环氧沥青磨耗层施工技术在公路养护中的应用分析探究

蒋朝旭

摘要 文章以公路养护中环氧沥青磨耗层施工技术的应用为探讨主题，结合具体的工程项目实例，对环氧沥青磨耗层施工材料准备、沥青洒布、碎石撒布、碾压作业以及回收碎石、路段检测等主要工艺流程进行论述。实践证明，在道路养护施工中引入环氧沥青磨耗层技术用，有利于节约公路养护成本，道路耐久性与整体路用性能显著提升。

关键词 环氧沥青磨耗层;施工技术;公路养护

中图分类号 U418.6 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）02-0172-03

0 引言

随着公路使用年限的增长，受到大型重载车辆以及外部环境因素的影响，公路路面质量性能严重下降，抗滑性与承载能力也呈现逐年衰减的发展趋势。运用环氧沥青磨耗层施工技术，对公路进行养护处理，有利于强化道路的服务能力，进一步提升行车舒适性，为公路上过往车辆的行车安全提供有力保障。

1 工程概况

以某公路路面养护工程为例，其主线沥青路面结构分为三层，即上面层、中面层与下面层。公路通车年限较长，且每年承载的交通量呈现逐年增加的发展趋势，年均增长率在15%～17%左右。综合来看，沥青路面整体表现出良好的使用状态，但检测其各项技术指标可以发现，路面抗滑性等参数指标显著下降。在以往的养护施工中，使用了多种不同类型的预防性养护方法，包括SPRR、雾封层以及超薄罩面等，但受到技术措施适用条件不一致、施工要求差异大等因素的影响，在完成养护施工后，路面的抗滑性能依然呈现出快速衰减的发展趋势。

将环氧沥青磨耗层技术工艺运用到公路路面养护施工中进行试验，结合实际情况，选择适宜可行的试验路段、对环氧沥青的洒布量加以合理化调整，在施工工艺、造价成本以及路面性能观测等角度检验并分析这一养护技术的应用成效，科学评估公路工程中这一预防性养护技术工艺的适用性。

2 环氧沥青磨耗层施工工艺

按一定比例，混合环氧树脂、固化剂及沥青材料，待固化后，可形成良好的热固材料，即环氧沥青。相比于普通沥青，环氧沥青具有不可逆性，强度高、力学性能强，在抗老化、抗疲勞以及耐久性方面都具有较大优势。碎石封层是一种较为常见的路面养护技术，多涉及对单粒径集料、沥青黏结料等材料的应用，借助于专用的机械设备组织开展施工工作，在封水、抗滑以及抗裂等方面均体现出较好的性能效用。环氧沥青磨耗层施工技术将碎石封层技术、环氧沥青材料各自的优势紧密结合起来，在公路养护施工中体现出封水、抗滑、低噪以及表观细致等显著的作用优势，对于公路沥青路面实际使用寿命的延长具有重要的现实意义。

在公路养护施工中运用环氧沥青磨耗层技术，首先是在原路面上均匀洒布环氧沥青、单粒径碎石两种材料，然后利用专用压路机对路面进行碾压，通过负压对多余碎石材料予以吸除处理，再完成养生与清扫作业。一段时间后，原路面上会有一层厚度在0.6～1 cm左右的薄层罩面形成，这一罩面具有抗滑、封水的功能作用，在完成所有施工工作的2 h后，公路即可开放交通。其中，涉及的具体工艺技术包括以下内容：

2.1 材料准备

2.1.1 环氧沥青

在公路试验路段内，选用两组不同的环氧沥青复合材料分别进行试验。通过表氯醇与双酚A间的化学反应，形成液态双氧树脂，这一液态材料内含有一定量的活性环氧基团，设定为环氧沥青组分A。将固化剂、添加剂以及沥青料混合在一起，形成匀质混合物，设定为环氧沥青组分B。技术指标如表1、表2所示。

车辆制动时，轮胎沿道路表面向前滑移形成的力，即为路面抗滑性能，在路面质量性能评定中，抗滑性能普遍被视为一项重要的参数指标，受到路面表面粗构造、细构造的直接影响。除此以外，在路面投入正式使用后，路面的潮湿程度、车辆的行车速度等诸多因素都会对道路路面抗滑性能产生决定性影响。路面细构造即集料表面粗糙度，通常情况下，受到车轮反复碾压及磨耗作用力的影响，集料表面会被逐渐磨光，即为磨光值表征[1]。

