薄层技术研究

张 斌,王学忠

（信丰县交通运输局,江西 信丰 341600）

0 序言

加铺罩面薄层是一种较为常用的处理旧沥青路面微病害预防性养护技术，采用刨铣机、摊铺机、压路机等机械，完成旧路面处理、新路面复合料摊铺和压实成型，使路面达到正常使用标准。某路面微裂缝较多，决定采用加铺沥青复合料罩面薄层的翻新养护技术。下文将从材料选择、路面摊铺要点等方面，介绍该沥青路面翻新养护技术，以供参考。

1 工程概况

案例是某城市中心城区主干道，采用沥青混凝土路面，双向八车道，设计速度60 km/h，全长2.46 m。建成通车运行多年，在车辆载荷和其他自然因素影响下，出现了不同程度的路面病害，主要包括裂缝、车辙和坑槽等。经专业部门检测，路面状态指数平均值为75.01，处于可通过刨铣旧沥青路面，加铺沥青罩面的翻新养护许可范围。故决定对该公路应用刨铣旧路面加铺沥青复合料新罩面的养护技术。

2 材料基本情况

综合交通载承状态、沥青特性和配合比等因素，决定采用A-70型基质沥青，骨料级配确定粗骨料应用玄武岩，细骨料应用消石灰岩，热料仓料粒度分别采用：0～5 mm、5～11 mm、11～16 mm。填充料选择矿石粉，稳定剂选择颗粒木质纤维，复合料掺量控制在0.30%[1]。

3 沥青复合料生产配比

3.1 矿料级配

按照工程实际需求，采用SMA-13改性沥青，复合料岩石骨料及配比为矿粉∶0～3 mm∶5～10 mm∶10～16 mm=10∶18∶30∶42。生产级配具体如表1所示。

表1 SMA-13沥青复合料的矿料级配

3.2 沥青最优用量

根据沥青复合料马歇尔测试要求，按照前述骨料配比所对应的生产合成级配，开展马歇尔测试，其测试结果具体如表2所示。试验结果显示，油石比为6.20%，沥青最优用量5.84%。

表2 基于SMA-13目标配比和级配的马歇尔试验

按测试要求，应用最优沥青剂量比5.84%，制作试件开展水稳定性、高温稳定性、渗水功效以及车辙试验，沥青复合料路用功效测试结果显示，SMA-13型复合料设计符合路用指标要求。

4 加铺罩面翻新养护施工技术要点

4.1 原路面刨铣施工

应用刨铣机对原路面进行刨铣处理。刨铣具体可分热铣和冷铣两种工艺，冷铣在常温条件下进行。案例工程采取冷铣技术，其刨铣流程为：切边、刨铣、运出刨铣旧料、切边刨光、杂质清理、检查刨铣面、交付摊铺[2]。

4.2 铺筑沥青复合料新面层

（1）温度控制。在铺筑沥青复合料新面层施工过程中，按照沥青型号和黏度、新加铺层厚度、现场环境条件、改性剂种类和剂量等，选择施工温度。如果沥青黏稠度较高，则改性剂的用量就应适当提高。反之，就应适当降低改性剂使用量。如果现场环境温度较低，则应适当调整施工温度。SMA改性沥青复合料的作业温度控制标准见表3所示。在一般工程应用过程中，SMA改性复合料的作业温度控制宜在表3基础上提高10～20 ℃，在特殊情况下需要通过现场工程试验确定或调整。

表3 SMA改性沥青复合料的作业温度控制标准 /℃

（2）复合料拌和。在SMA复合料拌和过程中，利用间歇式沥青复合料拌和机完成拌和。拌和过程应当有实时的投料和温控装置自动控制和记录。复合料拌和应用自动控制加料装置，向调拌器投入纤维，其投料时间须符合拌和机的调拌运行周期。如果不存在自动控制加料装置，采取人工加料时，必须严格控制纤维加入量。如果纤维过于松散，可根据每盘复合料所需的量，先将其装进塑料包，利于加料时按包加入，所用塑料包必须保证塑料在拌和过程中被搅拌熔解消失。

