高速公路沥青路面薄层罩面养护技术与施工方法分析

王 晖

(甘肃路桥建设集团养护科技有限责任公司，甘肃 兰州 730000)

0 引言

在我国社会经济发展高速发展的背景下，汽车保有率以及公路运输量大幅提升，这使得高速公路沥青路面在车辆荷载以及自然环境双重作用下出现裂缝、坑槽等质量缺陷的概率大幅提升，这些质量缺陷问题在影响路面行驶安全性的同时，也会导致高速公路使用寿命大幅下降。因此，行业内不断加强对高速公路沥青路面预防性养护技术的研究力度。

通过调查研究可知，薄层罩面养护技术在实际应用中可以有效提升沥青路面的平整度及抗滑性能，同时修复工程中存在的细微病害，避免其随时间发展逐渐扩大，进而影响公路施工安全性[1]。现阶段，该技术被广泛应用于各类公路工程预防性养护工作中，加强对该技术应用要点的研究具有重要的现实意义。

1 工程概况

为了详细说明薄层罩面养护技术的应用措施，本文选取兰州至海口国家高速公路(G75)武都至罐子沟建设项目路面工程提升整治WGTS1标段进行说明。该工程桩号为K462+577—K538+000，案例路段设计行车速度为80 km/h，车道规划为双向四车道。经过多年的交通运营，武罐高速原混凝土路面平整度及抗滑指标下降明显，部分路面平整度指标和抗滑指标评定为差，严重影响行车的舒适性和安全性。

由于该路段建设初期使用的碎石压碎值等指标接近规范要求的极限值，加之该地区降雨量大、气候条件差，对混凝土耐久性不利。近年来，随着交通量不断增加，混凝土路面在长时间的行车荷载作用下，路面刻纹逐渐磨平，路面病害迅速扩大。因此，为了提升该路段混凝土路面服务质量，亟需对该段混凝土路面进行维修。在综合多种因素考量后决定采用薄层罩面技术对其进行预防性养护，主要施工材料采用热拌开级配改性超薄罩面加铺层。

2 薄层罩面养护技术施工流程及要点

2.1 施工准备阶段

施工准备阶段作为整个施工流程的起点环节，其工作质量对整体质量具有直接影响。本工程施工过程中首先对施工材料以及设备性能进行详细检查，确保其各项指标满足实际施工需求。现场技术交底工作较为详细，一定程度上为提升施工质量提供了有力支持。此外，施工技术人员在实地调查后得出路面裂缝与质量在轴重与车辆行驶速度之间的联系较为紧密的结论，在制定有针对性的施工方案时也制定了完善的交通管制方案，有效避免了施工与交通之间相互影响的情况发生[2]。此外，针对施工自然环境条件问题，施工单位作出气温低于10℃或降雨天气时暂停施工的决策，避免自然环境条件对施工质量造成不利影响。

在此环节中，施工单位针对最佳油石比进行计算，最大限度地保证沥青混合料的性能。案例工程中，技术人员主要采用马歇尔设计法对混合沥青材料的表现密度、理论最大毛体积相对密度、孔隙率等进行计算，计算公式如公式(1)～(3)所示。

(1)

公式(1)中，γf为利用表干法对沥青混合料试件毛体积相对密度计算结果，单位为g/cm3；ma、mw分别表示试件在干燥状态下的控制质量以及水中质量，单位为g；ρw表示常温条件下的水密度。

(2)

公式(2)中，γt表示理论情况下，混合料的最大毛体积密度，单位为g/cm3；p1…pn表示沥青混合料中各种矿料的配合比；γ1…γn表示沥青混合料中各矿料的相对密度；pa、px分别表示沥青材料及矿料之间的质量比以及纤维用量，以矿料质量百分率计，由占沥青混合料总量百分率换算得到，单位为%；γa、γx为纤维的相对密度和沥青的相对密度。

(3)

公式(3)中，VV表示试件的孔隙率，单位为%；γt表示实测状态下，理论混合料计算可得出的理论密度或是最大密度，单位为g/cm3；γf表示试件的表观目的，单位为g/cm3。

