張智偉

（湖北省京珠高速公路管理處，湖北 武漢 430000）

高速公路瀝青路面以其卓越的性能、舒適的行車(chē)感受到國(guó)內(nèi)外高速公路養(yǎng)護(hù)施工方的青睞。但是在高速公路瀝青路面運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于外界環(huán)境、車(chē)輛超載等因素的影響，極易出現(xiàn)路面車(chē)轍、路面松脹問(wèn)題，對(duì)高速公路路面服務(wù)效益造成了較大的影響。而超薄磨耗層施工工藝的合理應(yīng)用，有望解決高速公路路面養(yǎng)護(hù)中存在的路面車(chē)轍問(wèn)題。

1 高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程概述

某高速公路工程全長(zhǎng)為148.56km，設(shè)計(jì)時(shí)速為80.0km，該公路為雙向四車(chē)道形式，路基寬度為23.5m，在2010年10月正式建成通車(chē)。在該高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于重載車(chē)輛不斷增加，該高速公路路面出現(xiàn)了摩擦力下降、滲水、車(chē)轍等病害。為保證該高速公路運(yùn)營(yíng)安全舒適性，該地公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)從2016年開(kāi)始對(duì)部分路段進(jìn)行超薄磨耗層罩面施工。

2 高速公路路面養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層施工工藝實(shí)施流程

2.1 工作面清理及現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

1） 進(jìn)行工作面清理。采用清水配合壓風(fēng)機(jī)清理路面及縫隙內(nèi)雜物、灰塵。在清洗完畢后晾曬24h，確定路面完全干燥后可開(kāi)始下道工序；2） 準(zhǔn)備原材料。超薄磨耗層罩面施工原材料主要包括瀝青、細(xì)集料、粗集料、填料幾個(gè)模塊。其中在瀝青料選擇過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)先選擇具有較高黏附性，且延度＞20cm、軟化點(diǎn)＞75.0℃、閃點(diǎn)＞230.0℃的瀝青料；而在細(xì)集料選擇過(guò)程中，可以選擇粒徑尺寸＜2.00mm，且堅(jiān)固性（＞0.3mm）≥2.5%、含泥量（＜0.075mm 部分）≤5.0%的石料；在粗集料選擇過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)備粒徑在9.50mm 左右，吸水率≤3.0%、石料壓碎值≤26.0%的玄武巖或其他巖性石料；在填料選擇時(shí)，應(yīng)選擇潔凈的石灰石石料磨細(xì)后的礦粉[1]；3） 技術(shù)交底，根據(jù)超薄磨耗層罩面施工流程及要點(diǎn)，對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底；4） 機(jī)械就位。準(zhǔn)備2 臺(tái)11t 雙鋼輪壓路機(jī)；4 臺(tái)9t 水車(chē)及乳化瀝青運(yùn)輸車(chē)；1 臺(tái)超薄磨耗層攤鋪機(jī)、路面除塵設(shè)備及小型切割機(jī)、銑刨機(jī)，并將相關(guān)設(shè)備停放在規(guī)定的位置上。

2.2 混合料拌合

高速公路路面養(yǎng)護(hù)中混合料拌合前期需要進(jìn)行原材料試驗(yàn)，并進(jìn)行瀝青混合料混合比設(shè)計(jì)，以確定生產(chǎn)配合比。在確定原材料質(zhì)量后，由于該高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程位于北方，風(fēng)沙較多，因此，為避免孔隙堵塞，可以采用傳統(tǒng)馬歇爾配合比設(shè)計(jì)方式，確定混合料拌合配合比。該工程主要以通過(guò)0.075mm 篩孔的級(jí)配質(zhì)量百分比為7%為標(biāo)準(zhǔn)，確定超薄磨耗層罩面施工最佳油石比為4.9%。在確定超薄磨耗層罩面施工油石比后，可以設(shè)定瀝青拌合設(shè)備拌合溫度為175.0℃。持續(xù)拌合40s，可獲得所需的拌合料。

