李會(huì)敏

（邯鄲市交通建設(shè)投資管理中心，河北 邯鄲 056000）

1 超薄磨耗層技術(shù)特點(diǎn)

隨著公路里程的增加，瀝青路面養(yǎng)護(hù)數(shù)量越來越多。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要是破壞性養(yǎng)護(hù)或預(yù)防性修復(fù)養(yǎng)護(hù)，而探索和深入研究一些高效、節(jié)能的養(yǎng)護(hù)技術(shù)迫在眉睫。超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有可靠的質(zhì)量、較高的施工效率、優(yōu)良的預(yù)養(yǎng)護(hù)能力以及較高的經(jīng)濟(jì)性，得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面相比，超薄磨耗層處治技術(shù)具備的優(yōu)點(diǎn)如表1所示。

表1 傳統(tǒng)處治技術(shù)和超薄磨耗層處治技術(shù)對(duì)比

2 瀝青混凝土路面常見病害

2.1 路面開裂

在各級(jí)公路中，路面開裂是較為常見的病害，該種病害的分布沒有明顯的環(huán)境和地域特點(diǎn)，該病害主要受凍融循環(huán)、沖擊荷載、高輪壓以及局部交通量驟增等因素的影響。瀝青混凝土路面主要有網(wǎng)狀裂縫、龜裂、縱向裂縫以及橫向裂縫等開裂形式，公路通常存在兩種以上的開裂形式。通過對(duì)某瀝青混凝土路面開裂病害進(jìn)行分析可知，不均勻沉降以及反射開裂是裂縫病害產(chǎn)生的主要原因。當(dāng)公路基層存在缺陷時(shí)，基層的剛度和平整度都會(huì)受到影響，路面的缺陷位置所產(chǎn)生的應(yīng)力集中效應(yīng)也會(huì)相應(yīng)提高，從而產(chǎn)生路面反射開裂病害。該種病害通常會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫，隨著反射裂縫的增加，最終產(chǎn)生貫穿整個(gè)路基路面結(jié)構(gòu)層的裂縫。與此同時(shí)，路基不均勻沉降會(huì)使面層拉裂，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2.2 路面車轍

路面車轍病害產(chǎn)生的主要原因有重載疊加和長大縱坡等因素。大型載重車輛在經(jīng)過長大縱坡路段時(shí)，為了使車速得到控制，會(huì)加強(qiáng)制動(dòng)，路面受荷載的沖擊時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致車轍病害。

2.3 路面泛油

公路瀝青混凝土中的瀝青材料在溫度較高的情況下會(huì)發(fā)生向上的遷移，從而暴露在公路路面，隨著公路投入運(yùn)行時(shí)間的不斷累加，瀝青材料將積聚在公路路面表面，形成一層光澤的瀝青油膜，這就是路面的泛油病害。

2.4 路面沉陷

因路基結(jié)構(gòu)存在問題，或者公路行車的超載問題會(huì)導(dǎo)致公路沉陷病害發(fā)生，這也是瀝青混凝土路面的常見病害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)路面的行車造成嚴(yán)重影響，甚至引發(fā)交通事故。滲水較多的公路路基塌陷也可導(dǎo)致路面沉陷病害。

3 超薄磨耗層處治技術(shù)

3.1 材料性能要求

環(huán)境和車輛荷載直接作用面即為罩面層。應(yīng)確保黏結(jié)性磨耗層的施工質(zhì)量，瀝青材料的質(zhì)量將直接決定該層的質(zhì)量。超薄磨耗層與普通罩面相比，厚度較薄，因此當(dāng)荷載要求相同時(shí)，為了提高承載能力，應(yīng)增加粗集料的比例，使其骨架優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。而在這種條件下，細(xì)集料的含量會(huì)相應(yīng)減少，這會(huì)直接導(dǎo)致骨料空隙填充度不夠，無法有效約束粗集料的邊界，從而導(dǎo)致車轍和變形等病害。為了減少約束缺陷，施工人員應(yīng)依靠高黏結(jié)性瀝青材料，提高磨耗層強(qiáng)度和厚度，從而達(dá)到提高瀝青使用年限的目的。判斷超薄磨耗層中瀝青綜合性能的重要指標(biāo)主要有黏度和針入度。

為了提高超薄磨耗層的黏性和彈性，應(yīng)使用改性技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，當(dāng)前常用的改性技術(shù)為橡膠改性，該技術(shù)不但可以使基質(zhì)的彈性得以優(yōu)化，還可以發(fā)揮低碳環(huán)保的作用。對(duì)相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行分析可知，對(duì)黏結(jié)性瀝青基質(zhì)材料進(jìn)行彈性改性處理，可以在保障基質(zhì)瀝青黏結(jié)性的基礎(chǔ)上提高其彈性。為了得到橡膠材料的最佳添加比例，相關(guān)研究人員對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，選擇多組試驗(yàn)參數(shù)，對(duì)比分析各組的彈性指標(biāo)，最終得到最佳添加比例，通過大量試驗(yàn)證明，當(dāng)橡膠粉改性劑含量為17%左右時(shí)，超薄磨耗層瀝青材料可達(dá)到最佳彈性。

3.2 超薄磨耗層主要施工工藝

當(dāng)前，超薄磨耗層施工工序與普通瀝青混凝土的施工過程高度相似，主要有罩面層壓實(shí)、罩面層攤鋪、混合料運(yùn)輸以及混合料拌和等環(huán)節(jié)。