将环氧树脂防滑磨耗层应用到公路路面养护施工中，关键在于将环氧沥青复合材料的优势作用充分发挥出来，这种磨耗层不仅具有极强的耐磨耗能力，还有深度较高的表面构造，与普通路面的摆值摩擦BPN相比，经环氧沥青磨耗层养护后的路面的摆值摩擦BPN大幅提高，这也是有效降低公路雨天交通事故率的重要因素。

2.1.2 碎石

就近选取辉绿岩、玄武岩等中性偏碱、具有较高强度性能且质地坚硬的岩石材料，将其破碎处理，可得到单一粒径碎石，碎石的压碎值低于18，且针片状颗粒含量在5以内，以公路工程沥青路面施工的相关技术规范为基准，确保其各项技术指标与规定要求相符。在此次试验施工中，选用玄武岩作为碎石原料，碎石规格最大粒径为5 mm。

2.2 沥青洒布

在原路面上洒布沥青材料之前，对整个路面加以全面清理，避免路面上有杂物、积水。洒布环氧沥青的车辆应保持匀速行进状态，按照1.0 kg/m2、1.1 kg/m2、

1.2 kg/m2设计洒布量，在试验公路路段的主车道上均匀、连续地洒布混合后的环氧沥青。与此同时，车辆在洒布沥青的行驶阶段内，需对后方压路机、碎石撒布车的实际跟随情况予以实时观测，若出现异常情况，应对车辆的行进速度予以合理化调整。除此以外，预热处理环氧沥青材料，借助于专用设备，加热处理环氧沥青A组分的环氧树脂，以材料升温至85～95 ℃左右为宜。加热处理B组分环氧沥青材料，使材料升温到140 ℃左右。在正式开展沥青洒布施工前，应按照既定比例混合处理两组分。根据环氧沥青材料的产品说明，结合厂家提供的试验资料，在开展环氧沥青试验路段施工时，以表3所示的参数标准控制温度和时间参数[2]。

2.3 碎石撒布

借助于专用碎石封层车，向公路试验路段路面均匀撒布碎石材料，材料规格在3～5 mm左右，以8～10 kg/m2的标准进行撒布。对碎石材料予以撒布处理，应确保各位置处厚度统一，且不得有沥青材料露出，在实际向路面上撒布碎石的过程中，若出现材料数量不足、缺边以及空白等问题现象，则用人工填补的方式，重新补撒碎石，并及时刮除沥青积聚的地方。通常情况下，沥青撒布车应与碎石洒布车保持协同并进，确保行进速度相统一，在洒布完沥青材料后及时跟进撒布碎石材料，使得碎石与沥青在适宜的温度水平上有效粘结。

若公路原路面存在断板、裂缝等问题，应精准切割路面上的病害部位，对缝槽的四周和底部全部清洁干净，然后均匀涂布环氧粘结层。向板块与缝槽内倒入环氧砂浆，待对其予以捣实处理后，再将表面抹光，并均匀撒布一层碎石材料即可[3]。

2.4 碾压

在路面上均匀撒布完碎石材料后，在第一时间内利用胶轮压路机对路面实施碾压，在这一施工环节内，驾驶员应合理化控制压路机的实际行进速度，一般情况下，应保持在3 km/h以内，与此同时，对路面压实的遍数准确记录下来，通过反复碾压后，碎石材料会向路面环氧沥青材料层内逐步均匀、密实地贯入，最后达到与环氧沥青紧密粘结的状态。为了确保路面碾压施工质量，撒布车后压路机应紧紧跟随，以规定要求为基准有效控制碾压速度，确保碎石压入沥青材料的温度在规定要求范围内，最大限度优化碎石与沥青材料的黏结效果。

2.5 回收碎石

利用胶轮压路机对路面进行完全碾压后，路面应保持2 h左右的静置状态，主要目的是使环氧沥青进一步固化，然后，借助清扫车或其他碎石回收设备，吸走面层上残留的粉未与沥青材料黏结的碎石，并进行统一回收。

2.6 开放交通

待环氧沥青处于初步固化状态后，环氧沥青层内均匀嵌入碎石材料，形成一层厚度适宜的环氧沥青磨耗层罩面，这种罩面具有较好的封水性，以及较强的抗滑功能。完成对碎石的回收处理，待路面静置1 h后，在整个试验路段路面处选择适宜可行的观测点，初次检测并收集相关的数据信息，即可逐步开放道路交通。