2.3 混合料運(yùn)輸

超薄磨耗層罩面施工混合料運(yùn)輸主要采用15t 以上的自卸乳化瀝青運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸，并在車(chē)廂底板、側(cè)板進(jìn)行防粘劑的涂抹。同時(shí)為避免攤鋪階段出現(xiàn)瀝青混合料離析情況，應(yīng)在成品料倉(cāng)至運(yùn)料車(chē)移動(dòng)期間，選擇前后反復(fù)三次裝載的方式，保證混合料運(yùn)輸量超出攤鋪所用量，為攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)行進(jìn)提供充足的瀝青混合料。

在瀝青混合料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，施工方可根據(jù)施工進(jìn)度，在完全遮蓋車(chē)廂的基礎(chǔ)上，采用兩套棉蓋布密實(shí)包裹瀝青混合料。并利用測(cè)溫檢查孔，定期檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)瀝青混合料溫度，以保證運(yùn)輸期間混合料溫度一定。

2.4 混合料攤鋪及碾壓

在超薄磨耗層攤鋪階段主要利用專(zhuān)門(mén)的超薄磨耗層攤鋪機(jī)。

1） 在攤鋪工作開(kāi)展前期，需要預(yù)熱燙平板，并在超薄磨耗層攤鋪機(jī)料斗、螺旋送料器表面均勻涂抹防粘劑，隨后調(diào)整超薄磨耗層攤鋪機(jī)料斗內(nèi)溫度在170℃左右，以保證乳化瀝青噴灑溫度在60.0℃以上。同時(shí)依據(jù)每平方米1000mL的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)超薄磨耗層攤鋪施工用混合料噴灑量進(jìn)行標(biāo)定。

2） 以每分鐘10m 的速度配合夯錘作業(yè)，在現(xiàn)場(chǎng)攤鋪機(jī)螺旋輸送器取料時(shí)利用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀（成型溫度158℃，壓實(shí)100 次） 進(jìn)行壓實(shí)成型，以保證施工配合比設(shè)施空隙率在±1.0%以下，見(jiàn)圖1。需注意的是，在氣溫低于10.0℃或者路面存在積水時(shí)，應(yīng)避免攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。同時(shí)嚴(yán)格控制攤鋪階段導(dǎo)熱油溫度及攤鋪表層厚度，若攤鋪施工階段出現(xiàn)超薄磨耗層攤鋪機(jī)無(wú)法到達(dá)的兩側(cè)，可以由人工找平，或者利用超薄磨耗層攤鋪機(jī)自帶的平衡梁，控制路面平整度。并及時(shí)修復(fù)橫向接縫，以保證高速公路路面養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層攤鋪接縫平整，降低超薄磨耗層攤鋪接縫位置跳車(chē)風(fēng)險(xiǎn)[2]。

圖1 超薄磨耗層罩面攤鋪施工

3） 在超薄磨耗層攤鋪施工完畢后，將乳液抽出，并拆除噴灑嘴。隨后利用一臺(tái)11t 雙鋼輪壓路機(jī)重復(fù)碾壓1～2 遍。超薄磨耗層碾壓主要采用靜止碾壓的方式，每小時(shí)碾壓機(jī)械行進(jìn)距離為3.8km，碾壓設(shè)備振動(dòng)頻率為45Hz，振動(dòng)幅度為0.45mm。依據(jù)少水、緊跟、慢壓的原則，保證石料擺正且穩(wěn)定嵌固。為避免雙鋼輪壓路機(jī)裝備碾壓棍上粘新攤鋪的熱瀝青混合料，施工方可在雙鋼輪壓路機(jī)裝備上增設(shè)刮板、皂液水添加系統(tǒng)，保證碾壓效果。

4） 在超薄磨耗層碾壓施工后，檢測(cè)路面施工溫度。在路面施工溫度下降至50.0℃，或者在環(huán)境溫度25.0℃條件下持續(xù)35.0min，可開(kāi)放交通。

3 高速公路路面養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層施工工藝實(shí)施質(zhì)量檢驗(yàn)

