超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用

文/张朝铼

1 前言

高速公路是城市交通网络中的核心部分，而加强高速公路养护是为了保障人们出行安全、全面落实高速公路质量管理。超薄磨耗层施工技术在高速公路养护工作中的渗透，是应用更为专业的公路施工技术完善高速公路基本性能。因此，文章对高速公路养护中超薄磨耗层施工技术的研究对提升高速公路建设水平意义、维护通行安全意义重大。

2 工程概况

某高速公路工程，公路全长80.975km，公路走向为由东北向西南，属于双向四车道高速公路，公路等级为二级公路。该公路工程中，路线内共设有大桥53座，中桥15 座，隧道7 座，隧道总长7815m，匝道收费站6 处，车辆服务区2 处，停车区3 处。项目在施工中应用“PPP 建设模式”，总投资108.19 亿元，工期3年。另外，该高速公路工程为混凝土沥青路面，在后期养护时应用超薄磨耗层施工工艺，能够使公路具有降噪、抗磨损、抗车辙的基本性能，延长该高速公路的使用年限，确保高速公路使用中的安全性和可靠性。

3 超薄磨耗层施工技术相关概述

3.1 基本概念

超薄磨耗层施工技术通常被划分于混凝土施工工艺中，它是在间断级配热拌沥青、乳化沥青融合后弥补单一修复材料不足的施工技艺[1]。在高速公路工程中应用超薄磨耗层施工技术时，施工人员会同步应用热沥青混合料、乳化沥青材料，并借助摊铺设备将其摊铺、喷洒在养护路段内，随后在压路机的作用下将二者一次成型。但在应用该技术时，施工人员要严格控制沥青材料级配厚度，采用Novachip 系统对级配材料厚度进行控制，使路面黏结层厚度控制在15～25mm 范围内。

3.2 技术优势

首先，超薄磨耗层施工技术黏结层厚度较小，有利于节约高速公路养护环节中沥青材料运输、采购成本；其次，超薄磨耗层施工技术的核心材料为断级配沥青混合料，能够与高速公路骨料充分嵌挤，整体厚度较薄，可在预防车辙病害的基础上，加大公路摩擦力，增强公路防滑性能；最后，超薄磨耗层中的乳化沥青材料可使公路表面产生隔膜，有效防范公路路面水损害，降低公路老化、渗水概率[2]。

4 高速公路养护中的质量通病

4.1 局部麻面。高速公路使用过程中，主线沥青路面结构容易产生麻面病害，其原因在于路面、路基结构中若材料吸水率较大，就会影响混凝土、沥青黏结程度，使公路在雨水侵蚀、老化、车轮反复碾压下表层沥青集料剥落，进而产生局部麻面。

4.2 局部裂缝。高速公路养护中存在的质量通病，包括公路局部的纵向、横向裂缝。在公路路面两侧通常会伴有横向裂缝，该类裂缝在不及时治理后，会逐步演变为贯穿公路的横缝，而沥青材料压实、与混凝土黏结不到位就是造成该裂缝的主要原因。纵向裂缝通常由施工搭接不当、路堤滑坡、路基路面不均匀沉降导致。

4.3 局部坑槽。高速公路路面结构中，局部坑槽的产生与高速公路行车速度息息相关。车轮在快速碾压后，公路缝隙内水压力的反复出现会使沥青剥落，局部沥青材料松散，进而产生坑槽。

4.4 车辙。由于高速公路上交通量大、重型车辆多，混凝土沥青路面所承受的荷载力较大，并且在夏季高温条件下，行车车轮下方沥青混凝土会伴有蠕动变形情况，进而诱发车辙病害。

5 高速公路养护中超薄磨耗层施工技术的应用

5.1 路面清理

应用超薄磨耗层施工技术进行高速公路养护工作时，工作人员需提前在公路路面上喷洒清水，晾晒、清扫路面。首先，在公路路面上清水喷洒完毕后，晾晒路面24h，待路面完全干燥后，使用压风机清扫公路表面杂物；其次，在不破坏高速公路路基、路面结构的基础上，刨铣路面，然后更为精细的清理路面，将灰尘、粉浆等可能影响超薄磨耗层施工效果的杂物清除，减少公路路面结构中的不稳定颗粒；最后，清理结束后，在摊铺作业前12h 内铺洒粘层油，并将粘层油温度调整在40～65℃，增强路面、粘层油粘接性。铺洒完毕后，设置“禁止通行”的路牌，待沥青层破乳后，方可铺筑间断级配热拌沥青、乳化沥青等混合料。

