复式精表处在高速公路沥青路面预防性养护的应用

■万长明 徐志祥

（1.江西省交通投资集团路网运营管理公司，南昌 330038；2.江西省交通投资集团路网运营管理公司养护技术中心，南昌 330038）

由于受到行车荷载和周围气候变化的影响，高速公路沥青路面在长年运营下路面服务能力逐渐衰退，平整度和抗滑性能降低。 当路面状况持续恶化，则会导致路面结构承载力下降，出现沉陷、开裂、松散等路面病害。 因此在路面结构破坏前，采用预防性养护技术可以有效延长高速公路路面服务年限，保障路面具有良好的使用性能，延缓路面破坏率[1-3]。 复式精表处作为一种新型的预防性养护技术，主要以高强乳化沥青作为黏结剂，搭配耐磨石料和界面保护剂， 利用专用的同步碎石封层车，将高性能胶结料和集料铺撒至原路面，形成“三油两砂”薄层嵌密结构（如图1），从而改善路表外观和提高路面抗滑性能。本文以厦蓉高速（G76）隘岭至瑞金段为例，对复式精表处施工后的应用情况进行了跟踪观测，并评估分析其在通车后不同时间段的应用效果。

图1 “三油两砂”薄层嵌密结构

1 复式精表处技术优势

复式精表处具有以下技术优势：（1）性能改善明显。 可实现对原路面再生、粘结和修复，改善和提升路面表层路用性能；（2）噪音低，行车舒适性高。 双层碎石封层嵌挤形成的复式薄层结构，在保证抗滑性能的同时， 能有效改善路表不规则纹理与构造，噪音与原路面相当；（3）施工工艺简单，对公路交通的影响小。 通过专用的同步碎石封层车，将沥青和碎石同步分层次铺撒在沥青路面的表面，通过适当养生即可形成的抗滑保护薄层；（4）快速开放交通。采用复式精表处养护路段的车道，从施工到开放交通仅需6～8 h；（5）低碳环保节约。 在施工的过程中无需加热，减少了能量的消耗和环境有害气体的排放，符合国家倡导以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式。

2 工程概况

厦蓉高速 （G76） 隘岭至瑞金段 （K285+998-K317+953）是江西省“三纵四横”高速公路骨架网中“第四横”的一部分，为江西境内东西向的大通道。全线于2010年1月开工建设，2011年10月通车运营。随着交通量的日益增加，加上赣南地区雨季时间较长， 在行车荷及各种气候等外在因素的综合影响下，沿线出现了不同程度的路面病害，其中抗滑性能下降明显，为保证行车安全、舒适，于2021年对隘瑞高速段进行必要的养护。 全线路面结构采用4 cm SMA-13+ 6 cm AC-20+ 7 cm AC-25 + 8 cm ATB-25， 其中上行K312+953-K313+953采用超粘磨耗层技术进行预防性养护，详细段落如表1所示。

表1 厦蓉高速（G76）隘岭至瑞金段复式精表处施工段落

3 复式精表处施工工艺

3.1 原材料准备

在施工作业前，对复式精表处用3～5 mm玄武岩和3 mm的玄武岩及高强乳化沥青进行试验检测。由表2、表3可知，原材料的各项检测指标均满足技术要求。

表2 复式精表处用集料级配检测结果

表3 复式精表处用高强乳化沥青检测结果

3.2 病害调查及预处理

复式精表处施工前应对原路面进行充分的调查和预处理， 确保为精表处撒布提供相对洁净、完好的工作面。

3.3 起止接头位置处理

每个撒布工作面的开始与结束的接头处均应铺设油毡布或者彩条布，起点铺设长度约15 m，宽度约4.25 m，终点铺设长度约5 m，宽度约4.25 m。要求遮盖材料四周粘贴牢固，无翘起、鼓起现象。

3.4 铺设标线胶带

为保证施工期间不对标线、 标记等造成污染，要求在施工车道左右两侧标线处采用铺设胶带方式进行完全覆盖，除了标线，还要求对减速带、导流箭头等标记进行覆盖处理；要求覆盖材料与标记齐平，面积大小保持一致。

3.5 摊铺碾压

首先， 采用同步碎石封层车对高强乳化沥青、纤维和3～5 mm玄武岩进行第1层撒布，撒布顺序及参数如表4所示。 在施工过程中，对石料撒布稀薄部位及时采取人工补石料，对路表裸露部位进行人工补沥青和石料。

