G312线K2207-K2210+400超薄层UTO—7罩面施工体会

高兰生

(兰州公路管理局永登公路管理段,甘肃兰州 730300)

G312线K2207-K2210+400超薄层UTO—7罩面施工体会

高兰生

(兰州公路管理局永登公路管理段,甘肃兰州 730300)

超薄层罩面在公路预防性养护中具有延长公路使用寿命,恢复路面性能、而且具有良好的经济效益。与其他预防性养护措施相比,超薄罩面是一种可以延长路面寿命,恢复路面抗滑性能、改善行驶质量、提高强度和耐久性,延缓横向裂缝反射,提高原路面的抗滑性能及降噪舒适性的有效措施,对改善沥青路面的使用性能、减少路面寿命周期成本、节约养护维修资金具有很好的社会经济效益。

超薄层罩面 施工体会

工程概况:G312线河屯路2005年建成，经过几年的运营，经调查发现，路面出现严重的龟裂、车辙、沉陷、坑槽、网裂、松散、等病害。路面的性能和质量逐渐不能满足安全行车要求。因此，需要对路面采取预防养护，进行SBR改性沥青超薄层罩面。超薄层罩面表面层为2cm的密实式沥青混合料UTO7(UltraThinOverlay)。层间结合方式为乳化沥青粘结层和1cm同步碎石封层粘结层，是近年来发展起来的一种预防性养护技术，是在旧路面上，铺筑沥青混凝土磨耗层，厚度仅为20mm的沥青玛蹄脂路面，超薄罩面在预防性养护具有良好的经济效益和环境效益。本文通过G312线施工介绍其施工工艺和质量控制要点。

1 对原路面的要求

(1)原路面的路面结构强度需达到良以上的要求;(2)原路面的坑槽、龟裂、网裂、松散等病害应彻底修复;(3)原路面的车辙深度小于15mm时，可直接加铺，若车辙深度超过15mm，必须先填充车辙。沥青路面病害调查与处治;经调查发现该路段的主要病害为严重龟裂、与车辙。调查与路面标定，确定铣刨的段落，再根据铣刨机的铣刨宽度划线，铣刨机操作人员根据划线进行作业，以保证铣刨的几何尺寸和线型直顺美观。铣刨以深度7cm进行。施工前，应当对原路面翻浆、沉陷、拥包、坑槽、裂缝等病害进行全面详细调查和彻底处理。对小于6cm的沉陷，先用铣刨机铣刨其表面，并扫净碎屑、杂物，喷洒或涂刷粘层沥青，然后用沥青碎石将沉陷部分填补到与原路面齐平并压实。因路基沉陷而导致路面下沉的，应先处理。

2 对原路面进行精铣刨

在原路面病害处理好后。(1)对旧沥青混凝土路面进行8--10mm的精铣刨;(2)铣刨后对单根裂缝的处理:小于5mm，用乳化沥青灌缝;大于5mm，扩缝灌沥青砂。

3 浇洒改性乳化粘接沥青

施工前先用扫路车在作业区内对泥块等杂物进行清扫，再用吹风机清除灰尘，以保证层间良好粘接。然后浇洒粘层乳化沥青，粘层沥青喷洒量一般为0.3-0.6kg/m2。喷洒开始前，应将乳化沥青充分搅拌均匀。洒布沥青材料的气温不应低于10℃，大风、浓雾或下雨天不能施工;洒布沥青材料按照用量采用沥青洒布车均匀喷洒，在沥青洒布车喷不到的地方采用手工洒布喷洒;喷洒区附近的结构物用塑料布覆盖表面，以免溅上沥青受到污染。应注意洒布的均匀性，不得过量，不得漏洒。洒好粘层的面层严禁车辆、行人通行，待乳化沥青完全破乳后即可。

3.1 同步碎石封层施工

表1 沥青技术指标

表2 粗集料的各项指标

(1)施工前，在作业区内先对泥块等杂物进行清扫，用同步碎石封层车在已经处治好的旧沥青混凝土路面上均匀撒布SBS改性沥青以及碎石，施工前集料应在拌合楼中进行干燥除尘，集料温度应在150℃以上。同步碎石封层车均匀洒布SBS改性沥青以及碎石(8-12mm集料)，为保证雾状喷洒形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保持沥青在170℃～180℃的温度。(2)同步碎石封层车应以适宜的作业速度(一般为5～7km/h)匀速行驶，在此条件下碎石同沥青的撒布量必须匹配。改性沥青用量1.3kg/m2，碎石6.5—7kg/m2，覆盖率达到65%。(3)同步碎石封层施工后，对局部有遗漏和集料缺少等情况进行人工修补，修补的重点是起点、终点、纵向接缝。(3)用10～20t胶轮压路机紧跟碾压2～3遍，压路机不得洒水、随意刹车或掉头。碾压时应遵循先两边后中间、先慢后快的原则，碾压时每次轮迹应重叠30cm，碾压速度控制在70m/min，且每次折回的位置避免在同一横断面上。(4)碾压完毕后，应用清扫机或人工方法将松散碎石清除出路面。(5)刚成型的路段，必须待封层碾压完毕，成型稳定碎石粘结牢固后方可进行超薄层罩面。超薄层罩面施工前严禁车辆及行人进入，并设置禁通护栏，派专人看守。