3.2.1 混合料拌和

到目前為止，濕法拌和為公路養(yǎng)護(hù)中常見的拌和手段，該拌和方法過渡性較好，因此得到了廣泛的應(yīng)用。濕法拌和過程中應(yīng)對(duì)拌和溫度進(jìn)行控制，且應(yīng)減小瀝青拌和倉與黏結(jié)劑存放處之間的距離，使黏結(jié)劑的熱損失得到最大程度的控制。在拌和過程中，拌和溫度應(yīng)為175～195℃，當(dāng)拌和黏度大于2.5Pa·s 時(shí)，拌和溫度應(yīng)提高5～10℃。當(dāng)拌和倉初始溫度或者作業(yè)區(qū)域環(huán)境溫度不符合要求時(shí)，施工人員應(yīng)對(duì)瀝青集料進(jìn)行加熱處理。

3.2.2 混合料運(yùn)輸

在混合料運(yùn)輸過程中，應(yīng)確保其運(yùn)量符合連續(xù)攤鋪的要求。為了避免料斗與混合料黏連，施工人員應(yīng)將防黏劑均勻地噴灑在料斗內(nèi)。為了防止出現(xiàn)離析，可進(jìn)行二次拌和，使混合料的均勻性得到保障。運(yùn)輸結(jié)束后，施工人員應(yīng)對(duì)料斗進(jìn)行清潔，避免混合料凝固，污染料斗。

3.2.3 罩面層攤鋪

在攤鋪過程中，由于罩面層厚度較小，會(huì)導(dǎo)致混合料熱量散失速度增加。為了保障攤鋪質(zhì)量，施工人員應(yīng)對(duì)攤鋪溫度進(jìn)行控制，在攤鋪之前應(yīng)預(yù)熱熨平板，與此同時(shí)，施工人員應(yīng)確保超薄磨耗層攤鋪時(shí)的環(huán)境溫度不低于15℃，攤鋪溫度、磨耗層厚度與處理層溫度之間的關(guān)系如圖1和圖2所示。

圖1 超薄磨耗層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)溫度與厚度的關(guān)系

圖2 超薄磨耗層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)溫度與處理層溫度的關(guān)系

在選擇超薄罩面層攤鋪松鋪系數(shù)的過程中，應(yīng)該以試驗(yàn)段數(shù)據(jù)為依據(jù)。由于黏結(jié)性高彈磨耗層材料比普通材料的壓實(shí)空間小，且其具有較高的壓實(shí)難度，所以與普通瀝青混合料的松鋪系數(shù)相比，該材料的系數(shù)略低。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中，施工人員應(yīng)保持?jǐn)備佨嚹軌蜻B續(xù)穩(wěn)定的前進(jìn)，且應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)供料情況對(duì)攤鋪機(jī)推進(jìn)速率進(jìn)行控制，通常推進(jìn)時(shí)速應(yīng)為60～180m。

3.2.4 罩面層壓實(shí)

由于該罩面層具有較為明顯的彈性，會(huì)對(duì)壓實(shí)質(zhì)量造成一定的干擾和影響，所以與普通瀝青混合料相比，該種材料的壓實(shí)施工標(biāo)準(zhǔn)較高。為了防止各混合料之間出現(xiàn)黏連，施工單位應(yīng)使用鋼輪壓實(shí)機(jī)械對(duì)黏結(jié)性高彈磨耗層進(jìn)行壓實(shí)處理。罩面層壓實(shí)主要分為初壓、復(fù)壓和終壓。在初壓的過程中，應(yīng)采用動(dòng)靜結(jié)合的形式；在復(fù)壓時(shí)，應(yīng)使用振動(dòng)壓實(shí)方式進(jìn)行處理；在終壓時(shí)，應(yīng)采用靜壓方式進(jìn)行處理。除此之外，施工人員還應(yīng)該對(duì)壓實(shí)溫度進(jìn)行控制，通常初壓溫度應(yīng)大于155℃，復(fù)壓溫度應(yīng)大于90℃。

4 質(zhì)量評(píng)價(jià)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明：①超薄瀝青磨耗層具有良好的構(gòu)造深度（0.98mm）和摩擦系數(shù)（71.41BPN），抗滑性能良好；②整個(gè)路段壓實(shí)狀態(tài)良好，具有較好的封水效果，可以對(duì)下部橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)；③此次超薄瀝青磨耗層實(shí)施效果良好，施工后效果如圖3所示，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到甚至大幅超過設(shè)計(jì)要求，有效改善了原有路面的行駛性能和外觀。實(shí)施結(jié)果表明，超薄瀝青磨耗層已經(jīng)具備在高速公路養(yǎng)護(hù)工程施工的成熟條件。

圖3 路面超薄瀝青磨耗層工后效果

5 結(jié)語

綜上所述，在對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行施工過程中，常會(huì)出現(xiàn)車轍病害和開裂病害。為了有效地規(guī)避這些病害，可以使用超薄磨耗層對(duì)路面病害進(jìn)行處理。超薄磨耗層具有處治質(zhì)量高、養(yǎng)護(hù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，在當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)中起到了重要的作用。為了進(jìn)一步提高其施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)對(duì)罩面層壓實(shí)、罩面層攤鋪、混合料運(yùn)輸以及混合料拌和等過程進(jìn)行控制，從而達(dá)到提高公路施工和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的目的。