桥隧沥青混合料养护中温拌超薄磨耗层施工关键技术研究

朱利强

（广州市芳村市政园林建设工程有限公司，广东广州 510360）

1 桥隧沥青路面养护技术的比较分析

1.1 微表处治

在桥隧沥青路面的养护中，已经广泛地应用微表处技术，有效地填充路面的车辙，保证路面的平整度。微表处的孔隙率小，路面上的水不容易下渗，对施工温度的要求不高，施工的速度相对较快，所以对交通的影响较小，造价相对较低，但是该处治方式施工噪音大，当原有路面出现结构性病害时不能起到明显的作用。微表处施工1h 后便可开放交通，一般其使用寿命在2~3 年，和原有路面的施工质量和所承受的损坏程度有密切的关系[1]。

1.2 SMA 罩面

SMA 罩面的设计和施工技术已经非常成熟。SMA沥青混合料有良好的耐久性和高温稳定性，路面抗滑性好，抗车辙能力强，行车安全舒适，尤其适用于常年多雨水、重载交通的地区。一般其使用寿命可达5~7年，因此在道路的设计使用年限内能够有效地减少道路路面的维修费用。但是该处治方式对施工材料质量和施工工艺水平的要求较高，造价也相对较高。

1.3 温拌超薄磨耗层

在桥隧沥青路面的养护中，温拌超薄沥青磨耗层施工技术已经越来越多地被运用，这是一种基于乳化沥青的新型路面养护技术，对沥青的针入度、软化点以及密度等都有严格的要求，铺装时，施工厚度一般在3cm 左右。温拌超薄沥青磨耗层的施工厚度较薄，施工成本较低，与以往的养护技术相比，相同厚度的情况下，比沥青混凝土罩面所需成本低20%，比稀浆封层所需成本低25%，且施工效果更优，施工噪声较小，施工周期较短，施工后强度高、抗滑性好、稳定性强。

1.4 改性热拌沥青混合料AC 罩面

主要用于轻交通量且主要为表面层功能性病害的路面，AC 混合料罩面的使用寿命一般在4~6 年左右，其优点是具有路面粗糙抗滑、耐老化、抗裂耐久性好、抗水害、行车安全等特点，但是造价较高。

1.5 小结

结合本项目特点，为了节约项目成本，相对而言，采用SMA 罩面、改性热拌沥青AC 罩面效果较好，但造价是四种养护技术中最高的，超薄磨耗层技术优于微处理，造价较SMA 罩面或者改性热拌沥青AC 罩面低，因此选用超薄磨耗层技术。

2 温拌超薄磨耗层的优缺点与技术优化

温拌超薄磨耗层施工速度快，碾压后即可开放交通，抗滑、排水性能好，耐久性较好，能有效降低行车时路面的噪声，提高了行车的舒适性、安全性。

但是温拌超薄磨耗层对严重损坏的路面，在使用该技术前必须对原路面进行翻新修复，才能满足温拌超薄磨耗层养护层养护施工的要求，如路面损坏严重或车辙、裂缝等病害较大，不能及时修复，单靠温拌超薄层无法达到养护修复的目的，需要与其他技术相结合才可进行施工。

本次技术拟通过技术优化，提出铣刨、填充沥青混合料对路面结构进行一次修复，然后再通过温拌超薄磨耗层技术对路面进行二次修复的方式，解决了温拌超薄磨耗层技术对损坏严重路面不适用的难题。并通过现场检测，验证原材料的选取，以期提高对于路面的松散、车辙、不平整度、裂缝的处理效果，及增加路面的承载力。

3 桥隧沥青混凝土养护中温拌超薄磨耗层施工工艺研究

3.1 工程概况

20 世纪90 年代以来，广州经济持续快速地增长，交通压力不断加剧，严重影响了广州的城市发展。为加快城市交通的发展，内环路高架及放射线应运而生。内环路高架及放射线全长26.7km，双向六车道或四车道，其中高架路20.26km，设计时速60km/h，于2000 年1月建成通车。内环路围绕市中心区，跨越7 个区，共设12座立交和11 对匝道。内环路的建成大大改善了广州市市区地面交通状况，承担了中心城区约20%的交通流量，极大舒缓了广州的交通压力。因此，内环路在常年车辆荷载和自然环境的作用下，车辙、裂缝等路面病害日益增加，为了保证行车安全性和舒适性，在路面养护过程中，养护人员决定在车流量较大、损坏较为严重的路段采用温拌超薄磨耗层施工技术。

3.2 施工流程

清理原路面→铺洒粘层油→施工材料准备→制备温拌混合料→摊铺→压实和养护

3.3 施工技术要点

3.3.1 清理原路面

首先喷洒清水在需要养护、修补施工的沥青路面上，并对其进行全面地清扫，清扫完毕后晾晒24h 以上，确保完全干燥以后方可进行后续施工。路面缝隙中的灰尘和碎石砂砾等使用吹风机进行清理，在铣刨原桥梁隧道路面时，为了保证桥梁隧道路面的既有结构不受到破坏，对铣刨机械的专业度和精细度要求高（图1），铣刨结束后再次对桥梁隧道路面进行清扫。另外，对于一些深度较小的裂缝，施工之前应填充沥青混合料，而深度较大的裂缝或者坑槽，应先开槽再填充沥青混合料，保证路面平整度达到温拌超薄磨耗层的施工条件，以保证施工质量和效果。

