黏结性超薄磨耗层在沥青混凝土路面病害处置中的应用

张小强

摘 要：在对沥青混凝土路面养护过程中，为了减少病害，可以使用黏结性超薄磨耗层对其进行养护。本文先对超薄磨耗层的优点进行了分析，并对江苏省沥青混凝土路面当前常见的病害进行分析，并以此为基础，对黏结性超薄磨耗层的应用进行总结，旨在提高沥青混凝土路面的养护水平。

关键词：黏结性;病害处置;超薄磨耗层

中图分类号：U418.6 文献标识码：A

1 超薄磨耗层的优点

与传统的沥青混凝土路面相比，超薄磨耗层对病害的处置技术具有可靠的处置质量、较高的施工效率、优良的预养护能力以及较高的经济性，因此其从推出之后就得到了广泛的应用。表1为传统和超薄磨耗层处置技术性能之间对比。

2 江苏省沥青混凝土路面中的常见病害

2.1 路面开裂病害

在各级公路中，路面开裂是较为常见的病害，该种病害的分布没有明显的环境和地域特点，该病害主要受冻融循环、冲击荷载、高轮压以及局部交通量骤增等因素的影响。沥青混凝土路面主要有网状裂缝、龟裂、纵裂缝以及横裂缝等开裂形式，通常公路会出现两种以上的开裂形式。

通过对江苏省沥青混凝土路面开裂病害进行分析可知，不均匀沉降以及反射开裂是该省开裂病害产生的主要原因。当路基层存在缺陷时，路基层的刚度和平整度都会受到影响，路面的缺陷位置所产生的应力集中效应也会相应提高，从而产生路面反射开裂病害。该种病害通常会产生横向裂缝，随着反射裂缝的增加，最终产生贯穿整个路基路面结构层的裂缝。与此同时，路基不均匀沉降会使面层受到拉裂，进而导致裂缝的产生。

2.2 路面车辙病害

江苏省路面车辙病害产生的主要原因有重载叠加和长大纵坡等因素。大型载重车辆在经过长大纵坡路段时，为了使车速得到控制，会加强制动，路面受荷载的冲击时间也会相应的增加，从而导致车辙病害。

3 病害处置中黏结性超薄磨耗层的应用

3.1 对主材性能的要求

不良环境和车辆荷载直接作用面即为罩面层，因此应该确保黏结性磨耗层的施工质量，而主材（沥青材料）的质量将直接决定该层的质量。超薄磨耗层与普通罩面相比，厚度较低，因此当荷载要求相同时，为了提高承载能力，应增加粗集料的比重，使其骨架优势得以发挥。而在这种条件下，细集料的含量会相应的减少，这会直接导致骨料空隙填充度不够，无法有效约束粗集料的边界，从而导致车辙和变形等病害。为了减少约束缺陷，施工人员应依靠高黏结性沥青材料，使磨耗层强度和厚度得以提高，从而达到提高沥青使用年限的目的。

判断超薄磨耗层中沥青综合性能的重要指标主要有黏度和针入度。为了提高超薄磨耗层的黏性和弹性，应使用改性技术对其进行处理，当前常用的改性技術为橡胶改性，该技术不但可以使基质的弹性得以优化，还可以发挥低碳环保的作用。

对相关实验进行分析可知，对黏结性沥青基质材料进行弹性改性处理，可以在保障沥青基质的黏结性的基础上提高其弹性。为了得到橡胶材料的最佳添加比例，研究学者运用半理论半经验的试验方式对其进行试验，选择多组试验参数，对比分析各组的弹性指标，最终得到添加最佳比例，通过大量实验证明，当橡胶粉改性剂含量为17%左右时，超薄磨耗层沥青材料可达到最佳弹性。

3.2 黏结性超薄磨耗层主要施工工艺

当前，黏结性超薄磨耗层施工工序与普通沥青混凝土的施工过程高度相似，主要有罩面层压实、罩面层摊铺、混合料运输以及混合料拌和等环节。

（1）混合料拌和工艺。到目前为止，湿法拌和为公路养护中常见的拌和手段，该种拌和方法过渡性较好，因此得到了广泛的应用。湿法拌和过程中应对拌和温度进行控制，且应减小沥青拌和仓与黏结剂之间的距离，使黏结剂的热损失得到最大程度的控制。在拌和过程中，拌和温度应为175℃～195℃，当拌和黏度大于2.5 Pa·s时，拌和温度应提高5℃～10℃。当拌和仓初始温度或者作业区域环境温度不符合要求时，施工人员应对沥青集料进行加热处理。

（2）混合料运输工艺。在混合料运输过程中，应确保其运量符合连续摊铺的要求，为了避免料斗与混合料粘连，施工人员应将防黏剂均匀的喷洒在料斗内。为了防止出现离析，可进行二次拌和，使混合料的均匀性得到保障。运输结束后，施工人员应对料斗进行清洁，避免混合料凝固，污染料斗。

（3）罩面层摊铺工艺。在摊铺过程中，由于罩面层厚度较小，会导致混合料热量散失速度增加，为了使摊铺质量得到保障，施工人员应对摊铺温度进行控制，在摊铺之前应预热熨平板，与此同时，施工人员应保障黏结性高弹磨耗层摊铺时的环境温度不低于15℃，摊铺温度、磨耗层厚度与处理层温度之间为负相关。图1为三者之间的关系图。

在对超薄罩面层的摊铺松铺系数进行选择的过程中，应该以试验段数据为依据。由于黏结性高弹磨耗层材料比普通材料的压实空间小，且其具有较高的压实难度，所以与普通沥青混合料的松铺系数相比，该材料的系数略低。在摊铺作业过程中，施工人员应保持摊铺车能够连续稳定的前进，且应结合现场供料情况对摊铺机推进速率进行控制，通常推进时速范围应为60 m～180 m。

（4）罩面层压实工艺。由于该罩面层具有较为明显的弹性，会对压实质量造成一定的干扰和影响，所以与普通沥青混合料相比，该种材料的压实施工标准较高。为了防止各混合料之间出现粘连，施工单位应使用钢轮压实机械对黏结性高弹磨耗层进行压实处理。罩面层压实主要分为处压实、复压实和终压实，在实施初压实的过程中，应采用动静结合的形式进行压实，在实施复压实时，应使用振动压实方式进行处理，在实施终压实时，应采用静压方式进行处理。除此之外，施工人员还应该对压实温度进行控制，通常初压实温度应大于155℃，复压实温度应大于90℃。

4 结论

综上所述，在对沥青混凝土路面进行施工过程中，常会出现车辙病害和开裂病害，为了有效的规避这些病害，可以使用黏结性超薄磨耗层对路面病害进行处理。黏结性超薄磨耗层具有处置质量高、养护能力强、经济效益高等特点，在当前公路养护中起到了重要的作用。为了进一步提高其施工质量，施工单位应对罩面层压实、罩面层摊铺、混合料运输以及混合料拌和等过程进行控制，从而达到提高公路施工和养护质量的目的。

参考文献：

[1]王小雄，崔文社，尹冉.超薄沥青磨耗层在高速公路沥青混凝土路面养护中的应用[J].公路，2011，56（05）：197-202.

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