高韧超薄磨耗层在深圳市大芬立交桥桥面铺装上的应用

陈智敏

（深圳高速工程检测有限公司，广东 深圳 518031）

1 项目概况

G205 山深线大芬立交桥位于深圳市龙岗区龙岗大道与布沙路相交处，由1#桥和2#桥两个匝道组成，为深圳市区通往龙华、惠州的交通枢纽，其中重载车流量较大。大芬立交桥桥面为水泥混凝土铺装，长期受交通荷载、温度、雨水等方面的影响，大芬立交桥1#及2#桥面存在裂缝、错台、板角断裂等病害，雨水易侵蚀梁体，部分桥台搭板存在开裂破损病害，部分伸缩缝老化锈蚀，影响路面平整度及行车安全，且该桥紧靠周边小区，现状桥面车辆行驶噪声较大，引起周边居民较多投诉，急需开展病害处置及交通品质改造提升。大芬立交桥现场病害如图1 所示。

图1 大芬立交桥现场病害

沥青罩面工期较长，路面标高需提高5cm 至10cm，且需要提升原雨水口、伸缩缝等设施标高，特别是需要增加桥梁恒载，易对桥梁的结构稳定性产生不利影响。相比之下，高韧超薄磨耗层铣刨罩面技术方案更具优势，具体如下：

第一，抗裂能力强。G205 山深线大芬立交桥水泥混凝土铺装表面出现大量的裂纹病害，高韧超薄磨耗层采用专有的高沥青用量的骨架密实型集配设计，能够填补原有的水泥混凝土裂纹，同时形成应力吸收层，有效延缓反射裂缝的产生。

第二，实施厚度薄。铣刨罩面厚度仅为1.5cm，能够很好地解决桥梁恒载受限问题，同时能较好地处理水泥混凝土表面裂纹等病害，无需提升雨水篦、伸缩缝等设施标高，减少改造工程量，大量节约项目资金。

第三，施工速度快。铣刨厚度薄，铣刨工作量及难易程度大大减小，可缩短施工工期。同时，采用同步摊铺工艺，黏层喷洒和混合料摊铺同步实施，减少施工工序；摊铺后完成半小时内即可开放交通，无需在白天交通高峰时期封闭道路，避免影响交通出行。

第四，封水效果好。形成的骨架密实型结构具有较高密实性，集料之间沥青膜裹附均匀、厚实，使得其封水性能出色，防止雨水侵入原桥面铺装层导致钢筋锈蚀，及梁板渗漏等病害。

第五，抗滑性能优。采用特殊的级配设计，可以形成一个表面粗糙的骨架密实结构，实施完成后的构造深度达0.8mm 以上，摩擦系数可长期维持在55BPN以上，能够为通行车辆提供足够安全的行驶表面。

第六，行车噪声低。施工后表面构造具有减震效果，可降低原路面行驶噪声。

2 方案设计

在分析对比多项水泥混凝土桥面“白改黑”铣刨罩面方案后，鉴于大芬立交桥水泥混凝土路面对沥青铺装层的整体黏结性能、受力要求（剪切、推移和拉拔）均非常高，考虑到对桥梁恒载影响，该次养护对水泥混凝土路面进行病害进行修复后，对原有旧水泥混凝土路面板铣刨1.5cm，并进行拉毛处理，再加铺1.5cm 厚高韧超薄磨耗层。其中，摊铺采用同步摊铺工艺，实现黏层油和混合料的同步摊铺，避免黏层油受到污染或破坏，确保薄层罩面与水泥混凝土路面之间的长期紧密黏结。

3 主要技术指标要求

3.1 沥青技术指标要求

高韧超薄沥青磨耗层混合料所用的沥青胶结料为PG100 型高黏高弹聚合物改性沥青（非树脂类改性），其性能指标检测结果如表1 所示。

表1 PG100 型高黏高弹聚合物改性沥青检测结果

高韧超薄沥青磨耗层（同步）喷洒黏层油应采用偶联型SBS 聚合物改性高黏乳化沥青（非SBR 类改性），喷洒量宜按0.8～1.0kg/m2执行，其性能指标检测结果如表2 所示。

