公路养护中罩面养护技术的应用

张磊

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050011）

1 工程概况

某高速公路项目路线全长290.5km，于2018年9月建成通车。高速公路项目共分为三段，主要路段为双向四车道，部分路段为双向六车道，路基宽为28m、35.5m。在原路面结构中，主线为沥青路面，上面层、下面层、基层、底基层分别采用AK-13K改性沥青混凝土（6cm）、AC-25I沥青混凝土（7cm）、水泥稳定碎石（36cm）、级配碎石（20cm）。在本项目金华段已经完成第一轮罩面养护，因后期路面使用中出现裂缝、车辙等病害，故实施第二轮预防性养护，修复路面功能。第一轮养护采用AC-16C改性沥青养护技术，层厚为4cm，第二轮罩面养护采用NovaChip超薄磨耗层养护方案，层厚为2cm，养护后的面层厚度比原路面厚度高出6cm，能够避免原有路面标高大幅度抬升而出现大规模的道路附属设施接高改造。

2 公路养护中罩面养护技术的应用

2.1 路面病害处理

2.1.1 裂缝处理

（1）本路段裂缝为横向贯穿裂缝，呈均匀分布状态，裂缝间距在8～10m。造成本路段横向贯穿裂缝的原因为：面层沥青老化受损严重，导致沥青路面低温抗裂性、抗剪切变形能力下降，在温度、车流量的作用下出现应力松弛性能衰减，造成疲劳裂缝[1]。

（2）在处理单条横向裂缝时，先清理路面，再直接铺设宽为32cm的高分子抗裂贴，碾平抗裂贴，最后铺设罩面；在处理单条严重横向裂缝时，对宽度小于2个车道的裂缝，铣刨二层，将全聚酯防裂布铺设到面层上，铣刨宽度不得小于3m；对宽度大于2个车道的裂缝，铣刨三层，将全聚酯防裂布铺设到下承层。

2.1.2 车辙病害处理

（1）本路段的车辙病害分布较广，多分布在上坡主车道。大部分车辙病害深度不足1cm，最大车辙深度为1.29cm，属于轻度车辙病害。局部路段出现中度车辙2处，车辙深度在15～17mm，下面层严重变形。造成车辙产生的原因为：本路段处于亚热带季风气候区，全年高温持续时间长，在重载车辆的长期作用下破坏路面结构，导致路面受压变形。

（2）轻度车辙采用直接罩面处理工艺，也可以对局部车辙深度较深的部位铣平，再实施罩面施工[2]；中度车辙采用轨道式分层铣刨，每层铣刨20mm，铣刨后直接罩面。

2.2 AC-16C罩面养护技术

2.2.1 原材料性能检验

（1）AC-16C罩面养护采用壳牌SBS-I-D改性沥青，要求沥青的针入度大于5mm，软化点大于65℃，密度为1.026g/cm2，延度大于15cm，弹性恢复大于80%，质量损失小于1.0%[3]。

（2）破碎加工的机制砂直径不得大于4.75mm，采用试验检测方法测定机制砂各项指标，要求表观相对密度大于2.5，含泥量小于3.0%，砂当量大于60%，棱角性大于40%。

（3）辉绿岩直径在9.5～19mm，采用试验检测方法测定辉绿岩的各项指标，要求压碎值小于26%，吸水率小于2.0%，坚固性小于12%，针片状颗粒含量小于混合料的12%。

（4）矿粉填料表观密度大于2.6t/m³，含水量小于1%，塑性指标小于4%，外观无团粒结块。

2.2.2 沥青混合料拌制

按照试验路段确定配合比拌制沥青混合料，控制油石比，混合料的出厂温度为170～185℃，运输到现场的温度不低于165℃[4]。

2.2.3 摊铺

在摊铺机前30cm处停放运料车，控制摊铺机行进速度，调整为2～4m/min，使混合料均匀摊铺；摊铺中连续供料，控制摊铺时混合料的温度，不低于160℃，避免出现粗细料离析问题。

