文/張朝錸

1 前言

高速公路是城市交通網(wǎng)絡(luò)中的核心部分，而加強(qiáng)高速公路養(yǎng)護(hù)是為了保障人們出行安全、全面落實(shí)高速公路質(zhì)量管理。超薄磨耗層施工技術(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)工作中的滲透，是應(yīng)用更為專業(yè)的公路施工技術(shù)完善高速公路基本性能。因此，文章對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層施工技術(shù)的研究對(duì)提升高速公路建設(shè)水平意義、維護(hù)通行安全意義重大。

2 工程概況

某高速公路工程，公路全長80.975km，公路走向?yàn)橛蓶|北向西南，屬于雙向四車道高速公路，公路等級(jí)為二級(jí)公路。該公路工程中，路線內(nèi)共設(shè)有大橋53座，中橋15 座，隧道7 座，隧道總長7815m，匝道收費(fèi)站6 處，車輛服務(wù)區(qū)2 處，停車區(qū)3 處。項(xiàng)目在施工中應(yīng)用“PPP 建設(shè)模式”，總投資108.19 億元，工期3年。另外，該高速公路工程為混凝土瀝青路面，在后期養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)用超薄磨耗層施工工藝，能夠使公路具有降噪、抗磨損、抗車轍的基本性能，延長該高速公路的使用年限，確保高速公路使用中的安全性和可靠性。

3 超薄磨耗層施工技術(shù)相關(guān)概述

3.1 基本概念

超薄磨耗層施工技術(shù)通常被劃分于混凝土施工工藝中，它是在間斷級(jí)配熱拌瀝青、乳化瀝青融合后彌補(bǔ)單一修復(fù)材料不足的施工技藝[1]。在高速公路工程中應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)時(shí)，施工人員會(huì)同步應(yīng)用熱瀝青混合料、乳化瀝青材料，并借助攤鋪設(shè)備將其攤鋪、噴灑在養(yǎng)護(hù)路段內(nèi)，隨后在壓路機(jī)的作用下將二者一次成型。但在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，施工人員要嚴(yán)格控制瀝青材料級(jí)配厚度，采用Novachip 系統(tǒng)對(duì)級(jí)配材料厚度進(jìn)行控制，使路面黏結(jié)層厚度控制在15～25mm 范圍內(nèi)。

3.2 技術(shù)優(yōu)勢

首先，超薄磨耗層施工技術(shù)黏結(jié)層厚度較小，有利于節(jié)約高速公路養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)中瀝青材料運(yùn)輸、采購成本；其次，超薄磨耗層施工技術(shù)的核心材料為斷級(jí)配瀝青混合料，能夠與高速公路骨料充分嵌擠，整體厚度較薄，可在預(yù)防車轍病害的基礎(chǔ)上，加大公路摩擦力，增強(qiáng)公路防滑性能；最后，超薄磨耗層中的乳化瀝青材料可使公路表面產(chǎn)生隔膜，有效防范公路路面水損害，降低公路老化、滲水概率[2]。

4 高速公路養(yǎng)護(hù)中的質(zhì)量通病

4.1 局部麻面。高速公路使用過程中，主線瀝青路面結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生麻面病害，其原因在于路面、路基結(jié)構(gòu)中若材料吸水率較大，就會(huì)影響混凝土、瀝青黏結(jié)程度，使公路在雨水侵蝕、老化、車輪反復(fù)碾壓下表層瀝青集料剝落，進(jìn)而產(chǎn)生局部麻面。

4.2 局部裂縫。高速公路養(yǎng)護(hù)中存在的質(zhì)量通病，包括公路局部的縱向、橫向裂縫。在公路路面兩側(cè)通常會(huì)伴有橫向裂縫，該類裂縫在不及時(shí)治理后，會(huì)逐步演變?yōu)樨灤┕返臋M縫，而瀝青材料壓實(shí)、與混凝土黏結(jié)不到位就是造成該裂縫的主要原因。縱向裂縫通常由施工搭接不當(dāng)、路堤滑坡、路基路面不均勻沉降導(dǎo)致。

4.3 局部坑槽。高速公路路面結(jié)構(gòu)中，局部坑槽的產(chǎn)生與高速公路行車速度息息相關(guān)。車輪在快速碾壓后，公路縫隙內(nèi)水壓力的反復(fù)出現(xiàn)會(huì)使瀝青剝落，局部瀝青材料松散，進(jìn)而產(chǎn)生坑槽。

4.4 車轍。由于高速公路上交通量大、重型車輛多，混凝土瀝青路面所承受的荷載力較大，并且在夏季高溫條件下，行車車輪下方瀝青混凝土?xí)橛腥鋭?dòng)變形情況，進(jìn)而誘發(fā)車轍病害。

