超黏磨耗层技术在高速公路养护中的运用

苏晋锋

(山西吕梁环城高速公路管理有限责任公司，山西 吕梁 033000)

1 超黏磨耗层技术介绍

所谓超黏磨耗层技术，是指通过碾压摊铺的玻璃纤维超黏磨耗冷拌料与喷洒的乳化沥青粘结料所形成的新的应力吸收层或者磨耗层，以实现高速公路沥青路面养护目的的一种新技术。超黏磨耗层技术不但具有微表处与超薄磨耗层优势，而且对粘结层、玻璃纤维进行了有效改进，能够有效提高高速公路的路用性能、原路面与新铺层之间的粘结性。

超黏磨耗层薄层罩面具有很多优势特点，如具有比较强的分散能力、应力吸收能力等。在沥青结合料中均匀洒布切割破碎的纤维材料，同时进行互相搭接，以形成网络状缠绕结构。另外，因为纤维材料具有较强的高抗拉强度与高弹性模量，所以能够有效提高封层结构的抗冲击强度、抗压强度、抗剪能力与抗拉能力，同时在新旧沥青面层之间所铺设的纤维封层，因为其具有较高的弹力与张力，所以能够有效分散与重新分布吸收到的摊铺层中的外界应力；针对原沥青路面中裂缝的反射应力，纤维封层也可以对其进行吸收与有效分散，能够避免在裂缝尖端出现应力过度集中现象，同时能够有效阻止因行车荷载而破损路面。

2 案例背景分析

某高速公路工程，为全封闭高速公路，总长度为152 km，该高速公路自2008年建成后投入使用以来，重载荷交通量呈不断上升趋势，因为该高速公路所在地区经常会出现下雨天气，导致该高速公路路面出现很多病害问题，包括坑槽、车辙、不均匀沉降、裂缝等，同时还显著降低了高速公路的路用性能，如路面抗滑稳定性、摩擦系数等，不利于车辆的安全行驶。为有效解决以上问题，可以在较短时间内恢复高速公路的路用性能，同时有效延长该高速公路的使用寿命，本文选用超黏磨耗层技术，以对路面病害路段进行有效的预防性养护。

3 超黏磨耗层施工原材料与配合比设计

3.1 施工原材料的合理选用

1)集料。第一，在本高速公路工程的超黏磨耗层中，主要使用满足沥青路面上面层集料性能要求的碎石集料，同时碎石集料一定要具有较高的强度、硬度与较好的颗粒形状、磨光性能等。第二，根据施工规范要求，合理确定粗集料与细集料，在本高速公路工程中主要选用小于1%含泥量且级别分别为10～14 mm、6～10 mm、4～6 mm的石粉，主要应用在面层、磨耗层、应力吸收中间层中。第三，选用花岗岩、玄武岩、石灰岩等作为填料，通过加入2%比例的普通硅酸盐水泥，以提高石料的水稳性。

2)改性乳化沥青。在本高速公路工程路面养护施工中，应选用具有较强黏结力、喷洒破乳性的改性乳化沥青封层结合料。在选择改性乳化沥青时，应对施工环境温度、石料进行充分考虑，如果施工环境温度比较高且石料呈碱性时，应选用阴离子乳化沥青，如果施工环境温度比较低且石料呈酸性时，应选用阳离子乳化沥青。当待养护路面变得越来越为粗糙时，需要使用更多的改性乳化沥青。

3)纤维。在对本高速公路工程路面进行养护时，主要选用喷射无捻粗砂性玻璃纤维，它是由卷轴式纤维盘进行包装的，特克斯数为2 400 g/km，纤维用量范围为240～260 g/m2，通过利用气流接头来连接纤维材料堆积类型纱团，以确保能够不间断供给纤维材料。在本高速公路工程路面养护施工中，主要选用30、60、120 mm等长度均值的纤维材料。根据大量工程实践经验可知，选用长度均值为60 mm的纤维材料，能够获取最佳的封层加固效果。一般来说，封层设置在应力吸收中间层，在应力吸收中间层总面积中，碎石覆盖率比重约为60%～70%。但是在对磨耗层进行施工时，需要适当加大纤维材料的用量。

