超薄罩面在城市道路水泥路面白改黑中的应用实践

刘康康，李大为，曹 捷

（1. 上海市松江区交通建设管理中心，上海市 201601；2. 广州大象超薄路面技术开发有限公司，广东 广州 510000；3. 上海本界路桥工程技术有限公司，上海市 200336）

0 引言

随着社会经济发展，城市生活水平不断提高，居民对出行要求也逐渐提高。水泥路面作为一种刚性路面结构，具有较差的行驶舒适性与较低的抗滑性能；而沥青路面以其良好的行驶舒适性与优良的抗滑性能，逐渐成为城市道路最主要的路面结构形式。城市道路水泥路面黑色化改造已成为一种发展趋势。超薄沥青罩面作为一种快速有效的公路预防性养护技术手段[1-3]，近年来已逐渐应用到城市道路路面改造当中。本文依托某城市道路水泥路面加铺超薄罩面工程实践，对超薄罩面在水泥路面白改黑中的应用效果进行全面评价。

1 工程概况

人民路是位于某城区的一条南北走向的主干道，双向4 车道，设计速度为60 km/h，路面宽度18 m，道路全长1 103 m，原路面为水泥路面。目前路面表面磨耗比较严重，抗滑性能下降，同时水泥板块存在部分断板、碎裂等情况。部分路面状况如图1 所示，原路面指标检测评定结果见表1。为综合改善原水泥路面行驶状况，提升路面抗滑性能，设计单位提出采用“白加黑”技术改造方案。经过方案比选，最终确定采用直接加铺一层1.8 cm 厚热拌超薄沥青路面的技术方案，来解决目前水泥路面存在的问题。该技术具有快速施工、节省材料、改造效果明显等特点。同时，超薄罩面还具有舒适、静音和耐久的特点。

图1 原路面状况

表1 原路面检测评定结果

2 原路面处理

热拌超薄罩面加铺前，需要对原水泥路面进行处理，保证路面结构完整、清洁、平顺。其中包括以下技术方案：

2.1 裂缝/ 板缝处治

对与原水泥路面板块断裂形成的裂缝，以及水泥板块之间的接缝，需要进行灌缝处理，避免罩面加铺后路面出现反射裂缝的情况发生。灌缝沥青需采用性能在PG82-22 及以上的改性沥青，对于宽度小于5 mm 的裂缝，可直接进行灌缝；对于宽度超过5 mm的裂缝，需要将裂缝清理干净后，灌注沥青砂，而后在表面浇筑一层灌缝沥青。灌缝标准是在裂缝上方形成一条宽约2 cm 的“小帽子”。灌缝示意图、灌缝效果图如图2 所示。

图2 灌缝示意图和灌缝效果图

2.2 板块破损修复

碎裂的水泥板块已经丧失结构承载力，需要将碎裂部位挖除，重新浇筑混凝土。待路面承载强度完全恢复，方可加铺超薄罩面。

2.3 高差找平

由于原路面水泥板块沉降不均匀、部分板块间高差比较明显，因此需要将沉降不均匀的板块进行处理，对板块高差超过5 mm 的部位用铣刨机沿高差部位进行铣刨，保证原路面整体平顺。

2.4 窨井抬升

原水泥路面附属设施包括雨水井、电力井等。超薄罩面加铺前需要提前抬升，抬升高度为1.8 cm，与超薄罩面厚度一致，从而保证超薄罩面加铺后，雨水井、电力井等与路面保持相平。

2.5 标志标线清除

超薄罩面加铺前，原路面标志标线需要进行打磨清除，以防止超薄罩面摊铺后，在碾压过程中将标线压碎，进而造成罩面脱落。

3 超薄罩面混合料设计

根据设计要求，对1.8 cm 厚超薄沥青罩面混合料进行设计，其中热拌超薄罩面所用沥青胶结料为高黏度特种改性沥青，相应的技术要求和检测结果见表2。

表2 高黏度特种改性沥青检测结果

根据设计要求，混合料的孔隙率宜控制在12%以上，选择7.0%油石比进行级配设计试验，拌和楼热仓筛分分为0～4 mm、4～6 mm 和6～11 mm 三档集料，对集料和矿粉进行筛分，并根据马歇尔设计方法进行级配设计，最终设计级配混合料孔隙率为13.4%，混合料最终设计级配通过率见表3。其中，热仓比例为0～4 mm∶4～6 mm∶6～11 mm∶矿粉=25∶45∶24∶6，油石比为7.0%，并外掺0.3%聚酯纤维作为增韧剂。对超薄罩面混合料进行路用性能检测，检测结果和要求见表4。

表3 超薄罩面设计级配

表4 超薄罩面混合料路用性能检测

4 超薄罩面施工

4.1 原路面清扫

超薄罩面施工前，需要将原路面清扫干净。采用扫地机将路面全面清扫一遍，而后采用吹风机将路面灰尘吹走，保证路面洁净无灰尘，从而使得黏层油能够与原路面完全接触。

4.2 黏层油洒布

超薄罩面所用黏层油为超黏非乳化体系黏层油，是一种不粘轮黏层油。用作超薄罩面与水泥路面的黏结层，最终拉拔强度大于1.0 MPa。该黏层油采用专用设备洒布，雾化喷洒施工方式，每平方米洒布量为0.2 kg。黏层油洒布完成，施工机械即可进入工作面。黏层油洒布过程如图3 所示。

图3 黏层油洒布

4.3 超薄罩面摊铺

超薄罩面摊铺采用传统摊铺机，半封闭施工，两台摊铺机一前一后并排推进，半幅路一次性摊铺完成，如图4 所示。摊铺过程中需要将摊铺温度严格控制在160～170℃之间。施工过程尽量减少人工操作，保证工作面的完整性。

图4 超薄罩面摊铺

4.4 超薄罩面碾压

超薄罩面碾压采用双钢轮压路机，采用紧跟快压的方式，静压两遍。碾压过程中严禁开启震动，以免表面集料被压碎。超薄罩面适宜的碾压温度为150～160℃。

4.5 开放交通

超薄罩面碾压完成后，待路面温度降低至50℃以下，即可开放交通。一般情况下，碾压后1 h 即可开放交通。

4.6 改造效果

原水泥路面改造耗时1d，一共完成19 854 m2的超薄罩面加铺，平均加铺厚度为1.8 cm，节省60%以上材料，大幅提高改造效率。改造完成的路面平整度提升，路面行驶舒适性增加，具有静音效果。改造后的路面效果如图5 所示。

图5 超薄罩面应用效果

5 结语

本文依托水泥路面加铺超薄罩面应用实践，总结了超薄罩面实施流程和技术特点，得出以下结论：

（1）超薄罩面用作水泥路面升级改造，具有时效快、节省材料、改造效果好、路面静音，以及不产生固体废弃物等特点，可以在短时间内完成大面积的水泥路面改造。

（2）超薄罩面加铺前，需要对原路面进行处理，包括灌缝、板块破损修复、高差找平、窨井抬升，以及路面标志标线清除等工作。

（3）超薄罩面采用高黏特种改性沥青作为胶结料，混合料采用开级配方案，具有优异的路用性能。

（4）超薄罩面黏层油采用分步喷洒方案，采用传统的沥青施工工艺与碾压工艺，施工快速，有利于大面积推广使用。