常温超薄罩面在隧道路面养护中的应用

杨耀森

（山西晋通公路工程监理有限公司，山西晋城 048026）

0 引言

常温超薄罩面采用间断级配设计，通过添加常温沥青改性剂作为路面磨耗层使用，适用沥青路面和水泥路面罩面施工，厚度通常为1.0～2.0cm。常温超薄罩面平整度高、厚度薄、抗滑性能好，可有效降低行车噪声，在常温下可以进行施工，施工速度快、施工工艺简单，且具有良好的经济性。为快速恢复隧道内路面的抗滑性能，需先将磨光严重的路面表层进行铣刨，清理干净后采用常温超薄罩面进行养护维修，以提升路面抗滑性能。本文结合高速公路隧道路面养护工程项目，根据现场调查结果制定养护方案，并在完工后对养护效果进行检测，确定隧道路面使用性能的恢复情况[1]。

1 工程概况

1.1 工程介绍

某高速公路于2011 年末建成通车，近期日常巡查中发现隧道内的部分路面结出现不同程度的破坏。隧道起讫点桩号为K64+570—K66+810，全长为2.24km。根据调查结果，隧道内路面存在裂缝、磨光、剥落等病害，部分路段抗滑性能严重不足，亟须进行养护维修。隧道内原路面采用复合式路面结构，路面的下面层为26cm 厚水泥混凝土，上面层为10cm 厚沥青混凝土，基层为15cm 厚贫混凝土，下部填充层为C15 片石混凝土。

1.2 路面使用状况调查

隧道路面使用状况调查重点是路面抗滑性能的检测，检测指标为隧道路面横向力系数SFC 值，检测结果如表1 所示。

表1 隧道内路面抗滑性能检测结果

根据调查结果，发现隧道左右两幅行车道多个位置磨光严重，横向力系数SFC 值低于40，横向力系数SFC 检测结果平均值为34.9。右幅行车道横向力系数SFC 检测结果平均值为44.7，且有多个测点检测值低于40，说明隧道内行车道抗滑性能较差，需要进行养护维修。

2 隧道路面常温超薄罩面层养护方案

2.1 原路面处治方案

原路面磨光严重，首先，将路表材料作铣刨处理，深度为2cm。其次，在铣刨后将松散料、灰尘等彻底清理干净。再次，由于路面铣刨施工过程中是边通车边施工，铣刨完成后需要在路面上撒布改性乳化沥青抑尘层，撒布量为0.15～0.25kg/m2。常温超薄罩面层施工前再次撒布一层改性乳化沥青粘层油，加铺一层2cm 厚常温超薄罩面，以恢复路面抗滑能力。最后，为满足隧道内路面防火要求，在常温超薄罩面层沥青混合料添加了一定比例的阻燃剂，以保证施工和运营安全[2]。

2.2 常温超薄罩面施工要点

2.2.1 施工准备

常温超薄罩面层不能作为路面补强层，只能进行预防性和矫正性养护。因此，在养护施工前，要对隧道内路面病害进行修补。路面铣刨后彻底清除杂物，对破损严重的病害进行修补，并保证路面干燥，不得有积水。另外，施工温度不宜过低，最低温度不低于10℃。

常温超薄罩面施工选用专用施工机械，可完成粘层沥青喷洒，罩面层混合料摊铺和熨平作业。在改性乳化沥青粘层喷洒5min 内完成罩面层混合料摊铺。设备摊铺宽度可调节，且摊铺前履带不得接触喷洒粘层的部位。

2.2.2 罩面层摊铺

改性乳化沥青加热温度达到60～80℃即可进行撒布施工，施工中严格控制喷嘴离地高度、撒布重叠等施工参数，精准计量粘层沥青撒布量，撒布量控制在1.0L/m2。改性乳化沥青粘层撒布后，随即进行超薄罩面层混合料摊铺，摊铺设备采用振动熨平板熨平[3]。

2.2.3 罩面层碾压

超薄罩面层混合料摊铺后采用压路机碾压，压实机械采用9～12t 的双钢轮压路机。碾压次数按3 次控制，碾压过程中压路机不得停在未冷却的罩面层表面。在罩面层混合料温度下降到90℃之前完成碾压，压路机碾压过程中喷洒皂液水，以防止粘轮。碾压后进行交通管制，待罩面层温度下降到50℃方可通行[4]。

