分步式超粘磨耗层施工技术在惠河高速的应用★

黄志军 王显华 廖乃凤 黄炳轮

(广东南粤物流实业有限公司，广东 广州 510410)

·道路·铁路·

分步式超粘磨耗层施工技术在惠河高速的应用★

黄志军 王显华 廖乃凤 黄炳轮

(广东南粤物流实业有限公司，广东 广州 510410)

超粘磨耗层技术是一种在微表处技术的基础上开发的新型道路养护技术，具有更好的耐磨性、防水性、粘附性及耐久性。该技术需依靠进口设备才能同时进行粘结层和磨耗层施工，限制了其在国内的推广和普及。研究使用微表处摊铺车和乳化沥青洒布车代替超粘磨耗层专用摊铺机，采用分步式超粘磨耗层工艺进行施工，在惠河高速公路进行试验段铺筑。施工效果良好，各项技术指标均符合要求。

超粘磨耗层，分布式施工，惠河高速

超粘磨耗层技术2000年左右产生于德国，是在稀浆封层、微表处同类养护技术基础上发明的第三代同类养护技术。该技术结合了超薄磨耗层技术和微表处技术的优点，通过提高所用材料的性能及矿料级配以提高路面的各种性能[1]，进而延长原路面的使用寿命。超粘磨耗层技术作为一个系统工程，除了依靠专用的摊铺设备，核心是高性能沥青材料及矿料级配的研制，包括喷洒的SBS改性乳化沥青粘结料、冷拌用SBS改性乳化沥青、专用矿料级配及玻璃纤维添加剂等。而超粘磨耗层技术需依靠昂贵的进口设备才能同时进行粘结层和磨耗层施工的缺点，使得该技术在国内难于推广和普及。为了达到易于推广的目的，本研究使用微表处摊铺车和粘层油洒布车代替超粘磨耗层专用摊铺机，采用分步式超粘磨耗层施工工艺进行现场施工，以使该技术易于推广普及。

惠河高速公路北起河源市埔前镇，南至惠州市平南工业区，全长总共80.809 km，于2003年年底通车。经过十几年重载交通运营，加上当地气候条件等因素影响，出现了面层沥青膜脱落、表面集料脱落、龟裂、车辙、摩擦系数降低等不同程度的路面病害，行车安全存在隐患[2]。为了解决路面病害问题，使用自主研发的超粘磨耗层用SBS改性乳化沥青材料和专用矿料级配，并采用新型的分布式施工工艺进行超粘磨耗层施工，在惠河高速公路桩号K3536+059～K3536+862南行方向超车道和行车道进行进超粘磨层铺筑，从而提高原路面抗滑、抗渗性及耐久性，达到改善行车舒适性和延长路面使用寿命的目的。

1 原材料

1.1矿料

矿料选用广东省博罗麻陂石料场辉绿岩，共三档料，分别为粗集料5 mm～10 mm碎石，细集料3 mm～5 mm碎石和0 mm～3 mm石粉，其技术指标如表1所示，结果满足《微表处和稀浆封层技术指南》[3]微表处用集料质量要求。

表1 集料试验结果

1.2拌合用SBS改性乳化沥青

超粘磨耗层混合料拌合用乳化沥青采用南粤物流公司自主研发的“南粤”牌SBS改性乳化沥青产品，其检测结果如表2所示。各项指标均满足JTG F40—2004公路沥青路面施工规范[4]改性乳化沥青(BCR)技术指标要求。

表2 超粘磨耗层混合料拌合用及粘结层用SBS改性乳化沥青技术指标

1.3粘结层用SBS改性乳化沥青

超粘磨耗层粘结层用乳化沥青采用南粤物流公司自主研发的“南粤”牌快裂型SBS改性乳化沥青产品，其检测结果如表2所示，各项指标均满足JTG F40—2004公路沥青路面施工规范改性乳化沥青(PCR)技术指标要求。

1.4填料

填料选用325型普通硅酸盐水泥。

1.5纤维

玻璃纤维采用国产喷射无捻粗纱型。

2 超粘磨耗层配合比设计

混合料配合比设计是解决超粘磨耗层用乳化沥青与集料的相容性问题，每个超粘磨耗层系统都是独立的，任何单一成分的变化都会改变整个系统，且这种改变可能会改变超粘磨耗层混合料的性能。只有良好的超粘磨耗层混合料系统，才能保证摊铺到路面上的混合料具有良好的耐久性、高低温稳定性、良好的抗滑性及较好的平整性。本项目按照交通部公路科学研究院出版的《微表处和稀浆封层技术指南》MS-3型混合料[5]进行配合比设计。

2.1矿料合成级配及目标配合比设计

矿料各档料筛分结果、用量及矿料合成级配如表3所示，结果满足《微表处和稀浆封层技术指南》微表处用MS-3集料设计要求，集料级配组成及级配范围如表3所示。

表3 超粘磨耗层矿料合成级配表 %

2.2矿料、乳化沥青用量

根据选择的级配，改变改性乳化沥青的用量，检测混合料各项技术指标，最终确定比例为：矿料∶水泥∶纤维∶乳化沥青∶水=100∶1.0∶0.15∶11.0∶6.0(质量百分比)。选用乳化沥青用量为11.0%，水用量6.0%进行微表处混合料试验检验。

2.3混合料试验检验

混合料的试验检验过程严格按照JTG E20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程和交通部公路科学研究院出版的《微表处和稀浆封层技术指南》进行，试验检测结果如表4所示。

