超薄磨耗层技术在公路预养护中的应用

俞 军（上海市永达市政建设养护工程有限公司， 上海 200052）

近年来我国机动车保有量迅速增加，交通问题日益突出，一方面公路交通量迅猛增长，另一方面车辆荷载逐渐增加。超载问题使公路承受超出设计指标的荷载，加上环境因素、养护不当等原因，我国公路路面的实际使用寿命远低于设计使用寿命，大大影响了经济效益和社会效益。

近年来，作为一种较为先进的公路路面预养护技术，超薄磨耗层技术在公路新建项目和改扩建工程中得到大规模应用。它能够有效改善路面服务性能，极大延缓病害出现时间，延长公路路面的使用寿命。

1 超薄磨耗层技术

超薄磨耗层技术是使用专用同步摊铺机械，在预养护路面上喷洒一层改性乳化沥青做黏层油，再摊铺一层 15～20 mm 厚的改性沥青混合料，钢轮碾压机械往返压实后成型的路面预养护技术[1]。

作为改善公路路面使用性能的预养护技术，超薄磨耗层技术在施工工艺、路面使用性能、养护技术等方面优势明显，因而具有较长的设计使用寿命和较低的路面全寿命周期成本。

1.1 施工工艺优势

施工摊铺工艺简单，施工质量控制较为可靠；施工流程短，施工耗时短，通常施工结束后 0.5 h 即可开放交通；施工成本低，选用来源广泛且成本低廉的原材料，并且加工制备成本低；施工技术成熟，适用于不同路面条件下的快速施工，从而保证优良的路面使用性能。

1.2 路面使用性能优势

通常采用断级配的沥青混合料，可以增加路面摩擦系数，增强抗滑性能，确保路面行车安全； 具有较高的降噪、排水性能，可以降低路面行车噪声与雨天行车水雾，使行车舒适性大大提升；专用的高性能改性乳化沥青黏层油可以有效封闭预养护路面的裂缝，减少反射裂缝的发展，从而改善路面使用性能，延长使用寿命。

1.3 养护技术优势

相较其他路面预养护技术，如灌缝、碎石封层、雾封层、稀浆封层、复合封层和微表处技术等，超薄磨耗层技术除了可以用于新建高等级公路路面的磨耗层和桥面铺装的防水层之外，还更适用于等级高、载荷重、路面使用性能要求高的公路路面预养护工程，如高速公路沥青路面面层的预防性养护以及发生轻微路面病害后的矫正性养护。

超薄磨耗层技术可以缓解或解决如下路面病害：路面出现少量的裂缝、较浅的车辙等轻微路面病害；路面出现表面构造深度不足或摩擦系数不够等影响行车安全的病害；路面出现水损、剥落等病害；其他需要进行养护的路面病害。

2 超薄磨耗层材料技术要求

2.1 沥青胶结

超薄磨耗层应采用高性能聚合物改性沥青，其性能应符合表1 指标要求，以满足路面使用性能要求。测试方法以国家标准 JTG E20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》为准。

表1 改性沥青胶结料的技术要求

2.2 聚合物改性乳化沥青

聚合物改性乳化沥青应选用较高的固含量的品种，且蒸馏后的沥青应具有较高的弹性和柔韧性，以保证超薄层和原有路面层的有效黏结。具体技术指标要求如表2所示。

表2 改性乳化沥青的技术要求

2.3 集料

原材料应选用表面干净、坚硬耐磨、耐久性强的玄武岩粗集料，应特别注意的是其性能技术指标需符合洛杉矶磨耗和狄法尔磨耗两种评价要求。具体技术指标要求如表3所示。

表3 集料技术要求 %

全部细集料应采用破碎加工而成的机制砂，保证表面洁净、干燥、无杂质，同时与沥青胶结料具有较好的黏附性能。

2.4 混合料

混合料的体积参数要求及性能要求，如表4所示。

表4 超薄磨耗层混合料的技术要求

3 超薄磨耗层施工工艺方案

3.1 专用施工设备

超薄磨耗层施工时需使用具有同步喷洒乳化沥青黏结层的专业摊铺设备，达到同步进行乳化沥青黏结层的喷洒和超薄层沥青混合料的摊铺效果。轮碾压路机紧随摊铺机后进行反复压实，一次成型超薄层混合料磨耗层。超薄磨耗层摊铺机碾压速度一般为 10～30 m/min，较普通沥青摊铺机摊铺速度高 5～10 倍。由于乳化沥青同步施工，无须预先喷洒，因此超薄层技术的工艺简单、施工速度快，养护工程占用交通时间短。

3.2 施工准备

（1）旧路面清洁。超薄层摊铺前需对旧路面进行清洁，路表可用高压喷水枪冲洗，待路面完全干燥后自然风干1 d 以上方可进行下一步；亦可采用人工清扫或压风机清扫路面及裂缝中的杂物，应保证旧路面在清洁后摊铺前无任何杂物、颗粒、灰尘和粉浆等。

（2）施工机械准备。施工前检查摊铺机等机械工作状态是否正常，尤其是专用摊铺机的喷洒控制与计量系统。

3.3 主要工艺

（1）超薄层专用摊铺机的运行速度应按照施工方案指定的速度运行。专用乳化沥青应加热到 60～80 ℃ 之间再进行喷洒，喷洒量为 0.9～1.5 kg/m2，具体喷洒量应精确控制，以匹配超薄层混合料的摊铺速度。

（2）超薄层混合料摊铺温度宜通过室内试验段摊铺确定。普通热拌沥青混合料通常控制在 150～170 ℃，温拌沥青混合料可适当降低。摊铺时，应采用具有电加热功能的振动熨平板进行熨平。

（3）轮碾压路机应紧跟摊铺机后进行碾压作业。碾压速度和次数严格按照施工方案执行，以保证超薄层混合料与原有路面层的有效黏结。

（4）摊铺时应随时注意材料喷洒和摊铺的均匀性。注意横缝和纵缝接缝处的搭接，如有不符合设计要求的地方应及时处理。

4 超薄磨耗层在上海公路的应用

超薄磨耗层技术自 1988年应用以来，已经在澳州、北美洲、欧洲、南非等国家和地区广泛应用[2]。自 2002年我国广东省第一次试验并成功应用超薄磨耗层技术后，国内众多高等级公路､市政道路及桥面铺装也都成功应用了超薄磨耗层技术[3]。

由于华东地区降水较多，雨后路面容易出现行车水雾和眩光，对行车安全不利，因此上海市也将超薄磨耗层技术广泛地应用于公路预养护。

（1）2008年，上海市逸仙路高架实测了超薄磨耗层技术的路面降噪效果。结果显示：采用超薄磨耗层技术比普通公路 AC 路面的噪声低 3～5 dB，具有明显的降噪效果；同时行车舒适性也得到改善[4]。

（2）2011年，上海市 G1501 东南郊环高速公路铺筑了25 mm 厚的温拌橡胶沥青超薄磨耗层路面试验段[5]。完工后实测结果显示，路面降噪 3 dB，路面状况优良；多年运营跟踪结果显示，雨天行车舒适性明显提升。

5 结 语

作为预养护技术，超薄磨耗层技术具有施工作业周期短、全寿命周期成本低等优点，同时在耐磨、降噪、排水、抗滑等路用性能方面具有优异表现，可以有效延长路面使用寿命，提升路面行驶舒适度，保证路面行驶安全。作为公路预养护方案中的一种有效养护工艺，超薄磨耗层技术具有推广价值。