同步摊铺超薄磨耗层技术在吉林省高速公路路面养护中的应用

2020-10-28吴昊

河南科技 2020年25期

吴昊

摘要：随着公路养护技术的不断提高，超薄磨耗层技术逐渐发展为一种主要的沥青路面预防性养护形式，能够快速有效地修复路面早期发生的轻微车辙、网裂、贫油等病害，延长路面寿命，改善行驶质量，提高安全特性，减小噪声，增加路面强度等。本文结合吉林省工程实例，从原材料、配合比设计、施工工艺等方面介绍超薄磨耗层技术在吉林省高速公路路面预防性养护中的应用情况。

关键词：超薄磨耗层同步摊铺;预防性养护;UTFC-10

中图分类号：U418.6文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）25-0093-04

Abstract： With the continuous improvement of highway maintenance technology， Ultra-thin friction course technology has gradually developed into a major form of preventive maintenance of asphalt pavement， which can quickly and effectively repair minor ruts， net cracks， lean oil and other diseases that occurred in the early stage of the pavement， extend Pavement Life， improve driving quality， improve safety characteristics， reduce noise， increase pavement strength and so on. This paper introduced the application of Ultra-thin friction course technology in preventive maintenance of expressway pavement in Jilin Province from the aspects of raw materials， mix proportion design and construction technology.

Keywords： synchronous spreading ultra-thin friction course;preventive maintenance;UTFC-10

1 项目概况

近年來，吉林省高速公路建设发展迅速，通车里程达到3 582 km，高速公路养护维修任务随之增加，对高速公路的养护技术与管理水平也提出了更高的要求。2019年8月27日至9月4日，吉林省路桥建设集团有限公司在珲乌高速[黄松甸至敦化段，下行（延吉）方向]进行了超薄磨耗层预防性养护技术的应用。试验段施工起点为延吉方向K227+000，终点为K237+180，全长10.18 km。原路通车时间为2008年，已营运11年。路面局部出现了松散、车辙、坑槽、裂缝等病害，路面构造深度等指标衰减明显、道路整体性能降低。为了改善路面现有的通车条件，延迟路面损坏，采用同步摊铺超薄磨耗层（UTFC-10）技术对该路段进行预防性养护。

1.1 旧路概况

G12珲乌高速黄松甸至敦化段，通车时间为2008年，已营运11年。原路面设计标准：采用设计速度80 km/h的双向4车道标准，路基宽度24.5 m。路基标准横断面布置为：土路肩2×0.75 m，硬路肩2×2.5 m，行车道4×4.75 m，路缘带2×0.5 m，中央分隔带2 m。行车道标准横坡2%，土路肩标准横坡3%。原路面结构如下：表面层为5 cm改性沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-16;中面层为7 cm改性中粒式沥青混凝土AC-20;下面层为8 cm粗粒式沥青稳定碎石ATB-25;基层为32 cm水泥稳定碎石;底基层为16（18） cm水泥稳定砂土;垫层为20 cm砂砾。

1.2 路面状况与评价指标

为全面了解本段路的路面破损状况，并合理制定预防性养护方案，采用Z0Y0N-RTM智能道路综合检测车对路面情况进行了检测及评价。路面检测依据《公路沥青路面养护设计规范》（JTG 5421—2018）[1]的预防性养护设计要求对路面破损、平整度、车辙主要路面状况指标进行检测。以检测评价结果为基础进行预防性养护维修及方案选择的决策分析。G12珲乌高速K226～K236下行（延吉）方向无病害面积行车道为94.41%，超车道为93.46%，平均病害面积占比约6%，具体如图1所示。该段路面已出现的病害类型以裂缝类为主，局部存在重度的纵向裂缝。

1.3 预防性养护方案

高速公路预防性养护维修决策方案如表2所示。从表1可知，G12珲乌高速K226～K236下行段的PCI评价为87.8，RQI评价为92.8，RDI评价为92.7，相关数据满足指标三，因此，可采用2 cm厚超薄磨耗层进行预防性养护（见表2）。

2 配合比设计

2.1 原材料技术指标及检测结果

2.1.1 超薄磨耗层用粘层油。超薄磨耗层用粘层油宜采用SBS改性乳化沥青。粘层油质量技术要求如表3所示。

3 试验段施工及工艺总结

3.1 UTFC-10混合料拌和

超薄磨耗层混合料拌和时，采用间隙式拌和机进行拌和。拌和机配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备，至少配备5个热料仓和8个冷料仓。拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，并根据设备情况经试拌确定。一般情况下，超薄磨耗层混合料拌和时间不应少于45 s（干拌5 s，湿拌40 s）。集料加温温度为175～185 ℃，改性沥青加温温度为160～170 ℃，混合料温度应控制在175～180℃。

3.2 超薄磨耗层摊铺

超薄磨耗层混合料摊铺采用专用同步喷洒摊铺机施工。设备一次性完成粘层油喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平，洒布用量1～1.2 L/m2，摊铺速度控制住10～12 m/min。摊铺机开工前提前0.5～1 h预热，熨平板温度不低于100 ℃。用机械摊铺的混合料，不宜用人工反复修整。当不得不由人工进行局部找补或更换混合料时，需要认真仔细，特别严重的缺陷应整层铲除。

[螺旋式传

送装置][保温乳化沥青][乳化瀝青洒布装置][热混合料摊铺装置]

图2 具备乳化沥青粘层同步喷洒的摊铺设备

3.3 超薄磨耗层碾压

配备2台12 t以上双钢轮振动压路机，以慢而均匀的速度碾压，达到最佳的压实效果。初压温度不低于155 ℃，静压不少于2遍。终压紧接在初压后进行（以混合料不粘轮为度），温度不低于130 ℃，静压不少于2遍，并无轮迹。

3.4 衔接处处理

超薄磨耗层起始点或与含伸缩缝桥面衔接时，首先采用精铣刨机进行长度为30 m、深度为2～0 cm渐变的纵向顺坡方式，然后用切缝机及电镐将衔接处的根部垂直于道路中线横向切齐并清除干净，确保垂直接缝。

4 试验路检测数据及后期使用状况

项目部于2008年7月12日至15日对珲乌高速公路铺筑的超薄磨耗层试验路进行了检测。检测项目包括构造深度、摩擦系数及渗水系数，并进行了钻芯取样，观测厚度、级配及层间黏结情况。检测结果均满足设计图纸要求，具体检测结果见表12。

2020年5月，我们对试验路进行了使用状况观测，经过一个冻融期的使用，路面施工状况良好，未出现任何病害，统计路面裂缝反射率为65%，由当地养护单位进行了开槽和热密封胶灌缝。

5 结论

①吉林省珲乌高速同步摊铺超薄磨耗层（UTFC-10）技术的应用，有效解决了该路段网裂、贫油等病害，提高了路面的平整度、抗滑性等技术指标，降低了行车噪声，路面通行条件提升效果明显。