高速公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术

石建民（甘肃省兰州高速公路管理处，甘肃 兰州 730000）

1 引言

经济的发展伴随而来的是交通需求的日益增加，然而作为交通出行的重要介质的高速公路由于建设质量或长期磨损等问题，容易造成路面病害。对建成不久的高速公路进行预防性养护，或者对已经产生病害缺陷的公路根据主导损坏类型进行修复（图1），都可以使用温拌超薄磨耗层技术，使高速公路形成耐磨性较强的磨耗层，发挥预防病害的作用，对于提升公路使用寿命，降低运营成本，进而减少大量人力、物力和财力的不必要投入[1]。

图1 公路病害示意图

2 温拌超薄磨耗层施工物料的特点

现阶段，温拌超薄沥青磨耗层已经越来越多地被运用在高速公路养护施工中。铺装时，物料厚度一般在1.5-2.5cm之间，采用新型断级配橡胶沥青混合料，沥青试验中，针入度、软化点、密度等都有明确要求，主要工艺为温拌。对初建高速公路进行路面抗滑和预养护，或者对已建公路路面病害缺陷公路进行修复使用。与以往的石屑封层、稀浆混合料、微表处等罩面养护措施相比，超薄沥青磨耗层具有强度高、稳定性强、施工噪音较小、抗滑性好等优点。同时，超薄沥青磨耗层可以调整路面不平整，提高路面降水能力，施工后在很短的时间里可实现通车。温拌沥青混合料由于粒径小，构造深度大，因此具有减少路面行驶噪声，降低气体及粉尘的排放量的功能。欧洲部分国家已将超薄沥青磨耗层作为减噪路面进行使用。而且，超薄沥青磨耗层施工厚度较薄，无疑节约了经济成本。20-25mm 厚度的超薄沥青磨耗层，比一般常用的35-50mm 的普通沥青砼罩面要减少40%左右的投资成本，节约近1/3的砂石与沥青材料，对节能减排具有重要意义。与稀浆封层相比，超薄沥青磨耗层可以节约初期建设资金20%～30%，但其性能与使用寿命要远高于稀浆封层[2]。

3 温拌超薄磨耗层施工技术的缺陷

温拌超薄磨耗层公路的养护起到了一定的作用，既没有泥尘污染，也不干扰交通。但是其中依然存在一些问题，即对损坏非常严重且不进行彻底翻新修复就不能满足公路大修要求的重度结构性损坏的路面并不适用。这是因为，裂缝程度分为轻度裂缝、重度裂缝、宽缝，当路面出现严重断裂或较大车辙，如果修复不及时，就会产生大型坑洞。这时，仅靠温拌超薄磨耗层修复不能实现修复效果。因此，温拌超薄磨耗层基础上，运用综合施展其它手段也是十分必要的。路面的基础结构层受到变形的程度不高时，路面稳定性问题不大，而如果路面严重破损，要先处理旧路面。具体而言，应首先实施铣刨，或者通过填充各种补料（如沥青混合料）等方式对路面结构进行修复，或者用橡胶改性沥青对宽带较大的反射裂缝进行处理，然后再使用温拌超薄磨耗层技术对路面进行修复[3]。

4 施工技术

4.1 工程概况

某公路位于隧道左幅，采用双向4车道，K65+420-K68+860，设计速度80km/h，全长89.724公里，与铁路交叉3次，隧道交叉1次，地处东北北部，山区气温较低，气候条件比较恶劣。拟开展工程开展改性温拌超薄磨耗层施工。

4.2 场地和技术准备

首先应对施工现场进行详细检查，对重点环节予以关注，进行排水系统的改善，并且确保路面平整。路面坑陷变形或车辙事先处理，例如对于平整度高于1cm沥青路面车辙，一般通过铣刨措施予以解决；对于大于2cm坑陷采用填充方式解决；对于微小裂缝，一般采用沥青砂予以填铺并压实。原路面处理完毕以后，会出现大量废弃材料在路面堆积。对路面现场情况仔细勘察，铣刨处理之后，应进行全面、彻底地路面清扫，对残留浆及颗粒予以清除，对细缝沉渣可通过大型压风机清除。清理杂物后完毕以后，应把粘层油均匀喷洒于拟进行养护的路面上层，在此之前应封锁交通。温拌混合料是介于冷拌混合料和热拌混合料之间的材料及工艺，应在低温下进行拌和，矿料加热温度控制在145℃至155℃之间，出料温度在135℃至155℃之间。物料运输应及时、无中断，避免混合料粘结或离析。摊铺结束后立即进行碾压，避免中间停顿时间过程[4]。