5.2 施工前准备

超薄磨耗层施工方案实施中，高速公路养护施工前期准备主要为材料的准备。

5.2.1 选择沥青粘结料时，应按照高速公路材料质量等级要求，运用 SBS 改性剂。该材料在实际应用中可有效满足高速公路养护要求，贴合超薄磨耗层施工设计方案。

5.2.2 运用聚合物乳化沥青，且该材料的规格、参数、质量等级应与超薄磨耗层施工设计相对应。

5.2.3 高速公路养护中，需使用高级公路集料。在应用超薄磨耗层施工技术时，应在公路养护中选用粒径为4.75～5mm 的粗集料以及直径不超过2.5mm的细集料。

5.2.4 选用沥青混合料时，可选用岩浆岩、灰石岩、强基性岩石碾磨而成的矿粉，但需确保矿粉材料的清洁与干燥，且矿粉质量符合沥青混合料性能指标。

5.3 制备混合料

制备超薄磨耗层混合料时，应将沥青材料、填料温度保持在175℃左右，并通过强化沥青保温性能，提升材料内矿粉温度，使其温度超过180℃。混合料制备完毕后，材料温度可控制在170℃左右，并且提前加强混合料保温处理，同时保证间断级配热拌沥青、乳化沥青等混合料的拌和时间不超过50s。另外，选择混合料拌和设备时，应在高速公路养护施工前期全面检查材料、设备质量，分析其是否满足混合料拌和要求，必要时可通过“试拌和”的方式，确定混合料中各类材料的实际用量，加强混合料材料配比的管理，同时通过拌和效果，评估该拌和设备的可靠性。此外，在制备混合料时，施工人员需根据超薄磨耗层施工设计以及材料层性能需求，采用湿拌、干拌等方式，将混合料内材料均匀拌和。其中，湿拌、干拌时间分别为总拌和时间的35%、65%，而沥青填料、矿粉等材料附着于沥青后则表示拌和结束，需及时将其运输至施工场地内，运输过程中同样需对混合料进行保温处理，使其温度不低于170℃。

5.4 磨耗层摊铺与压实

5.4.1 摊铺

首先，开启摊铺设备前期，将木块垫于摊铺机的熨平板下方，加热熨平板，使其温度达到100℃以上；随后将改性乳化沥青混合料喷洒，每米混合料的用量为1.5L；在借助摊铺机将乳化沥青混合料一次摊铺成型时，施工人员仍需严格控制摊铺机速度，保持20m/min的速度缓慢前进，均匀摊铺，摊铺过程中不得所以停顿、制动摊铺机。其次，摊铺期间，应确保乳化沥青混合料的充足，合理控制超薄磨耗层摊铺厚度，并确保路面整体平整度，避免出现摊铺不均、摊铺面坑洼等质量问题。若存在混合料掉落问题，应及时、快速处理；随后针对摊铺机无法施工的区域进行补料、找平。最后，高速公路养护中的松铺厚度通常需要按照试验路段的松浦系数进行控制，同时将混合料温度保持在170℃。

5.4.2 压实

超薄磨耗层施工过程中，压实、摊铺均属于该技术的实践要点，所以在高速公路养护中还应重视磨耗层的压实工作。在上述公路工程案例中，建设方选用13t双钢轮压路机，在摊铺结束后且公路表面温度下降至110～120℃前对养护路段进行压实。压实期间，需重点关注以下事项：

5.4.2.1 碾压乳化沥青混合料时，应坚持“均匀”“缓慢”的基本原则，纵向碾压时确保施工缝的平顺。

5.4.2.2 碾压前期应在旧路段碾压结束后，碾压重新摊铺的地方。

5.4.2.3 使用光轮压路机进行静压作业时，应将该机器的速度控制在2～5km/h，且碾压机需紧跟摊铺机

5.4.2.4 复压需在初压后进行，且碾压期间不得停顿，同时与养护路段中相邻碾压机带重叠宽度不得超过20cm。

5.4.2.5 超薄磨耗层通常不适用振动压实工艺，原因在于超薄磨耗层的压实处理重点是为了保障沥青混合料与路面结构的嵌挤，而非增强路面压实度。

因此，压实方法应为静压，但同时应避免压路机直接停留在热乳化沥青混合料上，待材料冷却后方可进行碾压。为避免沥青混合料粘连，需在碾压机车轮上安装刮板或涂刷皂液水。

5.4.3 质量控制要点

在高速公路养护中应用超薄磨耗层施工技术时，还应在混合料制备、碾压、压实等工作结束后加强养护工作的质量控制。一方面，施工人员需重视乳化沥青材料的温度管理，并在保证混合料温度的基础上，均匀喷洒乳化沥青，使其流动性符合公路养护要求；另外，在超薄磨耗层施工期间，应避免混合料拌和温度过高，以免损伤其与路面结构中混凝土材料的黏结性。另一方面，基于超薄磨耗层施工技术，处理高速公路路面病害时，同样应规范超薄磨耗层施工流程。比如在治理公路局部裂缝病害时，应提前设置抗裂贴，并且在抗裂贴彻底风干且与路面平整贴合后在该区域摊铺沥青混合料，从而发挥超薄磨耗层沥青混合料的使用效果，保证公路病害处理的可靠性，提升高速公路养护工作质量。

6 结语

综上所述，高速公路是各区域交通体系的核心组成部分，其建设质量直接影响着高速公路性能是否完善。超薄磨耗层施工技术在实际应用中，可加强高速公路的养护管理，增强高速公路的抗滑性、降噪性；同时，在解决高速公路局部坑槽、裂缝、麻面等质量问题的基础上，保障高速公路养护效果，提升高速公路各路段的养护质量。因此，相关人员在高速公路建设中要正确认知超薄磨耗层施工技术，把握该工艺的技术优势，以确保我国高速公路养护工作的有效性。