薄层沥青在沥青路面加铺中的应用研究

余希帆

（广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广东广州 510610）

0 引言

超薄沥青罩面作为预防性养护技术，在高速公路、桥面铺装等领域已使用多年，对于城市道路的加铺应用也逐渐增加，曹建新[1]总结了2017 年广州《财富》全球论坛时进行的超薄沥青罩面的路面改造案例，林智勇[2]等介绍了高韧静音薄层沥青路面应用，王辉[3]等对GT-8 型高韧沥青超的沥青性能进行研究。本文采用中山兴中道的沥青罩面方案比选分析了不同加铺结构方案的特点。

1 建设背景及条件

1.1 项目概况及背景

兴中道是中山市市区内的一条南北向骨架主干通道，除了是交通性的主干路外，还是中山市的门户大道，承载着市民对中山的希望和寄托，正如兴中道之名“振兴中山之道”。兴中道建于20 世纪90 年代初，采用水泥混凝土路面；2000 年，兴中道进行道路改造，并对路面加铺沥青；经历了近22 年的运行及各种维修加固，目前路面状况较差，驾驶体验不佳。此次拟加铺改造长度约2.4km，加铺面积约9 万m2。

1.2 原路面结构层情况

根据竣工资料显示，兴中道原加铺结构为两层沥青，上面层为4cm 的AC-13C SBS 改性细粒式沥青混凝土，下面层为5cm 的AC-25C 中粒式沥青混凝土。现状水泥混凝土的厚度约为28cm。根据路面抽芯结果，沥青面层厚度检测共计12 个点，水泥混凝土基层厚度检测共计12 个点，沥青面层厚度平均值：88mm；水泥混凝土基层厚度平均值：283mm。

1.3 路面病害调查

路面病害调查包括：路面损坏状况调查，对出现的缺损及病害进行检测，记录病害的类型、部位、范围、数量以及严重程度并拍摄相片。根据检测结果进行道路综合情况评价，根据《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36—2016）[4]，兴中道的路面损坏状况指数（PCI）为71～79，评价等级为B 级。路面行驶质量指数（RQI）3.76～4.2，评价等级为A 级。车行道的路面病害情况如表1 所示，现状路面病害如图1 所示。

表1 路面病害统计表

图1 路面现状病害照片

2 设计原则

其一，提升路面性能。通过沥青罩面，提升路面的性能，包括提升平整度、提高抗车辙、抗滑性、降噪等性能，改善驾驶体验。

其二，快速施工。该项目为中心城区的主干路，大量政府职能部门及小区位于道路两侧，要求项目施工快速，施工过程不能有过大扬尘、噪声等问题。

其三，契合现状。此次仅对车行道范围改造，慢行道及绿化均维持现状，因此要求改造后的标高与现状接近，不影响其他区域的使用。

3 结构方案比选

兴中道沥青混凝土路面养护对策根据《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36—2016）4.6.2 条款要求，拟采用保养小修的方式。根据《城镇道路路面设计规范》（CJJ 169—2012）[5]5.6 条款进行加铺结构层设计，结合路面病害调查的情况，考虑到兴中道现状周边的环境，此次拟定了三个沥青罩面方案：铣刨加铺、热再生加铺、薄层沥青罩面。

3.1 方案一：铣刨加铺

铣刨加铺是最常规的加铺方案，在不能对原状路面进行抬高的情况，常用铣刨重新加铺的结构方案。

对原路面结构的上面层4cm 细粒式沥青混凝土进行铣刨，然后铺设黏层，重新加铺4cm SBS 细粒式改性沥青混凝土。

SBS 改性沥青上面层公称最大粒径13mm，密级配，孔隙率约5%，与原路面的黏结采用乳化沥青（PC-13）。

方案一能够彻底替换与车轮接触的上面沥青层，改善路面性能，提高驾驶舒适性，但是全断面铣刨上面层，将会引起大量的灰尘，施工期间的噪声也比较大，在市中心的路段影响较大，不符合环保的要求。另外，铣刨重新加铺的工期较长，预计加铺工期约25 天。

3.2 方案二：热再生加铺

热再生加铺是一种环保的沥青再生方案，对现状沥青层掺入再生剂，并且高温让其恢复一部分原有的性能。对原路面结构的上面层4cm 细粒式沥青进行热再生，考虑到再生沥青性能不如新的沥青层，需要在再生沥青上面层加铺2cm 新的SMA-13 沥青玛蹄脂碎石。

