路面超薄磨耗层施工及质量控制研究
时间：2023-04-11 14:05:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
颜家学
（贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550000）
公路路面经长时间通车运行，逐渐老化影响性能，还可能产生病害，破坏路面外观，降低行车舒适度，甚至引起安全事故。因此，必须高度重视并做好路面的养护，尤其是预防性养护，超薄磨耗层就是一项适用性强的路面预防性养护技术。
某公路工程标段按双向六车道标准设计，其行车道宽度为3.75m，中分带宽度为1.5m。该路段的车流量很大，尤其是货车流量逐年增加。因长时间处于超负荷运营状态，导致该标段的路面产生了很多病害，如车辙、麻面与坑槽。为起到良好的养护作用，遏制病害的进一步发展，现决定采用超薄磨耗层技术对其进行养护处理。
超薄磨耗层是沥青路面常用预防性养护技术，可防止路面直接和外界接触，保证行驶质量，这项技术的作用机理为：
（1）在状况尚好的沥青路面表面均匀喷洒改性乳化沥青，厚度按0.6 ～1.0mm 控制。
（2）铺筑热拌混合料。若具备专用设备，可使以上环节与该环节同步完成，之后使用普通压路机进行碾压[1]。
（3）改性乳化沥青不仅破乳速度较快，而且还有很强的黏结力，而热拌混合料以间断级配为宜。在路面上均匀洒布改性乳化沥青后，可以和路面良好黏结，之后立即铺筑热拌混合料，再通过碾压成型，使改性沥青发生渗透。
（4）由于改性乳化沥青有良好黏结力，所以渗透后的热拌混合料层可以和原路面形成稳定保护层，从而阻隔路面和外界，并能提高路面各项性能，如抗老化性、透水性及抗滑性。
根据以上作用机理可知，该方法主要利用改性乳化沥青具有的黏结及渗透功能，使原路面与新铺筑的热拌混合料形成整体，为原路面提供良好的保护层，进而改善原路面的整体外观，并提高包含防水与抗滑等在内的各项性能[2]。
然而，虽然该技术的特点显著，但也存在一定局限性，由于属于养护技术范畴，所以并不能解决导致承载力降低和产生明显变形现象的病害。另外，采用该技术时需将改性乳化沥青均匀喷涂于待养护路面，这就要求待养护路面不能存在任何病害，若既有路面存在很多或以较为严重的病害，在施工前还要采用传统方法进行处治。
超薄磨耗层主要由以下两部分组成：其一，改性乳化沥青；
其二，粗集料与细集料比例为7 ～8 ∶2 ～3 的混合料，其中，粗集料为统一粒径。若按照所用粗集料中的最大粒径，可将超薄磨耗层分成以下三种类型：A 型：其粗集料中的最大粒径为4.75mm；
B 型：其粗集料中的最大粒径为9.5mm；
C 型：其粗集料中的最大粒径为12.5mm。A 型超薄磨耗层在机场路面中的应用较多，C 型超薄磨耗层在交通量相对较大的路面中使用，而B 型超薄磨耗层则可以在很多情况中使用，有较好的适用性。该标段不仅交通量较大，而且有很多重载车辆，故建议采用C型超薄磨耗层，其厚度按20mm 控制，初步将沥青用量确定为5.5%。施工前，对各类原材料的质量与性能进行检验，确认能否达到规范要求。经检验，此次超薄磨耗层施工所用所用原材料的质量和性能均达到规范要求[3]。
经现场实测，该标段路面设计状况符合超薄磨耗层施工要求，将路面清理干净后即可开始施工。超薄磨耗层施工需注意以下各项技术要求。
4.1 路面清理
将路面上的所有杂物和垃圾清扫干净，如轮胎橡胶粒、灰尘及污渍等，以免影响原路面和改性乳化沥青之间的粘结，同时还应做好道路临时封闭，禁止除施工机械外的所有车辆和人员进入。
4.2 施工放线
在确定具体的施工范围后，于现场做出明显标记。
4.3 混合料进场
按照在实验室中确定的配合比进行混合料拌和，然后用两辆以上运输车将拌和完成的混合料运输到现场，混合料的拌和与运输都应满足相关技术规范提出的要求。
4.4 机械设备调试
根据专用设备各项要求做好机械设备的调试，对于改性乳化沥青，其洒布量需按照1.0L/m2的标准严格控制，要求在施工中加以精确计量。
4.5 试验施工
在正式施工开始前，应先在施工区域内选取长度不小于30m 且具有一定代表性的段落进行试验施工，严格执行之前确定好的各项参数，以此确定参数及机械设备等能否达到要求，进而得出最终的施工参数，如摊铺速度与厚度及碾压遍数。
4.6 混合料摊铺
经试验施工确认所有设备均完好，且材料的性能与用量都达到要求后，方可开始正式施工。在混合料摊铺施工中，必须保证缓慢、匀速和平稳，需要安排专人对完成摊铺的段落进行检查，并及时经检查结果反馈至操作人员，由操作人员根据反馈结果对摊铺机参数进行适当调整，以保证摊铺的速度及厚度都能达到要求，防止产生缺陷，导致质量问题。
4.7 混合料碾压
该标段的超薄磨耗层混合料碾压借助12t双钢轮压路机进行，与前方摊铺机紧跟静压，具体的压实遍数需通过试验施工来确定，一般要达到2 遍以上。另外，在碾压过程中新铺筑的混合料温度不能低于90℃，具体的碾压过程应满足相关技术规范提出的要求。
4.8 接缝处理
所有路面接缝都要由专人采用机械进行处理，对于纵向接缝，且搭接宽度应达到50mm 以上，且整体应保持顺直，而横向接缝应保持平顺，以免对施工后路面整体外观造成影响。
4.9 保养与开放交通
超薄磨耗层施工完成后，待路面温度降低到50℃后方可开放施工路段的交通，该路段的超薄磨耗层厚度只有20mm，即便在气温较高的季节，也不超过2h 即可开放路段的交通。
超薄磨耗层工程验收标准如表1 所示。
表1 超薄磨耗层工程验收标准
将超薄磨耗层铺筑完毕后，需按照相关规程及标准对其实施现场实测，本次将渗水性与构造深度作为主要技术指标，评价本次施工的具体效果。通过对施工前与施工后路面实际渗水性进行的综合对比，在铺筑超薄磨耗层之后，路面渗水性显著提高，路面渗水量从施工前的84.58mL/min 减少到14.22mL/min；
通过对施工前与施工后路面实际构造深度进行的综合对比，在施工开始前某些测点所在位置的构造深度已经无法满足不小于0.55mm 的基本要求，但在施工完成后，各测点的实测构造深度都能达到规范要求，均值从施工前的0.51mm 增加到1.32mm，改善效果十分明显。
（1）超薄磨耗层的作用机理为采用改性乳化沥青提供的粘结力和采用单一粒径混合料铺筑形成保护层，使原路面不再直接接触外界，从而起到良好的养护作用，防止病害与破坏的发生。
（2）喷洒改性乳化沥青后，除了能提高层间粘结力，还能通过不断的渗透进入新铺混合料，对新、旧面层进行固化结合，形成一个完整的整体，在防止原路面和外界接触的同时，增强路面各项性能，避免水害的发生。（3）经现场实测可知，超薄磨耗层施工完成后，施工段路面实际渗水量减少至14.22mL/min，而构造深度增加到1.32mm，可见该技术能有效改善路面性能。
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