4.3 配比技术

受外部环境、灰尘及机械破坏影响，为提升养护效果，完善摊铺质量，采用改性温拌超薄磨耗层。将1.5-2.5cm断级配橡胶沥青混合料摊铺于作为防水粘结材料的聚合物改性乳化沥青粘层膜（性能参数详见表1）上。

石料级配特点为断级配，段级配为粘结层提供了可靠的空隙率，对于快速降低水雾有一定作用。结合温拌技术施工试验段要求，粗骨料选择高性能路面使用骨料，骨料直径应超过4.75mm，如玄武岩、辉绿岩等都可以作为合适的骨料。骨料应满足一定配比，例如洛杉矶磨耗损失小于或等于35%，针片状含量小于或等于25%，一个破碎面大于或等于95%，2个及以上破碎面大于或等于85%，尽量选择同一厂家生产的同种骨料，否则应在监理人员指导下进行复配。对于细骨料，主要作为热沥青混合料的构成元素。直径不超过4.75mm，配比要求是：砂当量不低于45%，亚甲基兰不高于10%，没有经过压实孔隙率不低于40%。矿粉级配：0.6mm筛子100%通过，0.075mm是筛子75%～100%通过。基于上述试验过程，最终确定材料用量为：乳化沥青粘结层0.6-1.2kg/m2，超薄温拌沥青混合料为A型25-28kg/m2；B型26-32kg/m2；C型29-35kg/m2。优化后，形成了骨架密实结构，拌料合成级配得到了明显改善，有效满足沥青混合料的性能要求[5]。

表1 改性乳化沥青性能参数

4.4 摊铺技术

摊铺机开始移动时熨平板避免拉毛，松开锁紧螺杆，对熨平板高度进行调节，熨平板底部要铺垫3块间距大小相等的木板。摊铺机到位以后应进行15-20min的预热，直到温度达到至少65℃停止预热。设置好钢钎支架及钢丝绳，以构成摊铺机行走的标高参照线，以梯队式联合摊铺施工方式，从而有效确保标高和平整度的准确性。待修复公路每10m设计一处基线立柱，弯道每5m按标高设计一基准线，确保基准线收紧。摊铺速度应约3-5m/min，摊铺温度应高于100℃，摊铺厚度在25-30mm，摊铺时应保持匀速、连续，避免时快时慢和中途停止，以确保摊铺效果。应严格控制摊铺厚度，过厚或过薄都不利于施工效果的最大化。对于角落等摊铺机械摊铺不到的位置，可通过人工方式予以摊铺。

4.5 碾压技术

为实现预定压实，应选择大型双钢轮振动压路机，或采用大型胶轮压路机。振动压路机依据“紧跟、缓压、高频、低幅”标准，初压、复压、终压都应紧邻摊铺机。考虑到气候条件比较恶劣，为提高工作效率，初压采用30吨大型胶轮压路机，再用16t 双钢轮振动压路机低频振动压两遍，初压温度要保持在100-120℃。钢轮压路机与胶轮压路机因保持较小距离，但距离不能太近，以免追尾。复压采用钢轮压路机低频压3 遍，终压用钢轮压路机低频压2遍。复压、终压的温度分别为70-110℃和50-70℃。为避免沾轮现象，水箱中可添加适量表面活性剂[6]。

5 结语

本文首先分析了温拌超薄磨耗层施工物料的特点，然后分析了温拌超薄磨耗层施工技术的缺陷，然后结合工程实例，对场地和技术准备、配比技术、摊铺技术、碾压技术等进行了详尽分析。就目前的情况来看，温拌超薄磨耗层具有施工快捷、噪音小、透水性好特点，但仍然存在一定局限。要求设计人员和施工人员进一步加强施工技术的研究，更多地运用新工艺、新方法，为优化升级温拌超薄磨耗层施工技术，提升我国公路的养护质量作出贡献。