3 原材料选配与检验

3.1 改性沥青

该项目常温超薄罩面层采用SBS 改性沥青，其主要技术指标检测结果如表2 所示。各主要指标检测结果均满足设计要求，说明SBS 改性沥青质量合格。

表2 SBS 改性沥青检测结果

3.2 粗集料

常温超薄罩面层粗集料，选择强度高、硬度高、抗滑性能好的玄武岩，集料干燥洁净、形状规则，其主要技术指标检测结果如表3 所示。玄武岩压碎值、坚固性等指标检测值均达到了设计要求，说明粗集料质量合格[5]。

表3 粗集料检测结果

3.3 细集料

细集料选择机制砂，其主要指标检测结果如表4所示。机制砂表观相对密度、含泥量等指标检测结果均满足设计要求，质量合格。

表4 细集料主要技术性能指标要求与试验结果

3.4 矿料级配与最佳油石比

常温超薄罩面层混合料填料选择石灰岩质矿粉，外加剂选择阻燃剂。通过试验确定矿料级配如表5 所示。按照矿料级配制备试件开展马歇尔试验，得出最佳沥青用量为4.8%。

表5 罩面层混合料级配检测结果

4 隧道路面养护质量检验分析

4.1 混合料质量检测与分析

常温超薄罩面施工过程中，在施工现场取样检测混合料的级配，检测结果如表5 所示。

根据表5 所列罩面层混合料级配检测结果，得出拌制混合料级配与设计级配相差不大，偏差均在允许范围内。另外，经检测取样混合料油石比为4.9%，而混合料配合比设计确定的最佳油石比为4.8%，偏差值为0.1%小于设计要求的±0.3%，说明施工现场采用的罩面层混合料满足设计要求，质量合格。

4.2 平整度检测与分析

在施工现场选取有代表性的测点，分别在养护前后进行平整度检测，检测结果如表6 所示。

表6 隧道路面养护前后平整度检测结果 单位：mm

通过对比分析，得出养护后隧道内路面平整度得到了明显改善，较原路面明显提高。养护前平整度检测结果最大值为6.2mm，养护后仅为1.3mm，路面平整度明显改善，行车舒适性得到了大幅度提升。

4.3 路面抗渗性能检测与分析

在隧道两侧行车道选取有代表性的测点，在养护前后分别开展渗水试验，试验结果如表7 所示。

表7 隧道内路面渗水系数检测结果 单位：mL/min

通过对比分析，得出养护后隧道内路面抗渗能力得到了明显改善，平均下降10mL/min 左右，说明隧道内路面抗渗性能得到进一步提升。

4.4 抗滑性能检测结果分析

为确定养护前后隧道内路面抗滑能力的提升效果，选取磨光比较严重的路段作为研究对象，在养护前后对路面构造深度和摩擦系数进行检测。路面构造深度采用手工铺砂法检测，摩擦系数采用摆式仪检测，检测结果如表8 所示[6]。

表8 隧道内路面养护前后抗滑性能检测结果

通过对比分析，得出养护后隧道内路面摩擦系数和构造深度明显提高，进而提升了路面抗滑能力。养护前路面摩擦系数检测结果大多数低于45，说明路面磨光严重；养护后路面摩擦系数得到明显提升，最小值为68。养护前路面构造深度较小，最大值不超过1mm，养护后均超过了1mm，最小值为1.3mm。因此，养护后隧道内路面摩擦系数和构造深度均明显提升，说明路面抗滑性能得到了有效恢复。

5 结论

本文以高速公路隧道路面养护为研究背景，根据路面破损情况采用常温超薄罩面进行养护维修，以快速恢复路面抗滑能力。根据现场调查结果，制订隧道路面常温超薄罩面养护维修方案，从原路面处治、粘层撒布、罩面层摊铺、碾压等方面阐述了施工技术，进行原材料检验和配合比设计，并在养护施工全过程进行质量检验，分析检测结果得出以下结论：

一是常温超薄罩面层混合料配合比偏差没有超过限值，说明混合料拌和质量满足施工要求；二是养护后路面平整度检测值明显下降，最大值仅为6.2mm，远低于养护前的最小值1.3mm，路面行车舒适性得到明显提升；三是养护后路面各行车道渗水系数明显下降，平均下降10mL/min 左右，说明隧道内路面抗渗性能得到进一步提升；四是养护后路面构造深度和摩擦系数大幅提高，说明隧道路面抗滑性能得到明显提升，达到了预期效果。