5 高速公路養(yǎng)護(hù)中超薄磨耗層施工技術(shù)的應(yīng)用

5.1 路面清理

應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)進(jìn)行高速公路養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，工作人員需提前在公路路面上噴灑清水，晾曬、清掃路面。首先，在公路路面上清水噴灑完畢后，晾曬路面24h，待路面完全干燥后，使用壓風(fēng)機(jī)清掃公路表面雜物；其次，在不破壞高速公路路基、路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，刨銑路面，然后更為精細(xì)的清理路面，將灰塵、粉漿等可能影響超薄磨耗層施工效果的雜物清除，減少公路路面結(jié)構(gòu)中的不穩(wěn)定顆粒；最后，清理結(jié)束后，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前12h 內(nèi)鋪灑粘層油，并將粘層油溫度調(diào)整在40～65℃，增強(qiáng)路面、粘層油粘接性。鋪灑完畢后，設(shè)置“禁止通行”的路牌，待瀝青層破乳后，方可鋪筑間斷級(jí)配熱拌瀝青、乳化瀝青等混合料。

5.2 施工前準(zhǔn)備

超薄磨耗層施工方案實(shí)施中，高速公路養(yǎng)護(hù)施工前期準(zhǔn)備主要為材料的準(zhǔn)備。

5.2.1 選擇瀝青粘結(jié)料時(shí)，應(yīng)按照高速公路材料質(zhì)量等級(jí)要求，運(yùn)用 SBS 改性劑。該材料在實(shí)際應(yīng)用中可有效滿足高速公路養(yǎng)護(hù)要求，貼合超薄磨耗層施工設(shè)計(jì)方案。

5.2.2 運(yùn)用聚合物乳化瀝青，且該材料的規(guī)格、參數(shù)、質(zhì)量等級(jí)應(yīng)與超薄磨耗層施工設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)。

5.2.3 高速公路養(yǎng)護(hù)中，需使用高級(jí)公路集料。在應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)在公路養(yǎng)護(hù)中選用粒徑為4.75～5mm 的粗集料以及直徑不超過2.5mm的細(xì)集料。

5.2.4 選用瀝青混合料時(shí)，可選用巖漿巖、灰石巖、強(qiáng)基性巖石碾磨而成的礦粉，但需確保礦粉材料的清潔與干燥，且礦粉質(zhì)量符合瀝青混合料性能指標(biāo)。

5.3 制備混合料

制備超薄磨耗層混合料時(shí)，應(yīng)將瀝青材料、填料溫度保持在175℃左右，并通過強(qiáng)化瀝青保溫性能，提升材料內(nèi)礦粉溫度，使其溫度超過180℃。混合料制備完畢后，材料溫度可控制在170℃左右，并且提前加強(qiáng)混合料保溫處理，同時(shí)保證間斷級(jí)配熱拌瀝青、乳化瀝青等混合料的拌和時(shí)間不超過50s。另外，選擇混合料拌和設(shè)備時(shí)，應(yīng)在高速公路養(yǎng)護(hù)施工前期全面檢查材料、設(shè)備質(zhì)量，分析其是否滿足混合料拌和要求，必要時(shí)可通過“試拌和”的方式，確定混合料中各類材料的實(shí)際用量，加強(qiáng)混合料材料配比的管理，同時(shí)通過拌和效果，評(píng)估該拌和設(shè)備的可靠性。此外，在制備混合料時(shí)，施工人員需根據(jù)超薄磨耗層施工設(shè)計(jì)以及材料層性能需求，采用濕拌、干拌等方式，將混合料內(nèi)材料均勻拌和。其中，濕拌、干拌時(shí)間分別為總拌和時(shí)間的35%、65%，而瀝青填料、礦粉等材料附著于瀝青后則表示拌和結(jié)束，需及時(shí)將其運(yùn)輸至施工場地內(nèi)，運(yùn)輸過程中同樣需對(duì)混合料進(jìn)行保溫處理，使其溫度不低于170℃。

5.4 磨耗層攤鋪與壓實(shí)