表2 聚合物改性乳化沥青检测结果

3.2 集料指标要求

3.2.1 粗集料

该项目采用的粗集料为玄武岩，其磨耗性能好、黏附性能好，粗集料技术指标检测结果如表3 所示。

表3 粗集料技术指标检测结果

3.2.2 细集料

该项目细集料采用机制砂，洁净无杂质，其技术指标检测结果如表4 所示。

表4 细集料技术指标检测结果

3.2.3 填料

填料应干燥、洁净，无结团现象，该项目所用填料为石灰岩磨细的矿粉，其表观密度含水率、粒度范围等指标均符合要求。

3.3 配合比设计

高韧超薄沥青磨耗层的目标配合比设计包括材料选择与准备、粗集料间隙率确定、混合料设计参数设置等。具体流程如图2 所示。

图2 混合料配合比设计流程图

4 现场施工关键步骤

4.1 水泥混凝土铣刨与病害处置

大芬立交桥桥面铺装铣刨厚度为1.5cm，同时对病害区域进行切割开挖，修补后新填补部分一定要保证其平整度和强度。养护施工前铣刨层表面应平整、洁净、无积水、无浮尘。桥面铣刨作业如图3 所示。

图3 桥面铣刨作业

4.2 混合料拌制

要合理把控改性沥青和集料的加热温度以及高韧沥青混合料的出厂温度。高韧沥青混合料施工温度范围如表5 所示。

表5 高韧沥青混合料施工温度（单位：℃）

4.3 现场运输

运输前要做好混合料温度检测，分堆装料，避免集料利息现象；运输及卸料过程中确保混合料用篷布覆盖，做好保温防雨。

4.4 混合料摊铺压实

采用两台同步摊铺机梯队摊铺，以提高摊铺层均匀性并减少施工冷接缝数量。路表温度低于5℃时不宜摊铺。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。

压路机应匀速度碾压。设专岗检查松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度。应严格控制碾压遍数，如碾压过程中发现有沥青胶浆、乳化沥青上浮或石料压碎、棱角明显磨损等过压现象，应立即停止碾压并分析原因。一般采用11～13t 双钢轮压路机进行静压1～2 遍和收光整平即可达到最终压实效果，碾压遍数不得超过3 遍。完成碾压作业后，路面温度低于50℃方可开放交通。

5 实施效果评价

该桥面摊铺完工后，外观均匀、无离析、无划痕，且未出现泛油、松散、脱皮等情况，目测效果良好，维修后现场情况如图4 所示。

图4 维修后现场照片

为检验该工程实施效果，在项目完工及完工半年后，分别对桥面铺装质量进行现场检查，检查内容包括平整度、构造深度、摩擦系数、渗水系数等，检测结果如表6 所示。同时，该桥面铺装完工1 年后，对其进行外观检查，未发现明显裂缝、剥落等病害，材料的抗裂性能及黏结能力显著。

表6 大芬立交桥高韧超薄磨耗层工程质量检测结果

6 结语

高韧超薄磨耗层在大芬立交桥实施完成后，不仅路面颜色变得黝黑均匀，显著提高路面视觉效果，降低路面反光作用，而且路面表面构造纹理丰富，摩擦系数较原桥面铺装层大幅提升，材料抗裂能力显著，改善了原水泥混凝土桥面的平整度，降噪效果明显。高韧超薄沥青磨耗层封水效果好，能有效防止雨水侵入桥面铺装层导致梁体钢筋锈蚀和铺装层坑洞等破坏。总的来说，高韧超薄磨耗层具有抗裂能力强、厚度薄、施工速度快、封水效果好、抗滑性能优、黏结效果佳、静音效果明显等突出优势。