图1 路面铣刨

3.3.2 铺洒粘层油

原路面清理完毕后，在摊铺前的12h 内，在清理干净的路面上均匀且无遗漏地铺洒粘层油（图2），施工人员应该严格控制粘层油的温度，这样有利于粘层油与原路面的紧密结合，一般情况下应控制在40~65℃范围内。粘层油的厚度也应该严格把控，但是在铣刨的路段应该适当地增加铺洒量，确保粘层油均匀地覆盖原路面。粘层油施工过程中，应封闭交通，禁止社会车辆通行，待沥青层破乳后，才能进行下一步的施工。

图2 铺洒粘层油

3.3.3 施工材料准备

（1）乳化沥青和沥青黏结料：选用聚合物改性乳化沥青和SBS 改性剂，应满足相关技术要求并达到路用性能要求，检测合格后才可用于施工中。

（2）粗集料和细集料：选用的集料应满足我国关于抗滑表层的使用质量要求标准，粗集料的粒径应大于4.75mm，应洁净、干燥、表面粗糙，具有憎水性。细集料的粒径应小于2.36mm，且必须是机制砂，不能使用自然砂，应洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的黏结能力。粗细集料进场前应做好性能检验，确保符合各项指标要求。

（3）填料：不宜使用粉煤灰作填充料，应选用石灰岩或岩浆岩等憎水性石料研磨而成的干燥且洁净的矿粉。

3.3.4 制备温拌混合料

（1）通过试拌来确定材料的投料量，根据试拌过程中确定的投料量进行拌和施工，拌和时间应控制在60s左右，拌和过程中分为干拌和湿拌，其中干拌持续时间在20s 左右，拌和后混合料应保持均匀，各材料应与沥青材料均匀黏附。

（2）混合料在制备过程中应严格控制其温度，沥青的温拌温度控制在165~175℃的范围内，矿粉在添加时应将其温度提升至180℃左右，混合料的拌和时间控制在45~47s 范围内，确保混合料的均匀性，出厂温度应控制在170℃左右。

（3）混合料在运输途中需要使用油布进行覆盖，一来防止混合料遗撒，二来防止混合料中水分的蒸发。结合工程场地与拌合站的行驶距离，合理规划运输路线，结合设计的路线匀速行驶，混合料的温度直接影响施工质量，需要专人对混合料进行温度检测，保证混合料在满足施工温度要求的情况下完成卸料工作。

3.3.5 摊铺

（1）温拌超薄磨耗层沥青路面的施工要选择功能全、性能好、精度高的摊铺机，一般须符合以下要求：①具有自动或半自动方式调节厚度的装置。②具有自动或半自动方式找平的挂线装置及雪橇装置。③具有可加热的振动熨平板或振动夯等初步压实装置。④摊铺机宽度可以调整。⑤具有足够容量的受料斗，使其在运料车换车时能连续摊铺，并有足够的功率推动运料车辆。⑥具有可将混合料横向铺开的自动和手动的螺旋输送器[2]。

（2）摊铺机在正式施工前应试运行，以保证其运行性能，摊铺机的轮胎应刷涂防黏结剂，防止混合料黏结在轮胎上。摊铺过程中，摊铺人员应合理控制摊铺速度，严格将摊铺厚度控制在3cm，铺筑时混合料的温度不低于165℃，为了保证磨耗层的平整度，要及时使用熨平板在其表面进行熨平，沥青摊铺如图3 所示。

图3 沥青摊铺

3.3.6 压实和养护

（1）温拌超薄磨耗层混合料的粗集料比细集料的含量比例大，因此空隙较大，主要是靠粗集料相互嵌挤形成强度。振动压路机由于其振动产生的冲击力，会使单位线压力大大提高，造成混合料中的粗集料破碎，从而使细集料增多，空隙率下降，因此这种路面不适宜采用振动压路机压实。另外，由于温拌超薄磨耗层的空隙较大，散热速度较快，如果使用轮胎式压路机进行碾压，不仅容易发生粘轮现象，而且轮胎留下的轮痕难以消除，因此，轮胎压路机不适宜使用。通过室内马歇尔击实功的大小比较，温拌超薄磨耗层混合料压实宜采用压实功较小的机械[3]。

（2）在摊铺机前进的过程中，双钢筒型压路机要紧跟在摊铺机的后面，保证施工过程的连续性（图4）。在碾压过程中，压路机要与摊铺机保持一定的距离，采用静压法，防止破坏磨耗层内部结构的稳定性。碾压工作结束后，及时测试路面的压实度，测试结果达到设计要求和国家标准后方可进入养护环节。养护期间，封闭交通，及时对养护效果进行检测，达到养护条件后逐步开放交通。

图4 压实

4 结语

温拌超薄磨耗层施工技术是一种高效成熟的桥隧沥青混凝土路面的养护施工技术，经过在实际养护工程中实践证明，通过严格控制施工过程中的特殊要求和关键技术，可大幅提高桥隧沥青路面养护施工质量，延长使用寿命，具有广阔的应用前景。