摘要：文章以S17線阿拉善至永昌段公路為依托，對復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工技術在公路預防性養(yǎng)護中的應用情況進行研究，通過分析材料的性能測試結果、施工工藝、跟蹤觀測結果及后期路用性能，驗證了復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工技術在公路預防性養(yǎng)護中的有效性和優(yōu)越性，并提出其施工質(zhì)量控制要點，為類似工程提供參考。

關鍵詞：復合乳化改性瀝青；冷拌冷鋪超薄層施工技術；預防性養(yǎng)護

中文分類號：U415.6A321013

0引言

隨著交通量的不斷增長和重載車輛的增加，公路路面的破損和老化問題日益嚴重，為了延長路面的使用壽命，預防性養(yǎng)護成為重要的手段之一。路面出現(xiàn)早期病害時，其公路技術狀況指數(shù)在良及以上，路面狀況指數(shù)PCI為85～95時，是預防性養(yǎng)護的最佳時機。

瀝青路面預防性養(yǎng)護措施可選用封層、超薄罩面、薄層罩面等。復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工技術是一種新型的預防性養(yǎng)護技術，采用交聯(lián)型常溫復合乳化改性瀝青，通過化學交聯(lián)形成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結構，提高瀝青的動力黏度，從而改善冷拌冷鋪混合料的粘結力及強度，提高路面的高低溫性能與柔韌性，延長了路面的使用壽命［1］。本文將通過工程應用實例詳細介紹復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工技術在預防性養(yǎng)護中的應用。

1技術簡介

復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工技術是在微表處上進行技術創(chuàng)新發(fā)明的一種路面養(yǎng)護技術，采用普通稀漿封層車將交聯(lián)型常溫復合乳化改性瀝青與集料、礦粉等添加劑按照一定的配合比在勻速行進過程中冷拌冷鋪到原路面上，再通過適當碾壓后成型，是一種兼具超薄罩面技術與微表處技術兩種技術優(yōu)勢的新型公路預防性養(yǎng)護技術［2］。復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層模型如圖1所示。

公路預防性養(yǎng)護中常采用的微表處厚度為0.9～1 cm，造成大粒徑粗骨料在稀漿混合料攤鋪過程中凸起裸露在外，表面比較粗糙，混合料密實性差。而復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪稀漿混合料的攤鋪厚度為0.9～1.0 cm，破乳養(yǎng)生后的厚度為0.7～0.8 cm。稀漿混合料拌和用的乳化瀝青采用特種復合膠乳，先加入SBR膠乳，再添加SBS二次改性，集料精選優(yōu)質(zhì)玄武巖等堅硬耐磨的堿性石料，采用單一粒徑為3～5 mm的碎石，施工時采用稀漿封層車將集料、乳化瀝青、水、水泥、添加劑等材料按設計比例在勻速行進過程中冷拌冷鋪一次性成型，是一種在微表處技術基礎上發(fā)展而來的新型路面預防性養(yǎng)護技術。

復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工工期短，開放交通快，施工季節(jié)長，施工過程中不產(chǎn)生有毒有害氣體，具有良好的路用性能和耐磨性，底部富余瀝青可有效封水和保障層間粘結。該技術適用范圍廣，多用于高速公路及一、二級公路的預防性養(yǎng)護，可有效修復路面出現(xiàn)的老化、中度開裂、細料剝落、麻面等病害，在一定程度上提高路面平整度。該技術要求原路面無結構性病害，尤其適用于需要提升抗滑、降噪等路面指標的情況，采用該技術可有效改善瀝青路面路用性能，是一種低碳環(huán)保的預防性養(yǎng)護技術［3］。

2技術優(yōu)勢

（1）立體三維網(wǎng)狀結構，柔中帶剛?；瘜W高分子與無機材料在瀝青相中化學交聯(lián)為三維交聯(lián)網(wǎng)狀結構，整體提高超薄層的粘結性、柔韌性與耐久性。

（2）降噪抗滑。復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層采用骨架開級配，空隙率較大，結合膠輪碾壓可確保表面平整，有效吸收胎噪，解決傳統(tǒng)微表處噪音與抗滑難以兼顧的技術瓶頸。降噪性能模擬如下頁圖2所示。

（3）經(jīng)濟環(huán)保。復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層采用冷拌冷鋪技術，不需要額外加溫，不消耗大量燃料，是一種環(huán)保型材料，不含有害物質(zhì)，對環(huán)境無污染。

