超薄磨耗层在高速公路预防性养护中的应用研究

徐钢 阎勇

摘 要：自改革开放以来，我国综合实力得到了一个大的飞跃。公路建设作为国民经济发展的主要基础设施，其规模迅速扩展。半刚性基层沥青路面是当前最常见的公路路面形式之一，在其长期运营过程中，因交通量日益增长，及车辆超载重载现象严重，逐步呈现出不同程度的早期破坏，促使路面使用性能快速衰减，从而严重影响了道路的使用寿命。为此，本文结合工程实际，决定选用超薄磨耗层用于路面预防性养护施工，该施工工艺的应用，可显著提高沥青混合料的路面性能，延长道路使用寿命。

关键词：超薄磨耗层；高速公路；技术原理

路面预防性养护是一种采取适当的养护措施对路面进行保护的方案策略，用来防止微小病害进一步扩大，减缓路面使用性能恶化速度，减少日常养护和修复需要，保持路面性能处于良好的状态，保证行驶质量，延长道路使用寿命。超薄磨耗层是一种厚度为1.5cm～2.5cm厚的沥青混凝土路面表层。这种沥青混凝土路面表层具有超长耐久、抗滑、降低噪音、减少水雾、抗车辙和抗磨耗等优良性能。它通常能够起到改善沥青混凝土面层的抗滑性能、修复轻微车辙和裂缝等病害的作用，常用作用于旧路的功能性恢复、预防性养护措施。

1 超薄磨耗层技术原理

超薄磨耗层技术主要应用于高等级路面的养护中施工中，通常选用NovaChip，对于填料有着较高的要求，能够对多种路面病害进行有效的处理，延长道路工程的使用寿命。首先将改性乳化沥青铺设在需要养护的路面上，将其用量控制在1.1L/㎡左右，随后在上层摊铺沥青混合料，使得改性沥青与混合料充分的结合在一起，形成超薄沥青面层，其厚度一般在10—20mm，再经过碾压的作用实现与原有路面的牢固粘结。这种施工技术对周边交通的影响较小，在短时间能就能够开放交通，不仅能够将降低路面噪音，同时在提高路面抗滑性能方面也有独特的优势。

2 工程概况

某高速公路工程属于国道主干线中的重要组成部分，是国家重点道路工程之一，其路线全长109.93km，设计标准为全立交、四车道。路线北段由于重型车辆较多，承担着较大的交通荷载压力，在局部路段的最大超载率达到了280.9%，在运营过程中出现的主要路面病害有车辙、抗滑性能下降等，公路工程整体结构强度良好。该高速公路工程处于山区地带，必须保证路面的抗滑性能和防水能力，针对这一要求，采用超薄磨耗层的技术对路面进行养护，延长公路工程使用年限。

3 超薄磨耗层路面养护施工材料选择

1）沥青粘结料：沥青粘结料采用SBS改性剂，满足相关技术要求；其性能应满足同步施工型超薄磨耗层系统整体设计要求，以实现系统的路用性能。

2）聚合物改性乳化沥青：聚合物改性乳化沥青的性能也要满足超薄磨耗层系统整体设计要求，以实现系统的路用性能；同时必须满足聚合物改性乳化沥青技术性能的有关要求。

3）粗集料：同步施工型超薄磨耗层的粗集料必须为典型高等级公路路面使用集料，满足我国关于抗滑表层的使用质量要求标准或在高等级路面表面层有成功应用的先例。粒径大于4.75mm的粗集料必须满足各项指标要求。

4）细集料：直径小于2.36mm的细集料必须是机制砂（100%破碎加工而成），应该洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力。性能指标满足相关技术要求。

5）填料：沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，其质量应满足填料性能指标。

4 超薄磨耗层路面养护施工工艺

1）原路面处理。在超薄磨耗层养护施工之前，需要对原有的路面进行处理。首先将施工范围内的碎石、垃圾等清扫干净，确保路面不存在浮土以及灰尘。如果在路面的缝隙中存在杂物，需要采用压风机清理，待路面的水分干燥之后才能继续施工。其次是对路面病害的处理，若在路面的车辙深度超过15mm，需要对车辙进行填充。最后还需对路面进行铣刨，应根据路面的实际情况确定刀头数量，尽量采取低速铣刨的方式，避免由于速度过快对路面结构的稳定性造成影响。在伸缩缝两侧或者其它铣刨机无法处理的地带，应采取人工处理的措施。