5.4.1 攤鋪

首先，開啟攤鋪設(shè)備前期，將木塊墊于攤鋪機(jī)的熨平板下方，加熱熨平板，使其溫度達(dá)到100℃以上；隨后將改性乳化瀝青混合料噴灑，每米混合料的用量為1.5L；在借助攤鋪機(jī)將乳化瀝青混合料一次攤鋪成型時(shí)，施工人員仍需嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)速度，保持20m/min的速度緩慢前進(jìn)，均勻攤鋪，攤鋪過程中不得所以停頓、制動(dòng)攤鋪機(jī)。其次，攤鋪期間，應(yīng)確保乳化瀝青混合料的充足，合理控制超薄磨耗層攤鋪厚度，并確保路面整體平整度，避免出現(xiàn)攤鋪不均、攤鋪面坑洼等質(zhì)量問題。若存在混合料掉落問題，應(yīng)及時(shí)、快速處理；隨后針對(duì)攤鋪機(jī)無法施工的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)料、找平。最后，高速公路養(yǎng)護(hù)中的松鋪厚度通常需要按照試驗(yàn)路段的松浦系數(shù)進(jìn)行控制，同時(shí)將混合料溫度保持在170℃。

5.4.2 壓實(shí)

超薄磨耗層施工過程中，壓實(shí)、攤鋪均屬于該技術(shù)的實(shí)踐要點(diǎn)，所以在高速公路養(yǎng)護(hù)中還應(yīng)重視磨耗層的壓實(shí)工作。在上述公路工程案例中，建設(shè)方選用13t雙鋼輪壓路機(jī)，在攤鋪結(jié)束后且公路表面溫度下降至110～120℃前對(duì)養(yǎng)護(hù)路段進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)期間，需重點(diǎn)關(guān)注以下事項(xiàng)：

5.4.2.1 碾壓乳化瀝青混合料時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“均勻”“緩慢”的基本原則，縱向碾壓時(shí)確保施工縫的平順。

5.4.2.2 碾壓前期應(yīng)在舊路段碾壓結(jié)束后，碾壓重新攤鋪的地方。

5.4.2.3 使用光輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓作業(yè)時(shí)，應(yīng)將該機(jī)器的速度控制在2～5km/h，且碾壓機(jī)需緊跟攤鋪機(jī)

5.4.2.4 復(fù)壓需在初壓后進(jìn)行，且碾壓期間不得停頓，同時(shí)與養(yǎng)護(hù)路段中相鄰碾壓機(jī)帶重疊寬度不得超過20cm。

5.4.2.5 超薄磨耗層通常不適用振動(dòng)壓實(shí)工藝，原因在于超薄磨耗層的壓實(shí)處理重點(diǎn)是為了保障瀝青混合料與路面結(jié)構(gòu)的嵌擠，而非增強(qiáng)路面壓實(shí)度。

因此，壓實(shí)方法應(yīng)為靜壓，但同時(shí)應(yīng)避免壓路機(jī)直接停留在熱乳化瀝青混合料上，待材料冷卻后方可進(jìn)行碾壓。為避免瀝青混合料粘連，需在碾壓機(jī)車輪上安裝刮板或涂刷皂液水。

5.4.3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

在高速公路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用超薄磨耗層施工技術(shù)時(shí)，還應(yīng)在混合料制備、碾壓、壓實(shí)等工作結(jié)束后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量控制。一方面，施工人員需重視乳化瀝青材料的溫度管理，并在保證混合料溫度的基礎(chǔ)上，均勻噴灑乳化瀝青，使其流動(dòng)性符合公路養(yǎng)護(hù)要求；另外，在超薄磨耗層施工期間，應(yīng)避免混合料拌和溫度過高，以免損傷其與路面結(jié)構(gòu)中混凝土材料的黏結(jié)性。另一方面，基于超薄磨耗層施工技術(shù)，處理高速公路路面病害時(shí)，同樣應(yīng)規(guī)范超薄磨耗層施工流程。比如在治理公路局部裂縫病害時(shí)，應(yīng)提前設(shè)置抗裂貼，并且在抗裂貼徹底風(fēng)干且與路面平整貼合后在該區(qū)域攤鋪瀝青混合料，從而發(fā)揮超薄磨耗層瀝青混合料的使用效果，保證公路病害處理的可靠性，提升高速公路養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量。

6 結(jié)語

綜上所述，高速公路是各區(qū)域交通體系的核心組成部分，其建設(shè)質(zhì)量直接影響著高速公路性能是否完善。超薄磨耗層施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，可加強(qiáng)高速公路的養(yǎng)護(hù)管理，增強(qiáng)高速公路的抗滑性、降噪性；同時(shí)，在解決高速公路局部坑槽、裂縫、麻面等質(zhì)量問題的基礎(chǔ)上，保障高速公路養(yǎng)護(hù)效果，提升高速公路各路段的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。因此，相關(guān)人員在高速公路建設(shè)中要正確認(rèn)知超薄磨耗層施工技術(shù)，把握該工藝的技術(shù)優(yōu)勢，以確保我國高速公路養(yǎng)護(hù)工作的有效性。