表4 复式精表处第一层撒布顺序及参数

其次，第1层撒布完成后15 min，采用胶轮压路机碾压2遍，碾压速度为5 km/h，在碾压时用水湿润轮胎，以免粘轮；施工现场来看，仍存在集料在碾压过程中粘附于轮胎上，这与沥青的破乳情况和轮胎的湿润情况等因素相关。 碾压完成后采用清扫车对路面进行清扫，清扫速度为2～4 km/h。 再次，采用同步碎石封层车进行第2层撒布， 高强乳化沥青的洒布量为0.4kg/m2，3 mm 玄武岩碎石的撒布量为2.7 kg/m2。最后，待第2层乳化沥青破乳后，向路表喷洒第3层乳化沥青，进行沥青胶结料稳固层施工，撒布量为0.4 kg/m2。

3.6 养生及开放交通

施工完毕后，应由专门人员维持施工后期的交通秩序，根据实际情况确定养护成型时间和开放交通时间，一般在保护剂成型后方可开放交通。

4 路用性能检验

4.1 渗水系数检测

由于赣南地区雨季时间较长， 在大量高速行车荷载作用下易导致沥青粘附性降低并逐渐丧失粘聚力，产生严重的水损坏，因此研判该路段的路面渗水性能对衡量路面质量好坏具有重要意义。 本路段采用沥青路面渗水仪分别测试了路面施工前后不同时间段的渗水系数变化情况，其结果如表5所示。

表5 精表处渗水系数在不同时间段的检测结果

从上述测试结果可知， 施工复式精表处后，随着通车时间的延长，路面的渗水能力表现为基本不渗，满足渗水系数不高于10 ml/min的技术要求。

4.2 构造深度检测

路面构造深度是路面粗糙度的重要指标，可用于评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性能。 如图2所示，通过对比复式精表处路段通车3个月内的构造深度可知，随着通车时间的延长，路面构造深度虽然有所下降但仍维持在较高水平，均满足JTGD50-2017《公路沥青路面设计规范》文件中不低于0.55 mm的技术要求，合格率达100%。

图2 复式精表处构造深度在不同时间段的检测结果

4.3 摆式摩擦检测

良好的路面抗滑性可以保障车辆在雨天、降雪等恶劣天气下安全行驶，本路段采用摆式摩擦系数仪测试了复式精表处在通车1个月的摩擦系数变化情况，具体如表6所示。 现场检测2处摆式摩擦，测值均在84～88 BPN，均值分别为85 BPN和87 BPN，均满足技术要求，表现出较好的抗滑效果。

表6 复式精表处摆式摩擦在不同时间段的检测结果（单位：BPN）

4.4 复式精表处厚度检测

对通车3个月后的复式精表处路段进行厚度检测，其检测结果如表7所示。 在现场抽检2处复式精表处厚度，有1处复式精表处厚度为4 mm，略低于5 mm的设计厚度，这与石料撒布过程中的均匀性和行车荷载相关。

表7 复式精表处厚度检测结果（通车3个月后）

4.5 路面技术状况检测

依据JTG5210-2018《公路技术状况评定标准》，对通车1年后的复式精表处路段进行路况检测，得到路面技术状况指数PQI、 路面平整度指数RQI、路面车辙指数RDI、路面跳车指数PBI均值如表8所示。根据表中检测数据，结合现场调查可知：厦蓉高速（G76）隘岭至瑞金段复式精表处路段在通车1年后路面整体技术状况良好，各项检测指标评级均为优，基本无破损情况。

表8 复式精表处路面技术状况检测结果均值（通车1年后）

5 结论

随着我国高速公路重载交通现象日趋严重，极端天气大幅度增加，在路况衰退初期采用预防性养护技术，以最小寿命周期成本最大程度延缓路用性能退化是有必要的。 本文通过对复式精表处在江西省内厦蓉高速（G76）隘岭至瑞金段进行应用情况观察，其现场检测结果显示复式精表处可以显著提升路面抗滑性能和延长路面耐久性，并在通车1年内保持路面整体技术状况良好，各项检测指标评级为优，是一种效果持久且显著、 施工工艺简单的预防性养护技术，具有良好的应用前景和社会经济效益。