2）混合料拌和与运输。首先根据公路工程的实际情况确定科学的配合比例，对混合料的制备工作提供积极的指导作用。技术人员应先对各项原材料的性能进行检测，同时考虑到工程的具体需求，通过试拌工作检验配合比例。取样检测混合料的指标，确保混合料的性能满足路面养护的需求。在进行正式的拌制之前需要检验拌合设备的性能，并清洗拌合仓，保证内壁的干净整洁，避免存在残余的材料。同时调试拌合设备的参数，保证其在施工的过程能够正常的运行。严格按照配合比例的要求进行各项原材料的投放，合理控制拌合的温度与时间。一般情况下温拌的温度应保持在165—175℃之间，出仓时的温度控制在170—185℃左右。在进行混合料拌合的过程中主要是分为干拌和湿拌，其中湿拌的时间应高于干拌时间，将最佳拌合时间控制在45—47s。混合料制备完成之后可进行运输作业，在运输车辆的内壁涂刷隔离剂，避免混合料在运输过程中出现粘结的现象。应在规定的时间内将混合料運送至施工现场，避免出现时间过长导致混合料的温度无法满足施工的要求。

3）混合料摊铺。在混合料运至施工现场之后，应先检查其温度是否满足施工的要求，如果出现结块或者温度过低的问题，禁止应用在施工之中。在摊铺之前应保证粘层与透层的干净和平整，根据路面的实际情况确定松铺系数，一般将其控制在1.05—1.1之间，混合料与改性乳化沥青的摊铺同时进行，采用专业的摊铺机械。在摊铺机就位时将垫木放置在指定的位置，以便熨平板的安放。熨平板需要提前预热，待温度达到100℃后才能开展摊铺作业。合理的控制摊铺机运行的速度，保持在3—5m/min。

4）混合料压实。在摊铺作业完成之后应及时进行碾压，防止混合料的温度过低影响压实的质量，碾压施工时混合料的温度应高于90℃，一般采用静压的施工方式，防止由于碾压工作对路面结构的稳定性造成影响。为了避免混合料与碾压辊粘结在一起，还需要配备皂液水和刮板。另外是对摊铺接缝的处理，在纵向接缝处应保证有5cm左右的搭接范围，采用跨缝碾压的方式来确保接缝的顺直。在处理横向接缝时应由施工人员对端部的混合料进行铲平，使得衔接部分具有相当的平整性，不能出现跳车现象。

5）养护。在施工完成后应按照规定的标准进行路面养生，根据公路工程的实际情况确定养生的时间，一般应大于7d。待路面的性能和温度达到设计要求后，通过对路面的试压来检验路面的质量，符合相关规范之后方可开放交通。在交通开放的前期采取一定的限行措施，大型运输车不能通行，来确保路面的稳定性。

6）质量验收。要求施工过程中必须提高质量意识，加强对于施工质量的检测工作，在每个环节施工完成之后都应该按照相应的技术标准进行检测，及时发现在施工中存在的质量问题，并采取相应的处理措施。在施工完成后也需要进行质量验收，严把施工质量关。同时加强施工人员的技术培训，充分掌握温拌超薄磨耗层施工的技术要点，不断的规范施工操作行为，减少施工中存在的质量问题，建立起相应的岗位责任制度，确保施工能够高效、顺利的进行。

5 结束语

综上所述，速公路在国民经济的发展中占据着重要的地位，有效的加强了区域间的联系。高速公路路面承担的荷载压力较大，在后期投入运营之后可能会出现破碎、裂缝等一系列的路面病害，所以对路面的养护工作尤为重要。通过路面养护工作能够避免路面的微小病害扩大，提高路面的使用性能。超薄磨耗层技术能够有效的解决高速公路路面的微小病害，显著的改善了路面的使用性能，减少路面病害对车辆通行的影响，主要应用在高等级路面养护施工中，并取得良好的效果。

参考文献

[1]马禹霖.温拌超薄磨耗层的施工技术在高速公路养护中的作用[J].交通世界，2017年07期.

[2]聂小沅，李雨舟，聂晓清.超薄磨耗层发展现状及其在城市道路工程中应用可行性研究[J].城市道桥与防洪，2015年10期.