农村公路养护中薄层罩面技术的应用与性能分析

摘要 为提升农村公路养护效果，以贵定县Y010线盘江至沿山公路工程为例，研究薄层罩面技术在该路面预防性养护中的应用性能。文章结合该工程的实际情况，设计了薄层罩面结构，并选择沥青混合料、玄武岩集料和石灰岩矿粉等材料，按照配合比计算结果，使用拌和沥青混合料，完成了农村公路薄层罩面的施工。施工检测结果表明，该施工技术的应用性较好，渗水系数、压实度、平整度最大间隙及路面表面构造深度值均满足施工标准。

关键词 农村公路养护；薄层罩面技术；应用性能

中图分类号 U418 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）22-0078-03

0 引言

农村公路多处于自然环境复杂、交通流量较小的地区，因其技术等级低、长期受到自然因素和车辆碾压的影响，容易出现路面破损、平整度降低等问题[1]。因此，针对农村公路的养护工作，需要采用一种既经济又高效的技术手段。薄层罩面技术作为一种先进的预防性养护措施，能够实现轻微病害的矫正，该技术具有施工简便、经济性好、抗滑耐磨等优点[2]，利用摊铺机即可同步完成改性沥青的摊铺。该技术通过在原有路面上加铺一层薄的沥青混合料罩面，提高路面的平整度、耐久性和抗滑性能，从而延长公路的使用寿命。同时，薄层罩面技术还能有效修复路面病害，减少养护成本，提高公路的通行能力[3]。

综上所述，该文为提升农村公路的养护效果，以实际工程为例，研究薄层罩面技术在农村公路养护中的应用与性能，为农村公路养护施工提供可靠依据。

1 农村公路养护中薄层罩面技术

1.1 工程概况

为研究薄层罩面技术在农村公路养护中的应用与性能，以贵定县Y010线盘江至沿山项目为例。项目起点位于贵定县盘江镇音寨景区路口处，起点桩号为K0+000，顺延老路，终点止于沿山镇同城化路口处，终点桩号为K12+960，其K5+600～K7+460段为完全利用段，实际施工里程为11.430 km。路基宽度为5.5～11.5 m，全线按原有路基宽度实施，其中K0+000～K5+600、K7+460～K9+400、K10+800～K12+080路段的路面采用2.5 cm的薄层罩面；而K9+400～K10+800、K12+080～K12+960路段的路面则采用微表处。

该文在研究过程中，仅以其中的K0+000～K5+600路段为例进行相关研究。该公路在建设完成后，经过多年使用，路面性能已显著下降，影响路面行车的舒适性和安全性（如图1所示）。

因此，农村公路管理部门进行现场调查和分析后，采用薄层罩面技术进行该公路的预防性养护，避免该公路发生更大的病害，其主要是在原有的路面上，加铺厚度为2 cm的薄层沥青混凝土罩面，并且为保证罩面的应用效果，在选择混凝土粒径时，严格控制粒径大小，该文结合工程情况选择石灰岩石料，其石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂，石质宜与粗集料相同，不使用山场的下脚料。最大限度地保证薄层罩面混凝土的均匀性，提升罩面层的耐久性。

该文针对工程的养护需求，进行薄层罩面的结构设计，其主要目的是提前防治和恢复路面功能。在养护周期内，其核心施工任务是进行补强工作，并施加恢复功能型的罩面，罩面厚度调整为25 mm，可有效修复路面的局部损伤，提升其承载能力，从而恢复公路的平整度和舒适度[4]。该养护方法既考虑了路面的实际状况，也兼顾了养护成本的控制。通过这一阶段的养护工作，可进一步巩固路面的使用性能，确保公路在长时间内保持优良的运行状态[5]。

通过实施薄层罩面，能够有效改善路面的抗滑性能和平整度。此外，薄层罩面还能增加沥青路面结构层的厚度和总体强度，进而延长路面的使用寿命，并有效延缓反射裂缝的产生。这种养护方式在提升公路性能的同时，也能极大程度地提升路面的长期稳定性与使用寿命。

1.2 沥青混合料配合比设计

1.2.1 沥青混合材料设计

该文选择沥青混合料、玄武岩集料和石灰岩矿粉进行沥青混合料的制备。沥青混合料的性能指标如表1所示：

玄武岩集料和石灰岩矿粉均满足相关规范标准，其中集料的质地均匀、坚硬，且不含杂质，严格按照反击式破碎的加工工艺进行生产，确保颗粒形状棱角丰富，而矿粉则保证不存在结团现象，且含水量不可过高，亲水系数满足相关标准。

1.2.2 级配设计

在完成材料选择后进行级配设计，为保证级配设计的合理性，确保薄层沥青混凝土的质量和性能，该文采用主骨料空隙填充法，以精细进行骨架级配设计和体积设计。该方法充分考虑沥青混凝土内部的高温抗变形能力，以及路表抗滑颗粒与车轮间的接触特性[6]，不仅优化了沥青混凝土的组成结构，还提升了其整体强度和使用寿命。通过科学的设计和施工，能够确保薄层沥青混凝土具有良好的抗滑性能和抗变形能力，为公路的安全、舒适和持久使用提供了有力保障。配合比计算公式如下：

qc+qs+qz=100 （1）

qc " " " " " 100γo （Vd−Vs）=qs "γs +qz "γz +qa "γa （2）

式中，qc、qs、qz——粗集料、细集料及矿粉的质量分数；Vd、Vs——主骨架、沥青混凝土的空隙率；γo、γs、γz、γa——粗集料相对紧装密度、细集料与矿粉的表观相对密度、沥青的相对密度。