（4）美觀。外觀具有細膩的顆粒感，近似熱拌熱鋪超薄瀝青罩面，可長期保持黑色，增強標線對比度。

3工程概況

試驗路段為S17線阿拉善至永昌段二級公路，所在區(qū)域地形復雜，北、西、南三面環(huán)山，冬季寒冷，夏季炎熱，晝夜溫差大，降水量稀少，蒸發(fā)量較大，沙塵災害頻繁發(fā)生。路幅結構為硬路肩+行車道+硬路肩，實施寬度約為11 m，原路面面層總厚度為12 cm，上面層為5 cm中粒式SBS改性瀝青混凝土AC-16，下面層為7 cm粗粒式瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25。路面病害以橫向裂縫為主，采用復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層技術對該路段實施預防性養(yǎng)護，實施路段樁號為K29+800～K30+200，實施時間為2023年6月。2022年底該路段實施前技術狀況評定結果見表1。

試驗路段路面病害以橫向裂縫為主，結合技術狀況評定結果，須對該路段采取預防性養(yǎng)護措施。根據(jù)幾種預防性養(yǎng)護的技術性能對比（見表2），擬對試驗路段實施復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層技術。

3.1材料性能

（1）復合乳化改性瀝青：瀝青膠結料采用交聯(lián)型復合乳化改性瀝青（在乳化瀝青中加入SBR膠乳改性，再加入液態(tài)的SBS膠乳二次改性，成品中的蒸發(fā)殘留物含量≥62%），具體復合乳化改性瀝青性能指標應符合表3的要求。

（2）滲透還原粘結層：技術指標見表4。

（3）集料：選用3～5 mm單一粒徑的高品質(zhì)玄武巖，集料應符合表5標準。

（4）填料：復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層中填料可采用礦粉、水泥、消石灰等，應確保所使用的填料干燥、無結塊，技術指標應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40-2004）中的相關要求。

（5）水：復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層用水不得含有有害物質(zhì)，應經(jīng)檢測符合規(guī)范要求，一般可采用當?shù)仫嬘盟?/p>

（6）復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層混合料技術要求見表6、表7。

3.2配合比設計

（1）試驗得出不同配比下SBS與SBR改性乳化瀝青的針入度、軟化點、延度、彈性恢復、黏度等檢測指標，具體數(shù)據(jù)見表8。

（2）根據(jù)確定好的SBS、SBR配合比，生產(chǎn)復合乳化改性瀝青，并進行低溫蒸發(fā)殘留物指標檢測，保證各項指標符合技術要求。

（3）擬定生產(chǎn)稀漿料所用的交聯(lián)型復合乳化瀝青、集料、各種填料等材料的用量，進行拌和試驗和粘聚力試驗，試驗溫度應綜合考慮最低施工溫度和最高施工溫度。

（4）根據(jù)拌和時間和粘聚力試驗結果、稀漿料的外觀狀態(tài)，選擇至少3種混合料配方，測試3種配方的稀漿料的性能指標，使其滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40-2004）要求，如不滿足需適當調(diào)整配方后再進行上述試驗，直至符合要求為止。

（5）各材料用量確定：復合乳化改性瀝青用量為10%，水用量為9%，水泥用量為1.5%，濕輪磨耗試驗單個試件集料用量為800 g，負荷輪粘砂試驗單個試件集料用量為500 g。試件成型后放置60 ℃的烘干箱中養(yǎng)生16 h，配合比試驗結果見表9。

3.3施工技術要點及實施效果

3.3.1施工工藝

3.3.1.1施工準備

（1）氣候要求：復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層一般宜選擇在干燥的夏季施工。施工環(huán)境溫度應≥15 ℃，如遇雨天應停止施工。若攤鋪過程中降雨，應將攤鋪后尚未成型的混合料鏟除，以保證施工質(zhì)量。

（2）設備準備：施工前應對施工機械設備的性能進行全面檢查，確保各種施工機械、設備及其備件齊全，且設備狀態(tài)調(diào)至最佳，如有條件可準備一臺備用設備。

（3）施工用的復合乳化改性瀝青、礦料、水、填料等原材料應先進行原材料檢驗，確保各項原材料質(zhì)量合格。

3.3.1.2原路面處理

原路面必須有足夠的結構強度，原路面15 mm以下的車轍可直接進行冷拌冷鋪薄層罩面。

施工前應對原路面病害進行徹底處理，如灌縫、修補坑槽等，灌縫之前應先清理縫內(nèi)雜物，修補坑槽應盡量采用與原路面結構相同的路面材料，病害處理完之后要對試驗段的原路面進行清掃，確保原路面潔凈無雜物［4］。

