极韧超薄磨耗层在丹阜高速预防性养护工程中的应用

戴鹏飞

（辽宁省高速运营管理有限责任公司丹东分公司，辽宁 丹东 118005）

1 工程概况

辽宁省丹阜高速（G1113）起于辽宁省丹东市，终于辽宁市阜新市，是国家高速G11鹤大高速公路（鹤岗—大连）的联络线之一。丹阜高速已通车里程295km。本项目位于丹东市内，施工桩号为丹东方向（K31+802—K32+915、K33+717—K41+273、K42+405—K44+048、K59+647—K60+595、K60+715—K62+625、K63+305—K63+486、K63+636—K65+027），宽度8.3m，总面积为122 354.5m2，采用STC-7型级配。

2 极韧超薄磨耗层技术特点

2.1 技术原理

极韧超薄磨耗层技术是采用了薄层罩面的施工方式，即混合料摊铺与黏层喷洒同步施工，摊铺后采用双钢轮压路机对混合料进行适当碾压，从而形成超薄热沥青混凝土磨耗层。同步摊铺过程中，黏层采用独特的改性乳化沥青，使乳化沥青在与高温混合料接触的瞬间破乳，其中一部分水蒸气会携带沥青向上气化填充混合料的下部空隙，高温状态下的乳化沥青由于具有较好的流动性会更好地渗入旧路面的孔隙之中，从而确保磨耗层与原有路面的黏结，并对原有路面的轻微裂缝进行封闭以阻止水分进入到下面层甚至基层，如图1所示。

图1 极韧磨耗层罩面成型示意

极韧超薄磨耗层技术原理：

（1）极薄设计（0.8～1.5cm），对路面设计标高基本没有影响，同时由于厚度较小，摊铺速度较快，是薄层罩面施工速度的2～3倍，因此能有效减少施工机械及作业车辆在施工过程的废气排放量，实现低碳环保；

（2）高性能聚合物改性沥青具有高软化点、弹性恢复和韧性，保证了混合料的高温稳定性、低温抗裂性；

（3）高沥青用量的骨架密实矿质混合料结构，确保超薄沥青功能层具有与传统SBS改性沥青混合料相当的抗疲劳和抗反射裂缝性能和更优异的抗水损害性能。

2.2 性能特点及施工优势

（1）良好的抗滑能力。极韧磨耗层罩面具有良好的抗滑能力，对部分路面因长时间通车行驶而造成的抗滑系数较低具有一定的恢复能力。国内外的研究表明，极韧磨耗层罩面抗滑性能的衰减要远远小于常规沥青混凝土面层及薄层罩面。

（2）施工后对原路面标高影响较小。极韧超薄磨耗层的罩面厚度只有8～15mm，施工后对原路面标高影响较小，可显著改善原路面平整度，提高路面的行车舒适性。

（3）抗水损能力强。极韧磨耗层罩面因采用高油石比，密集配设计等原因，其孔隙更密实，填充更均匀，从而确保了其抗水损害的能力要优于常规沥青混合料。

（4）施工速度快。极韧超薄磨耗层采用同步施工工艺，省去了提前喷洒黏层，等待破乳的实施过程，同时因为其摊铺厚度较薄，摊铺机高速行驶也不会出现离析现象，因此其施工速度是常规罩面的2～3倍。另一方面同步的施工工艺确保了喷洒乳化沥青的完整性，乳化沥青不会因摊铺机或者运料车的行走造成损坏，不会被污染或污染其他作业面。这种同步施工工艺可节省时间并提高施工效率。

（5）压实容易、开放交通快。极韧超薄磨耗层厚度薄，散热快，同时在促使乳化沥青中水分气化的过程中迅速降低温度，经实际检验极韧超薄磨耗层摊铺后约20min后混合料表面温度降低到50℃以下，此时即可开放交通。

（6）降噪性能良好。极韧磨耗层罩面采用高黏高弹改性沥青，油石比较大，面层较为柔软，有一定的降噪作用。

3 极韧超薄磨耗层罩面的材料选择及性能要求

3.1 集料

极韧超薄磨耗层所使用的粗集料（2.36mm以上）应采用玄武岩或辉绿岩等抗滑、耐磨的石料。粗集料的指标如表1所示，细集料的指标如表2所示。

表1 粗集料各指标参数要求

表2 细集料各指标参数要求

3.2 填料

极韧超薄磨耗层必须采用石灰石磨细的矿粉。矿粉必须符合《公路施工技术规范》（JTG/T 3610—2019）要求。本项目面层所用矿粉参数如表3所示。

表3 面层用矿粉的技术指标要求

3.3 沥青

极韧超薄磨耗层为热拌沥青混合料和黏结层原料，其中沥青为高黏、高弹、高韧改性沥青。技术指标应满足表4要求。

表4 高黏高弹改性沥青技术指标要求

表4 （续）

极韧超薄磨耗层所喷洒的黏层油需采用高性能SBS聚合物改性乳化沥青，用量为0.8～1.0L/m2，其具体指标见表5。

表5 SBS聚合物改性乳化沥青技术指标要求

4 施工后跟踪检测

采用极韧超薄磨耗层技术进行养护施工后，路面各项验收检验要求应满足表6要求。

项目采用极韧超薄磨耗层技术完成施工后，在规定时间内对施工后路面的构造深度、渗水系数、平整度及厚度等指标进行了测试，如图2所示。测试结果显示经极韧超薄磨耗层罩面过的路面路用性能指标均高于验收检验要求。通过对辽宁省丹阜高速路面进行极韧超薄磨耗层养护施工，改善了旧路面的状况，延缓了路面的衰老，延长了路面的使用寿命。

图2 构造深度、平整度试验检测现场图

5 结语

极韧超薄磨耗层罩面作为一种新型沥青路面病害处治技术，在原沥青路面铣刨后加铺8～15mm的罩面，从而改善路面结构，提高路面路用性能，达到路面养护维修效果。与此同时，由于罩面厚度较薄，减少了材料的消耗，降低了造价，节约了成本。

极韧超薄磨耗层在辽宁省丹阜高速养护工程中的成功应用，说明此项技术应用于沥青路面快速预防性养护工程中，不但可以提高路面抗滑、渗水性能，改善路面平整度，提高行车安全性、舒适性；同时极韧超薄磨耗层厚度薄、施工效率高、开放交通快的特点也降低了道路养护成本，具有一定的经济价值。极韧超薄磨耗层技术可作为高等级沥青路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护，也可以作为新建道路的表面磨耗层。