UTAC薄层罩面在干线公路养护中的应用

□文 /焦晓磊

介绍了UTAC薄层罩面在国道103京塘路养护维修实体工程的技术方案和施工过程，从养护流程、材料要求、配比设计、施工要点等多个方面阐述了薄层罩面的技术要点。实践结果表明UTAC薄层罩面技术是一种功能完善的预防养护技术方案，适用于天津市路面技术要求较高的干线公路的预防性养护，可明显改善路面行驶性能，达到延长路面使用寿命的目的。

薄层；罩面；干线；公路；养护；维修

目前天津市国省干线公路路面大部分已到了养护维修期，寻求一种经济适用的沥青路面修补技术十分必要。薄层罩面技术是一种延长公路寿命、改善路面质量、降低建设成本、提高路面行驶性能与安全特性的前沿施工技术，摊铺厚度较薄，适用于公路预防性养护工程，具备较大的成本优势。在施工工艺方面，薄层罩面适宜采用专业化设备以及同步喷洒摊铺设备，具有摊铺速度快、通车时间快等优点，可减小施工占道及造成的交通阻塞。

国道103京塘路（以下简称“京塘路”）维修工程采用了UTAC薄层罩面技术，取得了成功，对今后干线公路的预防性养护起到指导和推动作用。

1 工程概况

京塘路交通量大、行车速度快，对路面功能层磨损严重，导致裂缝以及路面抗滑能力减低等路表功能明显下降，给行车安全造成了隐患，急待实施预防性养护措施，恢复路面行驶性能。

该路线作为天津市区与滨海新区的交通动脉，受交通组织的约束，只能采取不间断交通的施工方法。薄层罩面摊铺速度是普通沥青路面的5倍左右，具备快速施工优点。为把对交通的干扰降到最低，决定采用薄层罩面对京塘路进行养护维修。

1.1 路况检测

为科学准确的对路况进行了解，采用目前最先进的路况快速检测车对路况破损率和平整度进行检测，重点了解路面病害形式和病害程度，见表1。

表1 京塘路路况检测结果

路面主要以横纵裂缝为主，个别路段有网裂存在。同时，路面表观光滑，构造深度衰减明显。路面平整度整体良好，个别路段存在路面变形。因此，应在局部进行挖补维修，整体改善路面的行驶性能。

1.2 养护方案

1）旧路面的强度满足交通荷载与流量的要求。

2）通过现场调查、统计及对病害的分析，对个别大的车辙路段、短距离的大面积剥落路段进行铣刨加铺处理。

3）原路面裂缝宽度＜6mm可不进行处理；当裂缝宽度＞6mm时，应先进行封缝处理。

4）原路面的坑槽、拥包等病害应彻底挖补。

5）对路段病害只发生在表面且剥落严重的路段进行薄层罩面。

薄层罩面铺筑厚度2.5 cm，铺筑1～3车道，逐车道依次施工，摊铺宽度约4 m。单向不断交作业、夜间施工。

2 配合比设计

2.1 原材料

1）沥青。试验所用沥青为SBS1-D改性沥青，见表2。

表2 SBS1-D改性沥青试验结果

2）矿料。粗集料采用5～10mm石灰岩；细集料采用石灰岩机制砂；填充料采用石灰岩磨制的矿粉，见表3。

表3 矿料试验结果

3）改性乳化沥青。薄层罩面一体化施工方法采用快裂阳离子改性乳化沥青，见表4。

表4 改性乳化沥青技术要求及检测指标

2.2 级配设计

根据UTAC-10型级配曲线范围，经筛分计算后确定原材料级配曲线和配合比，见图1。

图1 设计级配曲线

按照马歇尔配比试验方法确定最佳油石比为5.53%，为保证沥青混合料的各项技术性能，认为该沥青混凝土的油石比取5.50%，此时沥青混凝土的密度为2.475 t/m3，在实际施工生产中，油石比可控制在±0.2，以保证质量。

为进一步验证目标配合比、生产配合比设计的合理性，对沥青混合料的析漏、飞散损失、水稳定性、高温性能及抗滑性能进行了验证，见表5。

表5 UTAC-10混合料性能检验结果

由表5看出，在最佳油石比条件下成型的混合料各项路用性能均能很好的满足技术要求。

3 施工

3.1 基础工作

将试验路段行车道的原沥青混凝土面层用铣刨机铣刨25mm且使构造深度达到2mm以上，然后清理路面。铣刨过后，对坑槽外边缘进行修整，避免出现破茬。对需填补的路段进行清扫，不得有尘土、杂物或油污。需灌缝的路面进行灌缝施工。

3.2 混合料摊铺

1）薄层罩面厚度薄，降温速度过快，因此摊铺温度对于薄层罩面的摊铺质量至关重要。为防止温度降低而造成压实困难，摊铺温度应较普通沥青混合料高。薄层罩面摊铺温度一般控制在162～174℃。

2）由于薄层罩面UTAC混合料的粗集料多，应调整好振捣和振动级数，以确保足够的初始密实度并且振不碎集料。

3）粘接层沥青的摊铺采用专用设备同步进行。粘层沥青在60～80℃的温度下喷洒，喷洒量需精确计量。喷洒量控制在0.4～0.6 kg/m2；根据工程经验，主车道的轮迹带处比超车道的轮迹带处易产生泛油，所以主车道的粘结层乳化沥青喷洒量可适当小些；针对具体项目，由试验室设计喷洒量并由工程师在现场跟据实际情况适当调整。

4）混合料的松铺系数可以根据经验或根据混合料的类型由试铺试压确定，一般为1.15～1.20。

5）摊铺机必须均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少离析。摊铺速度根据实际情况确定，一般为10～27 m/min。

6）摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。

京塘路薄层罩面摊铺采用Vogel e公司SuPer-1500，可实现粘结层的一体化摊铺，为有效保证粘结层所用乳化沥青的材料供给，现场还配备乳化沥青油罐车。现场摊铺速度约为15 m/min。

3.3 混合料压实

1）由于罩面层摊铺厚度小，压路机的振频与振幅宜采用“高频、低幅”的方式碾压。

2）摊铺厚度薄，混合料温度损失迅速，不易压实，在压实工艺上必须做到压路机紧跟摊铺设备，随铺随压，必要时需要增加压路机数量。

3）压路机的喷水装置工作状况应保持良好，避免喷水量过多而引起的路面温度迅速降低和其他病害，从而影响路面质量。

4）沥青混合料摊铺后，宜尽可能在高温下进行碾压。初始碾压温度不低于150℃，碾压终了温度在120℃以上。

为保证压实度和平整度，应做到初压和复压的压路机紧跟碾压。此次试验段铺筑采取双钢轮振动压路机，振动初压2遍，轮胎压路机复压5遍，双钢轮压路机静压终压2遍。碾压速度10 m/min左右。

4 试验路检测

为检验试验路的后期使用状况，专门派人进行了跟踪调查。采用路况快速检测系统，对路面的平整度和破损率进行了检测对比，见图2。

图2 通车1 a后路况检测结果

由图2看出，实施薄层罩面后，路面破损率有明显改善。经过将1 a年的使用后，破损率处于0.31%～6.72%，平均值为2.55%。同时，由于薄层罩面主要针对行驶性能的改善，因此其在一定程度上对平整度有所提高，但整体改变不大。

5 结语

薄层罩面技术是一种经济适用的沥青路面修补技术。京塘公路试验路，薄层罩面技术能够取得较好的施工效果。

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