SMA-10超薄磨耗层在公路养护中的应用

张 含

(驻马店市诚誉工程监理有限公司，河南 驻马店 463000)

0 引言

沥青路面因其表面平整、养护便捷、舒适性等优势，在公路建设施工中得到了广泛应用。随着交通量的日益增长，在行车荷载与自然环境等因素的作用下，路面极易产生早期病害，比如车辙、裂缝、坑槽等。为了解决沥青路面病害问题，在路面病害预防和治理等方面国内外专家学者进行了大量研究。作为公路常用的预防性养护技术，超薄磨耗层铺筑厚度较薄，一般可控制在15～25 mm，主要用于沥青路面轻微病害修复及改善路面使用性能，也可用于新建路面施工。为此，本文依托某公路养护工程，提出了SMA-10超薄磨耗层养护施工技术，希望充分发挥超薄磨耗层养护的技术优势，为相关人士提供参考。

1 工程概况

某公路工程为双向四车道，自建成通车以后，路面出现了一些病害问题，主要为裂缝、车辙等。为了更客观、准确地了解路面实际情况，选取具有代表性的路段为试验段，全长200 m，对路面进行了调查分析，路面技术状况：PCI为87，RQI为88，RDI为85。由此可见，路面未见结构性的病害，整体路面状况良好。为此，决定采用SMA-10超薄磨耗层进行路面养护施工。

2 超薄磨耗层技术优点

当沥青路面使用一段时间后，在行车荷载和自然因素的反复作用下，极易产生早期病害，如裂缝、坑槽、车辙等。为了保证道路的服务能力，确保车辆行驶舒适和安全，必须重视路面早期病害维修与养护。超薄磨耗层是一种粒径很小，铺装厚度较薄的沥青混凝土，20世纪70年代被首次提出并应用，前期主要用于修复沥青路面抗滑性能，随着技术的不断创新，也可用于新建路面，在路面施工中具有显著的应用效果。

1)针对性强。超薄磨耗层施工技术具有极强的针对性，在高温、重载交通环境下，可以针对当地车辙的情况，改善路面使用性能，延长工程使用寿命，具有良好的施工应用价值。

2)适应性强。超薄磨耗层施工适应性较强，可直接使用常规的施工材料与机械设备，无需特种设备和复杂的施工工艺。此外，超薄磨耗层不仅适用于高等级沥青路面预防性养护施工，还可以用于“白改黑”水泥路面改造或新建公路施工。

3)厚度薄。超薄磨耗层的厚度较薄，可达到15～25 mm，能够节约大量沥青混合料，降低成本。

4)耐久性好。超薄磨耗层具有良好的抗滑性能、耐久性和抗剥落能力，相比其他预防性养护施工技术，使用寿命更长。

3 原材料选择

1)集料。在路面养护当中，SMA-10可作为表面抗滑磨耗层，对粗集料嵌挤作用具有较高要求。粗集料质量的优劣对沥青混合料的路用性能影响较大。因此，在粗集料选择中，可采用坚硬、粗糙、针片状颗粒含量少的材料，该工程选择玄武岩碎石，其各项技术指标，如压碎值、洛杉矶磨耗、粘附性等指标应符合规定要求。细集料选择时，可采用洁净、干燥、无杂质、无风化的机制砂，粒径φ4.75 mm以下，确保细集料可以和沥青材料充分粘结。矿粉则可采用石灰岩矿粉，保证矿粉干燥、洁净。

2)纤维稳定剂。在SMA-10超薄磨耗层施工当中，需要食盐纤维稳定剂材料，根据该工程实际情况，可采用灰色颗粒状的木质素纤维，保证其各项技术指标均满足现行规定要求。通过纤维稳定剂的适量添加，可以进一步提高路面的高温抗车辙能力和低温抗裂性能。同时，还要严格按照配合比设计确定纤维稳定剂的掺加用量，确保用量准确。

3)沥青。沥青材料是SMA-10超薄磨耗层材料的重点，根据工程实际情况，决定采用SBS I-D改性沥青作为超薄磨耗层的沥青胶结料，保证其针入度、延度、软化点、密度等各项技术指标均符合规定要求。

4 SMA-10超薄磨耗层施工工艺

4.1 拌和施工

大面积正式生产前，需要进行试拌，用于混合料配合比的检测，并进行马歇尔试验，对矿料级配、沥青含量、拌和温度等参数进行测定，一经发现问题，需要及时进行处理，直至满足规定要求。在原材料使用当中，做好各项材料温度控制，如控制SBS改性沥青温度在160℃～175℃，控制矿料温度在190℃～205℃。当矿料温度达到规定范围后，便可按照配合比设计要求按量投放到拌缸，随后将矿粉等材料按量投放，作10 s干拌处理。完成后按照油石比将基质沥青投放到拌缸，并进行45 s湿拌。