3.2 同步碎石封层施工质量控制

同步碎石封层施工过程中主要控制沥青喷洒量和横向不均匀度、石料撒布量及其横向不均匀度、碎石脱粒率。

(1)要求沥青实际用量与设计量的差值应小于100g/m2;(2)横向沥青喷洒量的横向不均匀度系数不得大于10%;(3)要求碎石撒布量与设计量的差值应小于1.0m3/1000m2;(4)要求碎石撒布量的横向不均匀度系数不得大于15%;(5)当石料的平均脱落率Mp＜10%时，合格;若Mp＞10%，则表明施工不良，应考虑修复。

4 超薄层罩面UTO-7沥青路面施工

4.1 UTO-7薄层罩面对材料的要求

沥青玛蹄酯混合料是一种骨架密实型结构，其中粗骨料中的嵌挤作用，但是起关键作用的还是骨料的坚韧性，集料形状和棱角性。所以设计中对于体积指标参数例如空隙率W、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA要求十分严格，而小粒径SMA因为骨料的粒径较小，因此对骨料自身的耐磨、抗滑性都有更高的要求。超薄罩面的组成材料制约着沥青混合料的各项技术指标。如果要得到较高品质的沥青混合料，那么就必须保证原材料的质量，以及材料的制备方法合理。

(1)沥青材料。本项目采用的沥青是西安壳牌SBSI-C成品改性沥青。(如表1所示。)

(2)粗集料。SMA混合料的石料必须都是接近立方体的，针片状石料要严格控制，石料的耐久性要好。本项目用粗集料为永登产辉绿岩。由《公路沥青路面施工技术规范))(JTJ034--2000)中粗集料要求的测定项目，粗集料的各项指标及筛分结果进行测定，结果见表2、表3、表4。均满足规范要求。

(3)细集料。本项目中UTO7的细集料(机制砂)的产地是永登。根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ034---2000)中细集料要求的测定项目，对细集料的技术指标及筛分结果进行测定，测定结果见表均满足规范要求。

表3 机制砂规格要求

表4 机制砂质量要求

(4)填料。填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，本项目中填料均为永登产石灰岩磨细矿粉，通过室内测定，各项指标均满足规范要求。

4.2 沥青混合料的设计配合比的确定

设计配合比的确定应严格按照目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段的步骤和要求来进行，最后确定出生产用的标准配合比，作为沥青混合料的生产控制和质量检验的标准;设计合成级配必须顺滑，且在0.3--0.6mm范围内不出现“驼峰”，当反复调整不能满意时，更换材料重新进行设计。

兰州公路管理局试验检测技术服务中心对集料筛分及密度试验结果对UTO-7混合料进行了设计，确定级配组成为3#:2#:1#:矿粉=55:14:20:11(以下称为生产级配1)，最佳油石比6.3%。其合成级配如表5，性能结果如表6(如图1)。

热仓筛孔设置为:3#仓(5～8mm)、2#仓(3～5mm)、1#仓(0～3mm)。兰州公路管理局试验检测技术服务中心对筛分及密度试验结果对UTO-7混合料进行了设计，确定级配组成为3#:2#:1#:矿粉=55:14:20:11(以下称为生产级配1)，最佳油石比6.3%。其合成级配如表5，性能结果如表6。

对设计配合比进行验证，对路面渗水情况进行测试，路面几乎不渗水，但路面表面构造深度较小，重新取热料再次进行筛分和抽提后，发现与设计生产配合比相比细料偏多，经研究将级配调整为生产级配2，即3#:2#:1#:矿粉=55:9:20:11，性能结果表如表7，确定进行了大规模施工。

图1 生产级配1合成级配图

表5 检测中心设计合成级配表

表6 公路管理局试验检测技术服务中心级配(油石比6.3%)的沥青混合料试验结果

表7 生产级配2料车取料成型Marshall指标

4.3 TOU-7薄层罩面施工

(1)拌合纤维必须在混合料中充分分散，拌和均匀。纤维应与矿料同时加入并干拌5～10s;湿拌时间一般较沥青混合料增加不少于5s;加纤维后总的湿拌时间不少于45s。

沥青加热温度165℃-175℃，集料加热温度180℃混合料出料温度170℃-180℃。废弃温度195℃(2)拉运:必须在车厢里涂抹隔离剂，装车时前后移动，运输时要采取保温措施。行走中避免急刹车免离避析。(3)摊铺:沥青混合料的摊铺。