2.2 混合料拌和流程及运输方案

本工程施工作业过程中，施工单位严格按照规定配比对混合料进行拌和，同时在材料采购方面依照本工程设计中规定的生产级配进行。在实际进行拌和过程中严格把控温度以及时间，通过均匀搅拌避免混合料花白、结块以及离析严重等质量问题出现。

在运输方案设计方面，本工程主要采用自卸式运输车辆，在混合料装车运输之前首先对车辆进行清洗，并在相应位置设置隔离层，此外，在运输过程中，施工单位对运输温度进行严格控制，以实现保障混合料在运输过程中不会出现降温情况，满足喷洒施工要求。

2.3 粘结层喷洒及罩面碾压同步施工

施工单位在实际施工过程中充分认识到温度对粘结层喷洒作业质量的影响，严格依照本路段路表粗糙度对喷洒量与厚度进行控制。在喷洒过程中出现一定花白现象，摊铺机要重新进行喷洒作业，在确保喷洒均匀后开始进行与罩面层同步施工。

施工单位在进行混合料摊铺作业前，首先对摊铺机进行预热处理，确保摊铺过程中温度始终保持在100℃以上，同时对摊铺底层进行事先清理；在摊铺过程中，施工单位严格控制作业速度，现场技术人员在摊铺作业过程中实时对作业质量进行观测，确保作业质量满足设计要求，同时在摊铺作业完成后组织团队对部分质量不合格区域进行换填及布料处理[3]。在整个摊铺作业完成后，施工单位立即调用压路设备进行碾压作业，最大限度地缩短碾压长度，碾压过程中对作业温度进行严格把控，最终满足压实度标准设计要求。

2.4 接缝处理流程

在案例工程中，对薄层罩面路面拼接缝位置的处理质量是决定路面平整度是否满足实际需求的重要因素之一。接缝处理方式主要依据单幅摊铺以及双幅摊铺方式决定。针对单幅摊铺情况的接缝处理工艺，可以选择纵向结构形式，在摊铺过程中混凝土材料温度尚未降至常温状态时应对该部分进行预留处理，方便后续加铺施工；本案例工程中采用双幅摊铺，因此，实际作业过程中施工人员将搭接长度控制在5～10 m，同时按照施工设计要求对接缝平整度进行相应处理。

2.5 交通管制方案设计

通常情况下，薄层罩面技术应用需要在白天进行。因此，本工程施工主要选择白天进行作业，并进行交通管制，避免车辆影响施工作业，夜间开放交通。针对特殊情况下，夜间交通无法开放的情况，施工单位准备必要的夜间反光标识物，避免影响车辆夜间行驶安全。在保证交通安全的前提下，当路面温度下降至50℃时即可对交通进行开放处理。此外，考虑到薄层罩面的透水性，施工单位未对路面进行洒水处理，避免对粘结层造成破坏。

3 路面施工质量检验

3.1 平整度检测

本工程在完成整个施工作业流程后，依据我国颁布的《公路沥青路面养护技术规范》对其平整度进行检测，通过利用连续式平整度仪进行检测后形成如表1所示的结果。由表中数据可知，本工程路面行驶质量指数值在8.5以上，完全符合我国对沥青路面行驶质量评定指标的评价标准[4]。此结果说明利用薄层罩面技术可以有效提升路面的平整度和行驶质量。

表1 工程路面平整性检测情况

3.2 抗滑性能检测

本工程在养护工作完成后，利用摆式摩擦系数测定仪对工程施工结束后第1月、第3月、第6月、第12月的抗滑系数进行检测，并形成如表2所示的结果。通过分析标准数据可知，在本次预防性养护工程完成后，路面抗滑摆值基本稳定在56 BPN左右，完全满足规范要求中抗滑摆值在42 BPN以上的要求。由此可以表现出薄层罩面对提升道路抗滑性能方面具有积极促进作用。

表2 抗滑系数检测结果

4 结语

本文研究中通过对某路段工程进行研究，分析出在薄层罩面养护技术应用过程中应注意积极控制作业温度以及运输温度，避免影响施工效果；同时在实际作业过程中应注意严格按照工序要求进行施工，最大限度地提升施工质量。通过对本工程施工效果进行分析可知，该技术可以有效改善路面环境以及质量，具有较强的应用价值。