改性超薄罩面在隧道路面抗滑处治中的应用

2020-12-31赵振兴

运输经理世界 2020年16期

文/赵振兴

1 前言

改性超薄罩面可以对高等级沥青或水泥路面出现的轻微病害进行养护和维修。施工所用设备主要为摊铺机和钢轮压路机，完成摊铺和喷洒后，利用压路机碾压，实现对轻微病害的修补。该技术的应用工程主要为高速公路，通常情况下的高速公路路面寿命为6年以上，但应用该技术修补预防养护后，路面可以实现长达10年的使用寿命，这是因为应用改性超薄罩面技术后，噪声减小，渗水性能提升，提高雾天能见度，能够实现和原有路面的完全贴合，减少病害发生的可能性，大量节约资源和成本支出，值得推广应用。

2 工程概况

G30 连霍高速公路乌鞘岭隧道群包括五座隧道，隧道总长为21.9km,单洞总长度为43.84km。其中,分别使用不同的路面施工技术和材料，本次工程养护主要为乌鞘岭1 号隧道、4 号隧道，由于其以混凝土为主要路面材料结构，路面结构为:26cm 厚混凝土路面+20cm 厚水泥混凝土调平层组成。自2013年通车以来,混凝土路面在重载交通作用下逐渐磨光,抗滑性能减低,过往车辆行车安全存在一定隐患,急需整治。

3 配合比设计

3.1 原材料

3.1.1 集料

此次项目所选粗集料为永登县荣源石料场生产的0-3mm,5-10mm,10-15mm 辉绿岩,通过对我国高速公路路面施工抗滑表层质量标准进行分析，并结合当前高速公路路面施工经验，所选细集料采用永登县荣源石料场生产的机制砂,对其进行完全破碎处理，确保矿料中没有杂质和风化，然后进行干燥处理，确保矿料能够完全黏结沥青[1]。检测结果见表1、表2。

表1 粗集料试验结果

表2 细集料试验结果

3.1.2 填料

超薄罩面中的填料选择以石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石为主，这是因为上述材料的渗水性能优异，能够保障材料的干燥不潮湿，石料需要进行研磨直至成为矿粉。本次施工选择了三明尤溪矿粉。永登钰荣商贸有限公司生产的石灰岩经磨细得到的矿粉。检测结果见表3。

表3 矿粉试验结果

3.1.3 高粘改性沥青和高粘改性乳化沥青

沥青的选择应以实际工程的特点进行分析，并对沥青材料的性价比进行比较，最终选择符合工程要求的材料，本次施工选择Nov-aBinderTM 高粘改性沥青和NovabondTM 高粘改性乳化沥青。

3.2 配合比设计

某项目办、施工单位对配合比所需的样材进行收集并送往专业研究结构——甘肃省交通勘察设计院股份有限公司进行研究配比，在设计研究的过程中，相关研究人员对当地的施工条件和气候、公路使用规律等进行分析，并结合不同材料的价格质量进行配合比设计。根据甘肃省交通勘察设计院股份有限公司出具的目标配合比报告,项目办与施工单位在工地试验室进行配合比复核工作。超薄罩面级配需要对间断路面进行黏结，因此需要材料具有较强的嵌挤能力,在保证施工规范的要求内应宁粗勿细,级配越粗,空隙率越高,越能够促进施工技术的质量提升[2]。超薄罩面最佳沥青用量需要根据综合混合料体积性能和最小油膜厚度进行设计的。通过矿料的配合比级配分析能够得知，设计阶段的矿料比例与复核阶段的矿料比例之间的数据相比，后者更加准确，沥青膜具有更大的厚度，有利于施工质量的提升。数据见表4和表5。

表4 矿料配合比合成级配

表5 混合料配合比试验数据比较

4 原路面病害处治

改性超薄罩面技术后，由于其只有2.5cm 厚，直接接触到车辆轮胎，因此其施工质量关系着工程路面的使用寿命。为了保障工程质量安全和公路路面使用寿命的延长，需要在修补之前，对原路面存在的问题进行彻底的处理，保障施工有效性。如原水泥混凝土路面裂缝、局部破损、板块脱空病害等，处理原有路面病害能够促进后续修补养护工作的开展，对于提升路面的磨耗层表面具有重要作用[3]。

5 超薄罩面施工质量控制

5.1 高粘改性乳化沥青喷洒量控制

每平方米进行1L 的70～80℃改性乳化沥青喷洒,控制精度为±0.1kg/m2,为保障摊铺均匀，需要对喷洒量进行严格的计算，通常情况下，需要一次性将2T的高粘改性乳化沥青加入摊铺机，并且加入时间控制在10～15min 之间为宜。

5.2 混合料摊铺

超薄罩面需要摊铺前在原路面上喷洒一层高粘改性乳化沥青黏层,为了保障黏层不被破坏，本次工程施工选用的改装版摊铺机能够实现5s 内的改性乳化沥青喷洒和热沥青混合料摊铺，施工效果满足工程需求。

5.3 碾压控制

碾压过程的操作需要进行严格的时间控制，不要将压路机停留在刚刚完成摊铺的沥青混合料位置上，需要立即对完成摊铺的部分进行碾压。在日常施工中做好对压路机的维护和检查，对于新摊铺热沥青混合料粘在碾压辊上的情况需要使用皂液水进行处理，确保设备的正常使用。碾压只是让石料有较好的嵌挤,并达到良好的平整度。通过对压实度的检测,压实度符合规范要求,确保了碾压质量[4]。