沥青路面薄层罩面预防性养护技术研究

2022-06-03贾力

工程建设与设计 2022年9期

贾力

（河南省交通运输发展集团有限公司三门峡分公司，河南三门峡 472000）

1 引言

薄层罩面技术作为一项沥青路面预养护技术，给原有沥青路面提供了崭新的表面，使路面平整性得到了提升，提高了行车的安全性和舒适性[1]。然而在大量实际工程施工中发现，薄层罩面技术存在着热拌混合料冷却速度快、密度无法达到要求等问题。故本文通过室内试验研究薄层罩面混合料最佳油石比和级配方案，并通过实际薄层罩面沥青路面工程，证明薄层罩面在实际沥青路面养护工程中能得到很好的应用。

2 室内试验

2.1 级配设计

本文试验用沥青选择东海牌基质沥青，粗骨料和细集料采用石灰岩。

SMA-10 沥青混合料内部由粗骨料密切接触形成骨架，细集料填充骨架空隙，因此，具有较好的强度、韧性和耐久性。大量工程应用表明，SMA-10 混合料具有良好的高、低温性能以及耐久性能。本文所用沥青混合料级配类型选用级配1 方案，合成级配1 方案如表1 所示，合成级配曲线如图1 所示。

表1 合成级配1方案

由图1 可知，级配1 在SMA-10 级配上限和级配下限范围内，且靠近级配中值，满足级配设计要求，因此，选用级配1为室内试验设计级配。

图1 合成级配曲线图

2.2 最佳油石设计

确定最佳油石比是SMA-10 沥青混合料制备过程中关键的一道工序。油石比过大时在路面铺设薄层罩面，会导致路面沥青从集料中泛出，影响行车舒适性；油石比过小时沥青与集料黏附性不足，在路面铺设薄层罩面导致沥青路面会出现裂缝等病害。因此，需要确定薄层罩面混合料最佳油石比，保证路用性能满足要求[2]。

本文在实验室内采用不同油石比，以0.4%为间隔，设计5.0%、5.4%、5.8%3 组油石比，矿料配合比设计级配采用级配1，在室内制备直径为100.5 mm、高度为64.0 mm 的标准马歇尔试件，并进行室内试验，根据力学指标和体积指标确定最佳油石比，SMA-10 混合料马歇尔试验检测结果如表2 所示，油石比与6 组指标关系如图2 所示。

图2 混合料马歇尔试验结果

3 工程实践

3.1 项目概况

某高速公路全线长200 km，起点桩号为K1300+000，终点桩号为K1500+000，路线总体走向为自东向西，路基宽31 m，路基平均填高3 m，对此地段道路水文地质探测结果发现，当地日交通量较大，且较多重载车辆在此通行，较多路段在多年行车荷载作用下，路面结构损坏严重。

3.1.1 原路面调查

该条高速公路于2001 年正式通车，由于该道路为交通枢纽，二十多年来道路日交通量逐年递增，且行驶在该条道路的重载货车数量也随之增加，导致路面出现不同程度损坏，对旧公路K1350+000～K1351+000 路段和K1450+000～K1451+000路段进行路面病害调查，调查结果如表4 所示。

表4 原公路路面病害调查表

3.1.2 路基路面设计

考虑当地的地质及损坏调查，路段横向裂缝和纵向裂缝数量较多，在K1345+000～K1346+000 路段存在一条宽度为2 cm、长度为1 km 的纵向裂缝，对K1350+000～K1351+000 路段和K1450+000～K1451+000 路段调查结果可知，路段存在较多大面积网状裂缝、龟裂，且存在由于超载车辆导致路面出现坑槽。因此，考虑沥青路面损坏情况，本文项目工程决定采用薄层罩面对道路进行预防性养护。路面结构层样式如表5所示。

表5 高速公路路面结构层样式

3.2 施工工艺

1）施工前需要清扫沥青路面面层上的杂物，使施工工作面洁净，保证符合施工要求。施工前准备工作完成后，使用铣刨机对原路面凹凸不平处进行铣刨处理，铣刨时以施工图纸的要求进行施工，对铣刨厚度、次数进行确定。

2）采用洒布车对沥青路面进行洒布，要保证均匀，沥青洒布量控制在1 L/m2。

3）为满足混合料具有良好高温抗车辙、抗疲劳、抗开裂、抗水损性能要求，本次养护设计选择2.0 cm 沥青薄层罩面技术。

4）进行摊铺时，需要控制摊铺机运行速度，以提高裂缝处的摊铺质量，为提高碾压后的平整度打下基础。

5）压实。初压时温度控制在125 ℃以上且不得出现推移、开裂等现象。复压的遍数以4～6 遍为宜，当混合料的压实度达到96%以上时即为合格。在复压阶段，应设置专人对面层平整度进行检测，并对混合料的温度进行测量[4]。

3.3 路用性能检测

对本试验路路段的路面使用性能状况进行调查分析，各检测项目均按照JTG H20—2007《公路技术状况评定标准》的要求，对项目路段K1355+000～K1356+000、K1405+000～K1406+000、K1458+000～K1459+000 进行道路行驶质量指数RQI、车辙深度指数RDI、抗滑性能指数SRI 进行调查。并对实施薄层罩面路段2 年间各项路面性能进行跟踪检测，检测结果如表6 所示。