SMA 沥青上面层公称最大粒径13mm，断级配，孔隙率约6%～7%，热再生通过加热设备，与原路面采用热黏结。

方案二能够再利用现状的上面层，符合环保的理念，同时热再生的过程对灰尘和噪声的控制相比铣刨加铺略好。但是热再生后的沥青层的质量得不到很好的控制，且对施工设备要求较为复杂，需要8～10台专用设备沿车道行径，预计加铺工期约20 天。

3.3 方案三：薄层沥青罩面

该次加铺的薄层沥青采用高韧静音的薄层沥青。薄层沥青罩面利用原有的路面结构骨架，在其基础上加铺2cm 的薄层沥青，既不扰动已稳定的路面结构层，同时能够改善路用性能。

薄层沥青上面层公称最大粒径8mm，密级配，孔隙率约4.6%，与原路面的黏结采用高粘乳化沥青。

薄层沥青的特点，抗裂、耐久、静音，相比一般沥青混凝土路面能够降噪3～6 分贝，而且直接加铺沥青基本不会产生大量的沥青废料，符合环保的理念。其薄层沥青的施工工艺较快，预计加铺工期约15 天。

3.4 综合比选

综合上述的分析，对三种方案的基本情况、性能、使用效果、施工效率和造价等方面进行对比，比选情况如表2 所示。

表2 加铺沥青结构比选表

在沥青性能和行车舒适方面，薄层更有优势，沥青混合料性能更优，静音效果更好，施工速度也更快。经过综合比选，推荐采用薄层沥青罩面方案。

4 结构细部设计

此次改造仅对车行道进行沥青罩面，人行道、侧绿化带均保持现状，并且保留现状的平石和路缘石。为避免加铺沥青后，减小路缘石的外露高度，在考虑平石边缘4m 范围进行局部精铣刨，保证加铺厚度不小于2cm，同时加铺后不超出现状平石的高度。该做法能够有效避免对现状平石、路缘石的标高调整。路面结构细部设计图，见图2。

图2 路面结构细部设计图

5 薄层沥青的材料及施工要求

薄层沥青混合料所用的沥青胶结料为经过化学处治的PG94 型高粘高弹改性沥青，黏层（同步）喷洒黏层油采用经过化学处治的偶联型聚合物改性高粘乳化沥青。薄层沥青混合料所用粗集料要求采用耐磨耗性能好、黏附性能好的优质反击破加工成型集料，骨料选用玄武岩或辉绿岩。细集料要求采用机制砂或反击破加工生成的石屑，必须是100%破碎加工而成，应洁净无杂质，满足0～3mm 规格。

第一，路面条件：高韧静音薄层实施前必须对局部病害（裂缝、坑槽、沉陷等）进行预处理。施工前路面要求洁净、无泥土和其他杂物。

第二，黏层油洒布：为增强高韧静音薄层沥青路面与原路面的黏结，应在高韧静音薄层沥青路面实施同步洒布黏层油。黏层油采用偶联型聚合物改性高粘乳化沥青，洒布量按1.0kg/m2控制。

第三，天气条件：高韧静音薄层沥青路面技术应在路面温度高于5℃，环境湿度在90%以下的情况下进行作业；不得在雨天或可能有雨的天气下进行。

第四，施工工艺：温度控制：出料温度170～210℃，摊铺温度＞150℃，碾压温度＞80℃。

摊铺：高韧薄层沥青混合料摊铺过程应采用同步摊铺机（乳化沥青和混合料同步喷洒摊铺）一次成型。

压实：高韧薄层沥青混合料依靠摊铺机熨平板基本可达到密实效果，采用11～13t 双钢轮压路机进行静压和收光整平即可。

第五，养护与开放交通：高韧静音薄层沥青路面在路面温度低于50℃时即可开放交通。养护期间，路面不得有车辆驶入，防止路面出现痕迹影响平整度。

第六，高韧静音薄层沥青路面工程验收标准：高韧静音薄层沥青路面摊铺完工后，外观应均匀、无离析、无划痕。不应出现泛油、松散、花白料和脱皮等现象。完工后进行验收检测，应符合表3 相关技术指标要求。

表3 高韧静音薄层沥青路面工程质量验收要求

6 结语

兴中道于2022 年8 月份完工，是中山市政道路第一次采用薄层沥青罩面。沥青加铺段通车后，参建各方驾驶感受加铺的情况，总体结论如下：一是结构方案选择合理，加铺过程的扬尘、噪声控制较好，施工过程未收集到任何市民投诉，且加铺工期与预期基本一致。二是加铺后路面舒适性较好，平整度和静音效果相比原路面有较大的改善，薄层沥青材料的性能及施工要求能够达到预期效果。