高速公路路面养护中超薄磨耗层施工工艺的实施

张智伟

（湖北省京珠高速公路管理处，湖北 武汉 430000）

高速公路沥青路面以其卓越的性能、舒适的行车感受到国内外高速公路养护施工方的青睐。但是在高速公路沥青路面运营过程中，由于外界环境、车辆超载等因素的影响，极易出现路面车辙、路面松胀问题，对高速公路路面服务效益造成了较大的影响。而超薄磨耗层施工工艺的合理应用，有望解决高速公路路面养护中存在的路面车辙问题。

1 高速公路路面养护工程概述

某高速公路工程全长为148.56km，设计时速为80.0km，该公路为双向四车道形式，路基宽度为23.5m，在2010年10月正式建成通车。在该高速公路运营过程中，由于重载车辆不断增加，该高速公路路面出现了摩擦力下降、渗水、车辙等病害。为保证该高速公路运营安全舒适性，该地公路养护部门从2016年开始对部分路段进行超薄磨耗层罩面施工。

2 高速公路路面养护中超薄磨耗层施工工艺实施流程

2.1 工作面清理及现场准备

1） 进行工作面清理。采用清水配合压风机清理路面及缝隙内杂物、灰尘。在清洗完毕后晾晒24h，确定路面完全干燥后可开始下道工序；2） 准备原材料。超薄磨耗层罩面施工原材料主要包括沥青、细集料、粗集料、填料几个模块。其中在沥青料选择过程中，应优先选择具有较高黏附性，且延度＞20cm、软化点＞75.0℃、闪点＞230.0℃的沥青料；而在细集料选择过程中，可以选择粒径尺寸＜2.00mm，且坚固性（＞0.3mm）≥2.5%、含泥量（＜0.075mm 部分）≤5.0%的石料；在粗集料选择过程中，应准备粒径在9.50mm 左右，吸水率≤3.0%、石料压碎值≤26.0%的玄武岩或其他岩性石料；在填料选择时，应选择洁净的石灰石石料磨细后的矿粉[1]；3） 技术交底，根据超薄磨耗层罩面施工流程及要点，对施工技术人员进行技术交底；4） 机械就位。准备2 台11t 双钢轮压路机；4 台9t 水车及乳化沥青运输车；1 台超薄磨耗层摊铺机、路面除尘设备及小型切割机、铣刨机，并将相关设备停放在规定的位置上。

2.2 混合料拌合

高速公路路面养护中混合料拌合前期需要进行原材料试验，并进行沥青混合料混合比设计，以确定生产配合比。在确定原材料质量后，由于该高速公路路面养护工程位于北方，风沙较多，因此，为避免孔隙堵塞，可以采用传统马歇尔配合比设计方式，确定混合料拌合配合比。该工程主要以通过0.075mm 筛孔的级配质量百分比为7%为标准，确定超薄磨耗层罩面施工最佳油石比为4.9%。在确定超薄磨耗层罩面施工油石比后，可以设定沥青拌合设备拌合温度为175.0℃。持续拌合40s，可获得所需的拌合料。

2.3 混合料运输

超薄磨耗层罩面施工混合料运输主要采用15t 以上的自卸乳化沥青运输车运输，并在车厢底板、侧板进行防粘剂的涂抹。同时为避免摊铺阶段出现沥青混合料离析情况，应在成品料仓至运料车移动期间，选择前后反复三次装载的方式，保证混合料运输量超出摊铺所用量，为摊铺机匀速、连续行进提供充足的沥青混合料。

在沥青混合料运输至现场后，施工方可根据施工进度，在完全遮盖车厢的基础上，采用两套棉盖布密实包裹沥青混合料。并利用测温检查孔，定期检测施工现场沥青混合料温度，以保证运输期间混合料温度一定。

2.4 混合料摊铺及碾压

在超薄磨耗层摊铺阶段主要利用专门的超薄磨耗层摊铺机。

1） 在摊铺工作开展前期，需要预热烫平板，并在超薄磨耗层摊铺机料斗、螺旋送料器表面均匀涂抹防粘剂，随后调整超薄磨耗层摊铺机料斗内温度在170℃左右，以保证乳化沥青喷洒温度在60.0℃以上。同时依据每平方米1000mL的标准，对超薄磨耗层摊铺施工用混合料喷洒量进行标定。