矿料与纤维拌和均匀后，再加矿石粉。加入纤维调拌所需时长，须较常规拌料多出5 s左右，加进沥青以后的调拌时长，也要较常规拌料多出5 s左右，务必使复合料中骨料、沥青和纤维料分布均匀。

多雨湿润地区拌和SMA复合料所需细骨料，尤其是石屑的储存，需要储存在有遮挡的干燥环境，以保证细骨料湿度符合技术要求。矿石粉需要保存在室内，保证其可以干燥自由流动。矿石粉投料也要有专业设备，如果投料量不能满足生产拌和所需量，则有必要对矿石粉投料能力进行改造，以满足生产配料要求。如果拌和过程中发现矿石粉超过规定要求，必须立即停止拌和，以及时调节加料数量，或排除多余用量。拌好的复合料未能及时应用，需要暂时存放在有恒温装备的库房内，必须保证在沥青发生析漏前给予应用或处理，一般不允许存放过夜。

（3）复合料运输。宜采取吨位比较大的自卸车开展复合料运输。每次装料前，车厢内须均匀涂抹油水隔离剂，隔离剂的水油配合比可采用1∶3。抹涂结束后必须清理去除残液。运输过程中一定要加盖苫布，以防复合料过速降低温度。当气温比较低时，应覆盖苫布保温。运输路程要尽可能保证平坦，如此利于最大限度保证送达复合料的所需温度，避免发生粗、细料离析情况，不允许运输中私自暂时停歇。卸料必须保证料体卸载完全，发现残留旧料，需要及时清理干净。

（4）复合料摊铺。1）摊铺前路面处理，清理一切杂物及松散损坏的材料；喷洒黏层油，黏层油用量由试验确定；如果路表面损坏严重、平整度严重不足，应首先用热拌沥青混合料进行整平。2）采用履带式摊铺机进行复合料摊铺，摊铺机应具有自动找平、熨平、振动和初步压实功能。3）摊铺机行进速度要与复合料摊铺及压平速度协调配置，摊铺过程要保持布料均匀，摊铺连续不中断。不允许摊铺过程中发生速度改变，更不允许中途停止。一般最佳摊铺推进速度控制在3～4 m/min左右为宜，不允许＞5 m/min，避免发生中途供料不足，尽量降低摊铺机停顿次数。运料车要集中等待、集中摊铺。投料等待一旦超时，复合料温度降低，表面会快速变硬，无法继续摊铺，须完全去除变硬的待铺复合料。4）复合料卸下之前开展摊铺温度测量，并给予记录以备之后检查。5）由现场试验确定SMA复合料松铺系数，一般要在1.05～1.10间控制该系数。运输或者摊铺过程中如果发生了离析情况，必须查清原因，及时给予适当控制。可通过降低沥青用量、增加纤维投料量或降低摊铺温度等措施解决这一问题。摊铺过程中如果遭遇底层湿度大或下雨，必须立即停止摊铺。如果复合料未经压平就遭遇淋雨，淋雨复合料必须清理去除，重新进行复合料摊铺。（5）复合料碾压。SMA复合料松铺以后，必须马上压密，中间不可搁置停顿，压密温度不允许过低，否则容易形成石料磨损，不利于胶体形成良好的嵌挤功效。压密温度必须满足设计要求。碾压段落应保持一致距离，压密折返时，要保持与摊铺机维持5 m的距离范围。复合料初压，应用10～12 t吨位振动压路机进行，其间重复两次。初压不存在鼓包、挤堆等不正常情况，则可以应用此装备继续压密。压密作业遵循“紧跟、低幅、高频、慢压”操作原则。即保持一定距离的基础上紧跟摊铺机，应用低振幅高频率方式压密，但压路机行进速度要尽可能放缓。一旦初压发生了鼓包、挤堆情况，要马上检测核对矿料级配和油石比例情况，弄清楚原因，及时给予调整处理。