3.1 水穩(wěn)定性及構(gòu)造深度檢驗(yàn)

本次水穩(wěn)定性試驗(yàn)主要利用浸水馬歇爾試驗(yàn)的方式，即將試驗(yàn)件分為兩組，一組放入60.0℃水內(nèi)浸泡0.5h，另外一組放入60.0℃水內(nèi)浸泡48h，分別利用穩(wěn)定儀器測(cè)量試驗(yàn)件穩(wěn)定性。一般高速公路瀝青混合料構(gòu)造件殘留水穩(wěn)定性應(yīng)在80%以上，本次測(cè)得工程0.5h 馬歇爾試驗(yàn)穩(wěn)定性為11.23kN，殘留穩(wěn)定度為95%，與標(biāo)準(zhǔn)相符。

現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造深度檢測(cè)主要采用鋪砂法檢測(cè)的方式，最終檢測(cè)結(jié)果應(yīng)在1.0m 以上。即在測(cè)點(diǎn)位置清掃一塊35×35.0cm 的路面，周邊立擋風(fēng)板，并在擋風(fēng)板內(nèi)裝入適量砂土。隨后利用推平板攤鋪，在表面無(wú)浮砂之后，利用量尺測(cè)量攤鋪后擋板內(nèi)構(gòu)造的圖形直徑。本次試驗(yàn)測(cè)得構(gòu)造深度為1.10m，與指標(biāo)要求相符。

3.2 膠結(jié)材料最大用量及高溫穩(wěn)定性驗(yàn)證

膠結(jié)材料最大用量主要采用燒杯法。即將拌合完畢的混合料取1kg 倒入800.0mL 燒杯內(nèi)。將燒杯放入170.0℃烘箱內(nèi)保溫60min，取出瀝青后稱(chēng)量附著在燒杯上瀝青質(zhì)量。通過(guò)前后質(zhì)量相減得出瀝青析漏量。本次試驗(yàn)測(cè)得析漏量為0.045g＜0.10g，與要求相符。

高溫穩(wěn)定性驗(yàn)證主要選擇最佳油石比下成型車(chē)轍板試驗(yàn)件，其高溫下每毫米振動(dòng)次數(shù)要求在3000 以下。本次檢測(cè)得高溫下瀝青料動(dòng)穩(wěn)定度為11232 次/mm，與要求相符。

3.3 壓實(shí)厚度及摩擦系數(shù)檢測(cè)

壓實(shí)厚度檢測(cè)主要采用現(xiàn)場(chǎng)挖坑測(cè)量的方式，最終厚度應(yīng)在-1.0～5.0m 之間。即首先標(biāo)定好砂的密度，隨后將待測(cè)位置表層清掃完畢放上基板，將挖出的土及時(shí)裝入塑料袋，測(cè)定土重量，隨后利用鋼直尺測(cè)量洞的深度。最終得出洞的深度在3.5mm 左右，與標(biāo)準(zhǔn)要求相符。

摩擦系數(shù)主要采用擺式儀檢測(cè)的方式，最終檢測(cè)得到的BPN（標(biāo)準(zhǔn)溫度下擺值） 應(yīng)在45 以上。本次測(cè)試主要利用標(biāo)準(zhǔn)量尺長(zhǎng)為126.0mm 的擺正儀器，將其放置在碾壓完畢后路面測(cè)點(diǎn)位置。促使儀器擺動(dòng)方向與行車(chē)方向一致，在滑動(dòng)長(zhǎng)度校核后，檢測(cè)路面擺值。最終得出標(biāo)準(zhǔn)溫度20.0℃擺值為55，與要求相符。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，超薄磨耗層施工工藝的實(shí)施可以提升高速公路工程路面降噪性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗滑性能。為保證高速公路路面養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層施工工藝優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，施工者應(yīng)從超薄磨耗層混合料配合比設(shè)計(jì)、瀝青料質(zhì)量、攤鋪碾壓等方面全方位控制高速公路路面養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層施工工藝實(shí)施質(zhì)量，保證高速公路路面養(yǎng)護(hù)效益。