2） 以每分钟10m 的速度配合夯锤作业，在现场摊铺机螺旋输送器取料时利用旋转压实仪（成型温度158℃，压实100 次） 进行压实成型，以保证施工配合比设施空隙率在±1.0%以下，见图1。需注意的是，在气温低于10.0℃或者路面存在积水时，应避免摊铺作业。同时严格控制摊铺阶段导热油温度及摊铺表层厚度，若摊铺施工阶段出现超薄磨耗层摊铺机无法到达的两侧，可以由人工找平，或者利用超薄磨耗层摊铺机自带的平衡梁，控制路面平整度。并及时修复横向接缝，以保证高速公路路面养护中超薄磨耗层摊铺接缝平整，降低超薄磨耗层摊铺接缝位置跳车风险[2]。

图1 超薄磨耗层罩面摊铺施工

3） 在超薄磨耗层摊铺施工完毕后，将乳液抽出，并拆除喷洒嘴。随后利用一台11t 双钢轮压路机重复碾压1～2 遍。超薄磨耗层碾压主要采用静止碾压的方式，每小时碾压机械行进距离为3.8km，碾压设备振动频率为45Hz，振动幅度为0.45mm。依据少水、紧跟、慢压的原则，保证石料摆正且稳定嵌固。为避免双钢轮压路机装备碾压棍上粘新摊铺的热沥青混合料，施工方可在双钢轮压路机装备上增设刮板、皂液水添加系统，保证碾压效果。

4） 在超薄磨耗层碾压施工后，检测路面施工温度。在路面施工温度下降至50.0℃，或者在环境温度25.0℃条件下持续35.0min，可开放交通。

3 高速公路路面养护中超薄磨耗层施工工艺实施质量检验

3.1 水稳定性及构造深度检验

本次水稳定性试验主要利用浸水马歇尔试验的方式，即将试验件分为两组，一组放入60.0℃水内浸泡0.5h，另外一组放入60.0℃水内浸泡48h，分别利用稳定仪器测量试验件稳定性。一般高速公路沥青混合料构造件残留水稳定性应在80%以上，本次测得工程0.5h 马歇尔试验稳定性为11.23kN，残留稳定度为95%，与标准相符。

现场构造深度检测主要采用铺砂法检测的方式，最终检测结果应在1.0m 以上。即在测点位置清扫一块35×35.0cm 的路面，周边立挡风板，并在挡风板内装入适量砂土。随后利用推平板摊铺，在表面无浮砂之后，利用量尺测量摊铺后挡板内构造的图形直径。本次试验测得构造深度为1.10m，与指标要求相符。

3.2 胶结材料最大用量及高温稳定性验证

胶结材料最大用量主要采用烧杯法。即将拌合完毕的混合料取1kg 倒入800.0mL 烧杯内。将烧杯放入170.0℃烘箱内保温60min，取出沥青后称量附着在烧杯上沥青质量。通过前后质量相减得出沥青析漏量。本次试验测得析漏量为0.045g＜0.10g，与要求相符。

高温稳定性验证主要选择最佳油石比下成型车辙板试验件，其高温下每毫米振动次数要求在3000 以下。本次检测得高温下沥青料动稳定度为11232 次/mm，与要求相符。

3.3 压实厚度及摩擦系数检测

压实厚度检测主要采用现场挖坑测量的方式，最终厚度应在-1.0～5.0m 之间。即首先标定好砂的密度，随后将待测位置表层清扫完毕放上基板，将挖出的土及时装入塑料袋，测定土重量，随后利用钢直尺测量洞的深度。最终得出洞的深度在3.5mm 左右，与标准要求相符。

摩擦系数主要采用摆式仪检测的方式，最终检测得到的BPN（标准温度下摆值） 应在45 以上。本次测试主要利用标准量尺长为126.0mm 的摆正仪器，将其放置在碾压完毕后路面测点位置。促使仪器摆动方向与行车方向一致，在滑动长度校核后，检测路面摆值。最终得出标准温度20.0℃摆值为55，与要求相符。

4 结语

综上所述，超薄磨耗层施工工艺的实施可以提升高速公路工程路面降噪性能、结构强度、抗滑性能。为保证高速公路路面养护中超薄磨耗层施工工艺优势的充分发挥，施工者应从超薄磨耗层混合料配合比设计、沥青料质量、摊铺碾压等方面全方位控制高速公路路面养护中超薄磨耗层施工工艺实施质量，保证高速公路路面养护效益。