表4 混合料试验检测结果

3 施工工艺及质量控制

3.1施工工艺

本工程施工现场采用的设备有微表处摊铺车一辆，乳化沥青洒布车一辆，清洁车和安全引导车各一辆。超粘磨耗层分步式施工工艺是指粘层油洒布和冷拌沥青混合料摊铺分步进行。首先，对原路面进行维修处治，并采用清洁车对原路面进行清扫；其次，采用乳化沥青洒布车洒布一层高性能SBS改性乳化沥青作为粘层油；最后，采用微表处摊铺车将混有玻璃纤维的集料、水泥以及拌合用SBS改性乳化沥青拌合摊铺。超粘磨耗层分步式施工工艺与依靠进口设备超粘磨耗层摊铺车为主的施工工艺有所不同，分布式施工工艺在施工前将玻璃纤维与集料拌合均匀装车，施工仅需常规微表处摊铺车和乳化沥青洒布车即可完成，不再需要专用碾压设备对路面进行碾压，达到强度即可开放交通。惠河高速现场施工如图1,图2所示。

3.2质量控制

在施工前，需要对原材料进行送检并进行配合比设计，不合格石料或不合格乳化沥青都有可能引起路面质量问题，须严格控制石料来源和乳化沥青质量。在施工中，为了避免出现诸如堵塞、离析、散料、不平整等问题，需要专业的施工队伍及熟练的操作机手才能应对，同时应严格按要求进行施工。另外，超粘磨耗层施工要求快速施工，快速开放交通要求，而天气情况会影响乳化沥青破乳速度和混合料成型速度，须密切关注天气变化，在天气晴朗干燥时施工为佳。为保证质量，施工中应加强自检，并保证所有检测项目均需满足《微表处和稀浆封层技术指南》中的“施工质量控制”要求。

4 施工效果

4.1超粘磨耗层施工前后路面检测指标对比

超粘磨耗层分步施工通车一星期后对路面进行检测，同铺装前的原路面指标对比如表5所示。由表5可知，铺装超粘磨耗层后，路面防渗水性及抗滑性能均得到较大改善，路面行车舒适性也得到相应提高。

表5 超粘磨耗层施工前后检测指标对比

4.2超粘磨耗层技术优点

此次超粘磨耗层试验段主要通过以下几个方面进行了技术改进，以达到提高耐久性和适当降低路面噪声的目的。

1)超粘磨耗层试验段混合料拌合采用高性能SBS改性乳化沥青，大幅提高混合料的粘结力及高温性能，从而提高耐久性。高性能SBS改性乳化沥青蒸发残留物软化点在70 ℃以上，而普通微表处采用的是SBR改性乳化沥青，软化点要求为53 ℃。

2)增加了喷洒SBS改性乳化沥青防水粘结层工艺，乳化沥青粘结料能起到粘结旧路面的作用，而流入旧路面裂缝中的乳化沥青，能同时提高防水粘结效果。

3)在混合料里添加纤维，纤维在骨料及乳化沥青结合料中呈乱向均匀分布，相互搭接，与骨料及乳化沥青结合料沥青形成网络缠绕结构，使混合料的抗剪强度、弯拉强度、耐疲劳性能大大提高，从而提高了超粘磨耗层耐久性。

4)调整混合料级配。根据降噪原理调整混合料矿料级配，通过降低路面构造深度从而有效降低噪声，同时又能保证混合料耐磨耗及抗滑性能。

5 结语

1)本研究使用微表处摊铺车和粘层油洒布车代替超粘磨耗层专用摊铺机，采用分步式超粘磨耗层施工工艺进行现场施工，并在惠河高速公路进行试验段铺筑，施工效果良好，所测各项技术指标均符合要求，行车效果得到较大改善。

2)超粘磨耗层作为一种全新的路面养护技术，具有高粘附性、高防水性和高耐久性等优点，本研究解决了关键的施工设备问题，使该技术在高等级路面进行大面积推广应用成为可能。

[1] 张宗辉.世界最新道路养护技术——超粘磨耗封层技术[Z].2011.

[2] 康德泉,韩青英.超粘磨耗层在杭州绕城高速公路的应用[J].石油沥青,2013(2)：25-28.

[3] JTG F40—2004,公路沥青路面施工规范[S].

[4] JTG E20—2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[5] 交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社,2006.

ApplicationofconstructiontechnologyofdistributednovasurfacinginHuiheexpressway★

HuangZhijunWangXianhuaLiaoNaifengHuangBinglun

(GuangdongNanyueLogisticsIndustrialCo.,Ltd,Guangzhou510410,China)

Novasurfacing is a new type of road maintenance technology which is improved on the basis of microsurfacing technology. It has better wear resistance, water resistance, adhesion and durability. The technology needs to rely on imported equipment to carry out the construction of bonding layer and abrasion layer at the same time, which limits its application and popularization in china. This study uses the microsurfacing paver and emulsified asphalt distributor instead of novasurfacing paver, adopts multi-step process of novasurfacing technology at the test section of Huihe expressway. The construction effect is very good, and all the parameters meet the requirements.

novasurfacing, distributo, Huihe expressway

1009-6825(2017)29-0140-03

2017-08-26★:广东省交通运输厅科技计划项目(项目编号：科技-2015-02-005)

黄志军(1975- )，男，博士，高级工程师

U418.4

A