3.3.1.3鋪筑

（1）撒布滲透還原粘結層，粘結層撒布用量控制在0.15～0.30 kg/m2。

（2）利用原有路緣石或車道線作為參照物，也可重新畫導線作為參照物，保證攤鋪車順著線形順暢行駛。

（3）攤鋪時，按照施工路段路幅寬度，調(diào)整封層車的攤鋪槽寬度和攤鋪厚度，應盡量減少縱向接縫數(shù)量，在可能的情況下，宜使縱向接縫位于車道附近。

（4）將檢測合格的碎石（3～5 mm）、復合乳化改性瀝青、填料等原材料裝入封層車內(nèi)，到達施工起點后，對準控制前調(diào)整好的攤鋪機機位，啟動發(fā)動機，并提前在攤鋪槽前鋪好鐵皮。

（5）按生產(chǎn)配合比和現(xiàn)場礦料含水量，依次調(diào)整或同時按配合比輸出碎石（3～5 mm）、水、填料、添加劑和復合乳化改性瀝青，進行拌和，并提前將未充分拌和的混合料用鐵桶等容器接走，倒入廢料倉里。

（6）拌和好的混合料流入攤鋪槽容積的2/3時，開動封層車勻速行駛，速度保持在1.5～3.0 km/h，具體速度根據(jù)拌和能力、攤鋪寬度、攤鋪厚度及施工路段長度而定。

3.3.1.4初期養(yǎng)護

封層車攤鋪稀漿混合料后，等待攤鋪層外觀從褐色轉(zhuǎn)為黑色（初期養(yǎng)護一般20 min左右），方可進行碾壓。

3.3.1.5碾壓

在攤鋪層表面用餐巾紙觸碰，沒有明顯黏度時，采用膠輪壓路機進行碾壓，碾壓速度控制在3 km/h，每次碾壓輪跡重疊約300 mm，碾壓過程中壓路機不得隨意剎車或掉頭，碾壓后要表面平整，碾壓次數(shù)≥2遍［5］。

3.3.1.6開放交通

混合料表面用吸水紙輕壓后看不到褐色斑點后，即可開放交通，若需要較早開放交通，可配合撒砂工藝。

3.3.2施工控制要點

（1）施工前應對瀝青、礦料、水、填料等原材料進行質(zhì)量檢查，符合設計要求后方可使用。

（2）施工前應對施工機具進行檢查、標定，在設備第一次使用、原材料改變和配合比發(fā)生較大變化時封層車必須重新標定。

（3）復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層攤鋪完后表面不得有超粒徑料的嚴重劃痕，縱、橫向接縫應平順，不得出現(xiàn)缺料、堆料，并用3 m直尺對接縫處平整度進行檢測，要求接縫處平整度≤6 mm。

4結語

復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層相對于MS-3型微表處，在滿足處治路面病害的基礎上，對節(jié)約成本，提升路用性能等均起到了積極作用，集料采用單級配3～5 mm碎石，空隙率大，經(jīng)過膠輪壓路機碾壓，表面平整密實，抗滑性能強，并且復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層的乳化瀝青固含量、油石比高，混合料成型后路面呈黝黑色，外觀接近于熱拌混合料。

復合乳化改性瀝青冷拌冷鋪超薄層施工工藝具有流程簡單、機械利用率高、工序銜接緊湊等優(yōu)勢，在施工過程中有效解決了施工成本高、效率低、占道時間長等問題，而且攤鋪中不產(chǎn)生熱量和二氧化碳，是一種綠色環(huán)保的養(yǎng)護技術，且實施后路面胎噪小，使用壽命長，可有效節(jié)約養(yǎng)護成本，可以在道路維修與養(yǎng)護中大量應用。

參考文獻：［1］周建文，劉明明.稀漿封層技術在高速公路中的應用［J］.交通世界，2021（30）：124-125.

［2］冷一菲.微表處技術在高速公路瀝青路面養(yǎng)護施工中的應用［J］.交通科技與管理，2023，4（11）：134-136.

［3］贠深深.復合乳化改性瀝青制備及其應用［D］.鄭州：鄭州大學，2022.

［4］楊智敏.微表處在雅西高速公路隧道水泥路面抗滑處治中的應用［J］.筑路機械與施工機械化，2020，37（12）：49-53.

［5］李洪波，韓笑，張幸杰.MS3微表處配合比設計及在京港澳高速上的應用［J］.科技與企業(yè)，2015（18）：122，125.

作者簡介：胡寶生（1973—），高級工程師，研究方向：公路與城市道路工程。