4)抗剥落剂。在对纤维封层进行施工过程中，通过使用抗剥落剂，可以对施工现场中仅能提供弱酸性或者酸性集料问题进行有效解决。根据高速公路工程的实际情况与试验，合理确定抗剥落剂的掺加量，其中，抗剥落剂的用量范围为沥青重量的0.3%～0.5 %。

3.2 超黏磨耗层混合料配合比设计

在本次高速公路工程养护施工中，超黏磨耗层混合料配合比设计如表1所示。

4 超黏磨耗层技术养护施工工艺分析

4.1 试验段施工

通过进行试验段施工，对纤维、矿粉、粗集料、细集料、沥青等施工材料用量、施工机械设备进行合理确定，同时详细检验试验结果，直到满足设计要求以后，方可正式对超黏磨耗层进行施工。本文选取某高速公路K140+000～K140+500段为试验路段，路段总长度为500 m。根据获取的试验结果，决定选用的施工机械设备有路面清扫机、1台10 t轮胎压路机、1台中性碎石装载机、1台10 m3碎石撒布车等。通过利用刮板来严格控制混合料的摊铺厚度，同时还需要严格控制超黏磨耗纤维封层施工机械设备的速度，以3 km/h为最佳。

4.2 对原沥青混凝土路面进行预处理

在对超黏磨耗层进行加铺施工之前，为确保超黏磨耗层的施工质量，一定要先将麻面、坑槽、车辙、拥包、裂缝等病害予以全部挖除且进行填补处理。对于接受过预处理的原沥青路面，它的结构强度一定要能够满足交通荷载要求，如果车辙深度大于12 mm，裂缝宽度大于6 mm，在这种情况下，一定要对其进行填缝料填补处理；反之，无需对其进行预处理。

4.3 长距离养护施工

根据试验段施工获取的施工效果，合理调整了纤维封层设备的施工参数，包括碎石撒布量、喷撒量等，直到达到施工预期效果以后，方可进行长距离养护施工。对于纤维封层设备，应将其行进速度控制在3.0～4.5 km/h，碎石撒布车辆一定要紧紧跟随在纤维封层设备的后面，并且该车辆的行进速度一定要匹配于纤维封层设备，在沥青破乳之前，一定要严格按设计要求来及时撒布碎石料，然后利用10 t胶轮压路机对碎石料进行2～3遍的碾压，碾压速度不得大于2 km/h。当超黏磨耗沥青层养护施工结束且热拌沥青混合料自然冷却至50℃后，方可对外进行开放交通。当本工程养护施工段超黏磨耗层施工结束以后，需要检验沥青路面养护加固效果，结果表明，与原沥青混凝土路面相比，通过使用超黏磨耗层施工技术，能够显著提高沥青路面的抗车辙性能、抗疲劳性能与抗拉强度，能够对沥青路面起到非常好的养护效果。

5 结 语

通过利用超黏磨耗层技术，能够有效修复、加固与再生处理沥青路面。在选用超黏磨耗层技术过程中，一定要选用满足施工要求的施工材料与专用养护设备，同时在确定沥青路面养护施工方案以后，还需要制定合理的交通组织管理方案，这样才能够有效避免不均匀沉降、拥包、裂缝、坑槽等病害的进一步发展与发生，才能够有效确保沥青路面的养护施工质量。与此同时，因为超黏磨耗层预防性养护工程具有封水与防水作用，所以一定要合理选择施工季节与施工环境，一般情况下，应避免在雨季时期进行预防性养护施工。本文对超黏磨耗层技术在高速公路养护中的运用进行了深入研究，以期对养护施工单位的沥青路面养护施工起到一定的借鉴作用。

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