4.2 运输施工

热混合料具有较大黏度，极易粘结运料车厢，为了确保卸料顺利，可将一层隔离剂均匀涂抹到车厢四周和底部。为了保证施工质量，必须在规定的时间和温度条件下完成混合料运输工作，尽可能减少运输距离。若混合料出现离析、结团、受潮等情况，不得再用于施工，必须予以废弃。为了保证运输能力和摊铺能力匹配，应有多辆料车等候在摊铺机前，确保摊铺工作持续进行。同时，还要将篷布覆盖在运料车顶部，以此起到保温、防雨、防污染等作用。此外，为了保证摊铺施工的连续性，运料机和摊铺机之间的距离不宜过长，但同样要保持安全距离，避免碰撞。卸料施工过程中，运料机必须挂空挡，依托摊铺机不断前行，保证运输正常。

4.3 摊铺施工

一般来讲，在SMA-10超薄磨耗层混合料摊铺施工中，采用机械摊铺法，若一些位置无法采用机械摊铺方式，可辅助人工法，保证摊铺无死角，摊铺到位。摊铺前，要提前0.5～1.0 h预热熨平板，温度控制在110℃。摊铺时，采取梯队方式，摊铺速度不宜过快，可控制在2.0 m/min，两台机械要保持一定安全距离，保证摊铺连续、不间断，尽可能减少停机次数。为了保证施工质量，应根据试验路段试铺、试压等确定沥青混合料的松铺系数，控制在1.17～1.25，最终选择1.20。摊铺机摊铺厚度、平整度应符合施工规定，为避免混合料离析，严禁使用人工法耙平。

4.4 碾压施工

碾压施工时，一般可分为3个阶段：初压、复压、终压。不同碾压施工流程之间必须保证连续跟进，不得间断。初压时，紧跟摊铺机，采用振动压路机进行静压施工，碾压遍数为2遍，速度为2～3 km/h；复压时，先采用钢轮压路机进行3遍振动压实，随后采用轮胎压路机进行3遍碾压施工，复压时碾压施工的重点，在保证压实度满足设计要求的情况下，应保证碾压施工质量；终压时，同样采用钢轮压路机进行1年静压收光，消除明显轮迹，提升路面平整度。

4.5 开放交通

当天完成碾压的沥青面层，若还没有彻底冷却，严禁在路面上放置任何车辆及工具，不允许随便丢弃杂物。当沥青面层温度降至50℃以后，便可开放交通。

4.6 应用效果评价

待超薄磨耗层施工结束后，为了检验施工应用效果，针对施工前、后路面的PCI、RQI等指标进行了评价分析，同时，测定了路面构造深度、渗水系数等性能指标。

1)施工前。路面路况指标：PCI为86，RQI为87，RDI为84。路面性能指标：构造深度0.71 mm，摩擦系数50 BPN，渗水系数37 mL/min。

2)施工后。路面路况指标：PCI为96，RQI为90，RDI为95。路面性能指标分别为：构造深度1.07 mm，摩擦系数69 BPN，渗水系数10.1 mL/min。

由此可见，超薄磨耗层施工后，路面的各项性能均发生了较大变化，通过各项路面状况指数分析可知，路面从施工前的“良”等级已经提升到了“优”等级。在路面构造深度、摩擦系数及渗水系数等方面，也均有不同程度的提升。由此说明，原路面铺筑超薄磨耗层后，可大幅提升路面的抗滑能力，具有良好的施工效果。

5 结语

当前，我国已步入了沥青路面维修养护的高峰时期，公路建设从“以建为主”逐渐转化为“建养并重”，随着大规模早期修建的公路步入大中修阶段，未来将转变为“以养为主”。为此，当沥青路面出现病害的情况下，如何高效、迅速修复路面成为了从业者关注的焦点。目前，在我国公路病害处治当中，方法较为单一，针对不同程度的病害常常采用铣刨、罩面、微表处等处理方法，施工当中对交通影响较大，且很少利用旧路面残余强度，导致材料浪费，加大养护成本。作为一种抗磨耐久的沥青面层养护方式，超薄磨耗层具有抗滑、耐磨、防水害等优点，尤其其面层厚度很小，不会影响原路面设计标高，且无需铣刨原路面。为此，本文基于超薄磨耗层的技术优势，依托某养护公路工程，提出了SMA-10超薄磨耗层施工方案，以期改善路面使用性能，延长工程使用寿命。