采用1台镇江华晨华通路面机械有限公司的WLT60C摊铺机进行半幅摊铺，摊铺宽度为4.2m，对路面进行病害处理后，加铺同步碎石封层后进行摊铺;1)沥青混合料面层松铺系数确定为1.25，设计厚度为2cm，摊铺厚度为2.5cm，摊铺时严格按照松铺系数来控制面层厚度，以保证均匀一致和平整。摊铺速度为2.5m/min-3m/min;2)为了保证连续稳定的摊铺作业，摊铺速度根据拌和产量、运料车能力确定，作业速度时快时慢，时走时停，会破坏浮动慰平板力的平衡，直接影响初压密实度和平整度。3)螺旋分料器应保持均匀转动布料，其料位高度以埋位螺旋2/3以上为宜，这样可减少粒料离析，并保持作业部位阻力的稳定。4)每次摊铺机起步前，要对慰平板进行加热，加热时间不宜小于50分钟。起步时摊铺机速度要从零开始增加，慢慢起步，这样有助于消除刚起步时由于阻力过大而引起的面层产生横向波浪的现象。5)在进行自动找平传感器的调整时，采用滑撬走铝合金梁，厚度应实际测定，厚度调整应分级逐渐调整。6)及时清除面层铺筑时摊铺机前的撒落料，冷料不得混入铺层中。7)摊铺机厚度调节有滞后性，因此调整厚度后要等摊铺机走过3m—5m后，才能测定较为准确的摊铺厚度。(4)碾压:碾压要求，压路机碾压时要特别注意压路机的直线型行走，不得产生推移、发裂，否则将严重影响面层的平整度。前进后退压完一遍后，慢慢打方向转移位置，再直线前行。压路机每次应由两端折回的位置，阶梯形地随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上。在摊铺机连椟摊铺的过程中，压路机不得随意停顿、调头。碾压时压路机应从外侧向中心碾压，相邻碾压带应重叠1/3—1/2轮宽。

压路机的碾压长度以与摊铺速度平衡为原则选定，并保持大体稳定，而且要根据环境温度适当调整，当周围环境温度低时，混合料温度降低快，因此摊铺完一段后检测初压温度合适时即开始碾压;当环境温度高时，混合料温度降低慢，可以将碾压长度拉长，以防温度过高而发生推移等现象。(1)初压:两台双钢轮振动压路机(第一遍静压);(2)面层初压温度以160℃—170℃为宜，碾压速度4km/h左右，(3)碾压距离宜为40m—60m左右。(3)复压:一台胶轮压路机紧跟钢轮压路机碾压，重叠宽度300mm—500mm。采用高频率，低振幅。振动碾压3遍，速度4km/h。(4)终压采用工作质量17600kg的轮胎压路机静压2遍。(5)为防止混合料粘贴轮子，喷洒雾状水，不能是柱状水。振动压路机应先移动后振动，先停振后停机。(6)压路机操作时缓慢起动，缓慢停机，转向角度保持适度，以免搓坏路面。

4.4 接缝处理

因为该路段为半幅摊铺，所以接缝的处理主要是横向施工缝和纵向的施工缝处理。

(1)横向施工缝处理。在施工结束或摊铺机因故停机时，在螺旋分料器下混合料不太多时，摊铺机提起慰平板驶离现场，人工将端部混合料铲齐，并预留30CM进行洒水，(横向接缝易切除)缝后再予碾压。下次继续摊铺前，划一与路线垂直方向的线，用切割机在划线位置垂直切割，将端头部分30CM洒水部分铲出路外，将切割面附近的水分清扫、烘干。在面层切割截面上涂上粘层沥青保证良好粘接。横向接缝的碾压首先要进行纵向碾压。碾压时，压路机位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为15cm。然后每压一遍向新混合料移动15—20cm，然后再沿横缝作横向碾压，最后进行正常的纵向碾压。(2)纵向施工缝的处理。后铺半幅施工过程中需要处理好与前铺半幅的纵向接缝。摊铺时应重叠在已铺层上3—5cm，摊铺后人工将这部分铲除。压路机碾压时先在已成形半幅路面上行走，碾压新铺层3—5cm，充分将接缝压实紧密。搭接宽度应前后一致。

5 结语

由于超薄层罩面用的是改性沥青，路面具有:(1)温差较大的地区有很好的耐高温，抵低温能力。(2)有较好的抗车辙能力，其弹性和韧性好，(3)提高了路面抗疲劳能力，(4)粘接能力特别强，能明显改善路面遇水后的抗拉能力，并且极大的改善了沥青的水稳定性。(5)提高了路面的抗滑能力。(6)减少了路面因紫外线辐射而导致沥青路面的老化现象。(7)减少因车辆漏油等而造成的破坏等特点，通过超薄层罩面后期观察:超薄层，罩面路段表面粗糙，车轮的抗滑性明显增大，且具有良好的降噪性、抗渗水性，原有路面的裂缝、车辙、龟裂、松散等病害基本消除，表面平整密实，色泽均匀，路容整洁，效果良好。超薄罩面是一种可以延长路面寿命、恢复路面抗滑性能、改善行驶质量、提高强度和耐久性的有效措施，而且超薄罩面具有施工速度快、质量易控制等优点，越来越受到了广泛的关注和应用。

[1]SHC F40-01—2002,公路沥青玛蹄酯碎石路面技术指南.

[2]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]左秋英.LASTIKA超薄沥青罩面应用技术研究[D].长沙:长沙理工大学硕士学位论文,2007,1-2.