2.7 施工路段检测

对公路路面实施养护施工处理前后，按照规定要求分别检测原路面的抗滑性与渗水系数，和环氧沥青磨耗层的抗滑性与渗水系数，可以发现，原路面在使用过程中出现了不同程度的渗水问题。在完成对路面的养护处理后，检测环氧沥青磨耗层路面的各项参数，可以发现路面基本没有渗水问题出现，且路面摆值抗滑BPN的上升涨幅十分明显。在完成公路路面养护施工两年后，对路面的各项使用性能进行定期检测，得出的数据结果表明与原路面相比，环氧沥青磨耗层路段的横向力系数提升了15%，这说明环氧沥青磨耗层的整体性能水平更高，且在实际使用过程中在抗滑、封水方面都具有显著优势[4]。

3 效益分析

3.1 社会效益

环氧沥青磨耗层施工技术在公路路面养护中具有显著的作用优势，因涉及对环氧沥青材料成分的使用，磨耗层的耐疲劳性、高温稳定性大幅提升，投入正式使用后也凸显出良好的力学性能，对公路路面进行养护处理，能够从根本上降低其出现病害问题的概率，确保整个道路的使用寿命与运营年限得以延长。除此以外，受到环氧沥青成分的影响，环氧沥青磨耗层施工过程中需要对材料的拌和、加热温度予以严格掌控，通常以不超过120 ℃为宜，温拌材料施工期间一般不会有沥青烟和其他有害挥发物形成，因而最大限度上避免了对周边环境的干扰与影响，与此同时，还能够减少并控制施工期间燃料的消耗，作为一种低碳节能、绿色环保的道路施工材料，环氧沥青磨耗层施工符合资源节约的发展理念，契合了公路工程的可持续建设发展需求[5]。

3.2 经济、安全效益

在公路养护施工中引入对环氧沥青磨耗层技术工艺的应用，造价约为每平方米18～32元，与微表处养护技术、雾封层养护技术等工艺相比，环氧沥青磨耗层施工的造价相对较高，但在提升公路路面路用质量与性能水平上，环氧沥青磨耗层技术的作用优势更突出。与此同时，在路面预防性养护施工设计与质量标准要求相同的情况下，环氧沥青磨耗层技术的适用性更强，不仅对路面抗滑性能的提升具有显著利好，优化公路路面行车舒适性与安全性，还能够使路面大修的年限大幅延迟，减少路面全壽命周期内维护管理的总造价成本。环氧沥青磨耗层养护技术多适用于轻交通道路的养护施工中，例如路表损坏程度较低、路面基层没有过多损坏、或路表局部存在轻度、中度裂缝，且缝宽不超出10 mm等。实践证明，运用环氧沥青磨耗层技术养护处理公路路面，路面厚度显著增加，在投入正式运用后体现出极强的高温稳定性与抗滑性能，还能够大幅降噪，简单便捷的施工工艺也为后续的养护作业带来了便利条件，体现出极佳的安全效益与经济效益。

4 结束语

优化环氧沥青磨耗层技术在公路养护中的应用，不仅是提高路面路用性能的有效措施，也是推动道路养护施工规范化、高效率发展的重要路径。运用环氧沥青磨耗层形成一层均匀厚实的罩面，能够大幅提升公路路面的平整性与美观度，强化道路的抗滑性能、耐久性与力学性能，保障过往车辆的行车安全性与舒适度，最大限度减少交通事故的发生，推动公路养护施工的高质量发展。

参考文献

[1]董亮.UHPC-沥青磨耗层国产环氧界面剂力学性能研究[D].长沙：湖南大学，2019.

[2]张坚.超高性能组合桥面磨耗层修复界面性能研究[D].长沙：湖南大学，2019.

[3]林小青.彩色环氧陶粒路面在城市道路中的应用与研究[J].福建建材，2019（3）：70-71.

[4]吕浩，朱瑶之，陈李峰.环氧沥青钢桥面铺装预防性养护技术研究[J].公路与汽运，2018（5）：136-138.

[5]葛琦.薄层环氧铺装材料抗滑性能研究[D].重庆：重庆交通大学，2018.