在重复碾压阶段，应用10～15 t吨位的双驱双振压路机，按4～5 km/h速度，高频率，低振幅重复碾压2～4遍，每次折返调头要关闭振动。紧随其后开展终压操作，终压需要在静压状态下完成，终压1～2遍即可，终压要保证去除之前压密可能存在的轮迹。SMA复合料不适合应用轮胎压路机压密，轮胎压路机压密会过度搓揉，造成玛蹄脂上浮，无法实现所需压密功效。

碾压过程中，防止复合料黏附碾轮，可采取喷水装置做雾状喷水，保持碾轮维持一定程度的湿润状态。喷水过程中，可掺入少量清洗剂或其他适当的材料，增强防黏附效果。碾压前查验喷水装置的工作状态，保证其能够正常工作，否则不得开展碾压操作。

碾压发生石料磨损、玛蹄脂上浮或结构深度存在异常等情况，要注意检测是否碾压过度，如果碾压过度，就要立即中断碾压，并采取处置措施[3]。

压密功效一般由碾压频次和核子密度仪检测结果综合判定，要防止压密不达标，但也要避免过度压密。现场采样检测，复合料间隙率应＜6%，压实密度一般要求至少达到98%。

（6）接缝处理。摊铺复合料，横向施工缝一般以平接缝方式处理，不允许存在纵向冷裂缝。如果接缝违反自然标准形成，就要在复合料凝固之前，用切缝机切缝并用水冲洗洗净，待风干后灌注沥青，然后开展复合料摊铺。接缝区域的摊铺、碾压作业，应严格落实设计标准，接缝区域碾压，要用3 m直尺检查，确保平整度符合要求。

（7）开放交通及其他。新路面铺筑完成以后，路面温度＜50 ℃条件下，才可以解除现场交通管制。开放交通后，还要继续适当洒水降温。开放交通后，如果发现路面出现松软或轮胎痕迹情况，或者发生运料车落料等情况，则必须停止区间交通开放。

4.3 施工效果评价

完成新路面铺筑施工后，为保证路面质量满足规范和设计要求，需要进行路面质量验收检测。检测主要围绕路面弯沉、平整度、结构厚度等3项指标进行。

（1）平整度检测。应用三米尺开展路面平整度检测。案例路面平整度检测，按每车道/百米标准，逐点采集检测数据。案例左右车道分别检测198 m，结果合格率达100%，显示路面平整度良好。

（2）弯沉检测。基于BZZ-100轴载和贝克曼梁弯沉检测方法，开展路面弯沉状态检测。在车道轮迹带，每20 m设一个测量点，每车道设置测量点246个，则四车道总计设置测量点984个，结果具体见表4所示。检测结果显示，案例双向八车道路面的弯沉状态符合设计要求。

表4 案例路面弯沉检测结果

（3）厚度检测。应用钻芯法，按车道随机钻芯法采样，开展新铺沥青路面结构层厚度检测。按每1 000 m2实施1处钻芯，合格值允许误差量（+10，-5）。案例新铺沥青路面结构层厚度检测结果具体见表5所示。

表5 结构层厚度的检测结果

5 结语

综上所述，该文介绍了应用罩面薄层开展旧沥青路面翻新养护技术，主要包括旧路铣刨处理、施工温度控制、复合料拌和、复合料运输、复合料摊铺与复合料碾压等一系列技术要点。案例路面施工质量检测结果显示，摊铺后，路面的路面弯沉、路面平整度和路面厚度均符合设计要求。加铺罩面薄层是一种较为常用的旧沥青路面微病害矫或预防性养护技术，由刨铣机、摊铺机、压路机等专业工程机械，一条龙完成旧路面处理、新路面复合料摊铺和压实成型，使处理路面符合使用要求。