依据上述公式，最终确定的混凝土目标空隙率为4.5%，粉胶比为1.3；根据经验所确定的油石比为6.0%，据此可确定7.8%的矿粉用量，粗集料、细集料的质量分数分别为73.8%和18.4%，确定的最佳油石比为5.8%。依据确定的级配结果及石油比，使用间歇式沥青拌和设备进行沥青混合料的制备，在制备过程中应严格控制沥青混合料的拌和温度，详细指标如表2所示：

沥青混合料拌和后，将其置于罐内存储，并对其继续搅拌0.5 h，避免沥青混合料发生离析现象，制备完成后的混合料运送至施工现场。

1.3 薄层罩面施工

在进行薄层罩面施工前，应先对原始路面的各类病害进行处理，确保路面基层稳定，路面清洁无杂物，从而保障罩面层和原路面之间的有效黏结。同时，依据设计的铣刨面积和深度，逐道进行精确的铣刨作业，确保铣刨后的边线平整顺直。此外，路槽的彻底清理也至关重要，以确保施工质量和道路使用性能。通过这一系列精心准备和细致操作，可为薄层罩面的施工奠定坚实基础，提升道路的安全性和舒适性[7]。

若原始路面病害程度较为严重，例如出现5 mm以上的裂缝、深度超过10 mm的车辙等，必须提前进行相关处理，从而针对不同的病害类别，选择针对性的处理措施，并彻底清除处理区域的沥青路面残留物。清理工作完成后，即可开始同步薄层罩面施工（如图2所示）。

在施工前应对改性沥青混合料进行严格的质量检验，确保其各项性能指标均符合薄层罩面施工的技术要求，从而保障施工质量和路面使用性能。

在上述步骤的基础上，进行薄层罩面的摊铺施工。为了确保施工质量，应先将混合料摊铺机进行预热，在温度超过100℃后方可进行摊铺施工。通过摊铺机推动卸料车稳步前进，同步进行高黏改性沥青混合料的喷洒与摊铺作业。在摊铺过程中，必须严格避免随意中断、刹车等情况，控制摊铺机的移动速度，使其控制在13 m/min，以确保沥青混合料的均匀性和平整性。若摊铺时局部区域出现缺料，应通过人工及时进行补料，并控制摊铺过程中的温度在150～170℃范围内，从而确保沥青路面的施工质量和性能。

摊铺完成后立即进行碾压施工，碾压方案的详细情况如表3所示：

依据上述内容完成碾压施工后，对薄层罩面路面拼接缝位置进行处理，该处理的主要目的是提升接缝处质量，保证立面整体的平整度。在选择接缝处理方式时，需依据混合料摊铺模式进行确定，如果混凝土摊铺时选择单幅摊铺，则采用纵向结构形式完成接缝处理。如果混凝土摊铺后，其温度没有下降至常温，应对该部分进行预留处理，以便后续的加铺施工。该文在进行混凝土摊铺时，采用双幅摊铺的方式完成，因此为保证接缝处理效果，应选择搭接处理方式进行接缝处理，并控制搭接长度不超过10 m。在搭接处理后，应严格按照施工标准对接缝平整度进行精细处理，通过上述措施提升路面的整体质量和使用性能，确保行车的安全性和舒适性。

施工完成后应进行一定时间的交通管制，并对路面温度进行检测，当温度下降至50℃以下时，方可开放交通，至此完成农村公路养护中的薄层罩面施工。

2 结果分析

依据上述方法完成施工后，对试验段的施工结果进行检测和评价。该文主要是对薄层罩面施工后的抗滑性能、压实度、排水性能进行检测，判断施工后的路面是否满足施工标准，主要检测不同时间下的渗水系数、压实度、平整度最大间隙及路面表面构造深度，检测结果如表4所示：

对表4的检测结果进行分析可知，随着时间的逐渐增加，薄层罩面施工后的渗水系数、压实度、平整度最大间隙及路面表面构造深度值均满足工程的规范标准，4个指标的最大值分别1 205 mL·min−1、90.2%、1.65 mm及1.33 mm。因此，薄层罩面技术具备较好的施工效果，在农村公路养护中的表现优异，整体性能稳定，路用效果尤为突出。运用薄层罩面技术后，旧沥青路面的使用性能得到显著提升，既有的病害问题得到有效抑制，实现了预期的养护目标，展现出显著的养护效果。

3 结论

为研究农村公路养护中薄层罩面技术的应用性能，该文以实际工程为例，从施工材料选择及施工工艺确定为出发点，对薄层罩面施工技术进行了研究，结合工程实际情况进行薄层罩面施工。对施工后的结果进行检测分析后，确定该技术能够满足公路养护需求，可有效提高农村公路的行驶安全性和舒适性，提高路面的使用寿命。

参考文献

[1]雷荣军.温拌薄层罩面技术在高等级公路沥青路面养护施工中的应用[J].交通科技与管理，2023（14）：159-161.

[2]宋立军.薄层罩面养护技术在公路工程中的应用[J].工程建设与设计，2023（9）：196-198.

[3]王新秋.沥青路面薄层罩面养护技术与施工方法分析[J].交通世界，2019（4）：246-247.

[4]朱晓东.公路沥青路面薄层罩面养护技术与施工方法研究[J].产业科技创新，2023（4）：74-76.

[5]贾力.沥青路面薄层罩面预防性养护技术研究[J].工程建设与设计，2022（9）：86-89.

[6]易成瑞.薄层沥青罩面技术在道路提升改造中的应用[J].安徽建筑，2023（6）：132-134.

[7]樊祥磊，张四恒，李文凯，等.基于超薄层罩面技术的高粘沥青混合料性能及粘接力研究[J].粘接，2023（8）：62-65.