2.2.4 压实

采用钢轮压路机初压，钢轮压路机复压和终压，呈梯队排列压路机，压实段长度为20~30m；初压时的混合料温度不低于150℃，复压时的混合料温度不低于130℃，终压时的混合料温度不低于90℃；在压路机的轮胎上涂刷隔离剂水溶液，避免混合料被黏走[5]。

2.2.5 接缝处理

在施工缝处涂刷黏层油，采用斜角碾压法处理横向接缝，采用热接缝处理纵向接缝，接缝后检查路面平整度。

2.3 超薄磨耗层罩面养护技术

2.3.1 原材料性能检验

（1）在超薄磨耗层的混合料中，最佳沥青用量为4.9%，矿料选用辉绿岩、机制砂、矿粉，掺配比例为74.5%、21.5%、4.0%。其中，矿料性各项指标要求与AC-16C罩面中的矿料指标相同。

（2）沥青采用壳牌Novabinder改性沥青和Novabond改性乳化沥青，采用试验检测方法测定沥青性能。Novabinder改性沥青的针入度大于5mm，软化点大于65℃，密度为1.038g/c㎡，延度大于20cm，弹性恢复大于70%，质量损失小于1.0%[6]。

（3）Novabond改性乳化沥青的筛上残留物（1.18mm）小于0.05%，黏度为8～25s，蒸发残留物的成分含量大于65%，弹性恢复大于60%。

2.3.2 施工准备

（1）在采用超薄磨耗层施工前，要预先处理原路面病害，清理路面积水和灰尘，再进入预防性养护施工；在温度不小于10℃，且无降雨的天气条件下施工。

（2）采用NovaPaver TM专用施工设备，该设备由传送带、沥青储罐、受料斗、熨平板、喷洒、计量系统构成，可完成沥青混合料摊铺、熨平作业[7]。

式中:d为雾滴颗粒直径，μm;T为液体表面张力系数，水的表面张力为72.8×10-3 N/m(20℃);ρ为液体密度，水的密度为1000 kg/m3;f为振荡频率，振荡频率范围为1.7～2.4 MHz。

2.3.3 摊铺

本工程采用type-B型混合料，专用施工设备的喷洒量控制在0.85L/㎡，喷洒后摊铺热沥青混合料，摊铺温度为150～170℃；摊铺后，启动专用施工设备的熨平板功能，用电加热熨平板，熨平混合料。

2.3.4 碾压

摊铺后测定路表温度，在不低于120℃的条件下进入碾压施工环节，选用12t双钢轮压路机完成碾压作业；采用静压方式，碾压2遍，碾压过程中及时清除碾压轮上黏着的混合料[8]。

2.3.5 施工质量检验

随机抽取6个桩号作为施工质量检验路段，检测孔隙率、抗滑性能和构造深度指标，检测结果如下：

（1）6个桩号路段的孔隙率检测结果为17.0%、16.4%、18.3%、21.1%、16.9%、19.4%，均满足孔隙率值大于15%的设计要求。

（2）6个桩号路段的路面抗滑值检测结果为61、65、62、64、63、62，且路面外观表面均匀，实测抗滑值满足设计值大于55的要求，表明路面的抗滑性优良。

（3）6个桩号路段的构造深度检测结果为1.62mm、1.48mm、1.59mm、1.62mm、1.52mm、1.49mm，满足设计值大于1mm的要求。

根据施工质量检测结果显示，超薄磨耗层工后的各项质量指标均能够达到设计规范要求。

3 结语

公路罩面养护工程应以调查原路面病害为前提，检测原路面路用性能，再根据实际情况制定罩面养护方案。罩面养护方案要考虑中长期路面使用情况，采用第一轮养护和第二轮养护策略，形成完善的罩面养护方案，控制养护成本支出，达到最理想的养护状态，有效恢复原路面功能，延长公路使用寿命，预防严重病害的发生。