渗固磨耗层技术应用研究——以310 国道东海段预防性养护工程为例

王 卫

（苏交科集团股份有限公司，南京 211100）

渗固磨耗层在发达国家应用较为广泛，而且技术较为成熟。在国内干线公路及农村公路的养护中同样应用广泛，总施工面积超过600 万m2，折算成单车道已经超过1 500 km。本文从原材料控制、配合比设计以及施工过程质量控制几方面进行研究控制，以实现较好控制磨耗层施工质量的目的。本文对施工中出现的各类质量问题进行了分析和研究，给出解决办法，为渗固磨耗层更广泛的应用提供有力支撑。

1 工程概况

本项目起于310 国道与204 国道交叉口，全长约7.7 km。该段建成于2015 年，至今未进行过大中修，段落内大部分沥青路面出现了不同程度的老化。现状路面病害虽然整体较轻，但是路面病害统计及分析显示，路面使用状况指数PCI 较上次省检数据明显下降，路面病害有进一步加剧恶化的趋势。

为了进一步提升路面使用性能及整体形象，本次预防性养护采用方案为：行车道、超车道范围内原路面局部维修后整体加铺1 cm 渗固磨耗层。

2 渗固磨耗层简介

渗固磨耗层是预先在原路面喷洒渗固剂，达到恢复原路面老化沥青的性能并起到增加层间黏结的作用，然后通过摊铺机将高黏聚合物改性乳化沥青、填料（一般为水泥）、骨料、水和添加剂等按照批准的比例拌和成稀浆沥青料摊铺到道路上，可以迅速恢复交通且具有较好抗滑性能和耐久性能的罩面层。

3 原材料质量控制

3.1 渗固剂

渗固剂是由重环烷烃类蒸馏油、基质沥青、乳化剂和改性剂等原料配制而成，起到恢复上面层老化沥青，同时增强原路面与磨耗层间的黏结作用。

3.2 集料

用于渗固磨耗层的骨料必须具备强度大、硬度高、耐磨性好的优点，且应该选用同等强度的母材轧制而成。用于加工的母料不应含泥土等杂质，以实现集料的含泥量达到规范要求的目的。

本项目集料采用安徽天长产玄武岩，集料规格为1#料5~8 mm、2#料3~5 mm、3#料0~3 mm。

用于渗固磨耗层的粗集料技术要求及实测值详见表1，细集料技术要求及实测值详见表2。

表1 粗集料主要技术指标及实测值

表2 细集料主要技术指标及实测值

3.3 聚合物改性高黏乳化沥青

本项目使用的乳化沥青为江苏路耐德交通科技有限公司生产的聚合物高黏改性乳化沥青。该乳化沥青相较常规乳化沥青有更好的低温延展性及高温稳定性。相关技术指标及实测值见表3。

表3 聚合物改性高黏乳化沥青技术指标要求及实测值

3.4 水

本项目混合料用水采用市政自来水，不含有对混合料有害的物质。

4 渗固磨耗层配合比设计情况

本项目渗固磨耗层配合比设计比例见表4。61%，折算沥青用量为6.1%；1#料为5~8 mm 玄武岩粗粗集料、2#料为3~5 mm 玄武岩粗集料、3#料为0~3 mm 玄武岩细集料。

表4 渗固磨耗层配合比%

混合料设计级配、混合料技术性能指标要求及实测值见表5、表6。

表5 混合料矿料级配

表6 混合料性能技术要求及实测值

5 施工程序及工艺

施工质量的好坏直接影响渗固磨耗层的性能及使用寿命，在制好混合料质量满足设计及规范要求的前提下做好现场施工质量，确保磨耗层质量满足要求。本项目对施工过程中的质量控制检查项目及要求见表7。

表7 施工过程质量控制检查项目和要求

渗固磨耗层施工工序如下：

交通封闭→路面清洁→路面预处理→撒布渗固剂→摊铺磨耗层→人工修整→开放交通。

5.1 路面预处理

在完成渗固磨耗层施工断路的交通封闭和清洁工序后，对原路面的裂缝灌入热沥青处理，对路表小坑洞等进行修补，验收合格后进行磨耗层施工。

5.2 撒布渗固剂

采用智能洒布车实施渗固剂的撒布作业，洒布量范围0.3~0.5 kg/m2，撒布30 min 后进入下一步施工，确保渗固剂有足够的时间下渗，如果施工时气候条件差，可依据现场情况适当延长下渗时间。

5.3 摊铺磨耗层

采用自动稀浆封层摊铺机进行施工。

5.3.1 放样划线

本项目半幅封闭施工，每次施工为一个车道宽度，据此从左在路内侧开始放样，划出摊铺走向控制线。

5.3.2 装料

将检验合格的各种原材料分别装入摊铺机的对应料仓。对于集料应在装料前进行检查，不得出现湿度不一致的情况，以免造成混合料稠度不均匀。

5.3.3 摊铺

在摊铺前需调整好摊铺机的各种参数，确保混合料在摊铺箱内分布均匀且满足设计的施工厚度要求（本工程为1 cm）。设置摊铺机前进速度为1.2~1.8 km/h，在施工中还需依据供料情况及时调整摊铺速度，使摊铺箱内的稀浆混合料体积始终占摊铺箱体积的一半左右。摊铺过程中操作人员应当及时观察料仓内的材料存储量，发现有任意一种原料用完时，应马上关闭所有料仓开关。待搅拌缸中及摊铺箱中的混合料施工完成后，立即停机。

5.4 人工修整

混合料摊铺过程中应配以人工找平，找平的重点是：起点、终点、纵向接缝，过厚、过薄或不平处。对于超大粒径石料产生的刮痕，应尽快清除并填平。

5.5 初期养护

渗固磨耗层在施工完成至开放交通前禁止任何车辆、行人通行，避免留下痕迹。对于开放交通后缺少或者没有行车碾压的部位，或者有一些特殊需要，可采用胶轮压路机（一般为6~10 t）对已破乳并初步成型的磨耗层进行碾压。

5.6 开放交通

磨耗层在破乳初步硬化后应继续养护一些时间，达到通车不产生破坏方可开放交通。

6 施工遇到的质量问题及处理措施

经过全过程参与项目施工，发现渗固磨耗层在施工中容易出现表面刮痕、坑洞，平整度差，后续标线施工质量差等问题，经过分析制定预防和处理措施后，各类问题得到解决。现将各类质量问题描述、原因分析、解决措施等总结归纳，详见表8。

表8 常见质量问题原因分析及处理措施

7 结束语

从310 国道东海段预防性养护项目实际应用情况来看，渗固磨耗层施工工期短，能够很快恢复交通，在国家大力发展“节约资源、低碳节能、生态友好”的建设理念下，渗固磨耗层全程机械化常温施工，减少能源消耗。通过铺设1 cm 的面层，就能达到原来4 cm 面层发挥的养护效果。可以减少原材料的使用，降低施工成本，同时渗固磨耗层具有耐久性强、抗摩擦性好等优点，可以极大改善原路面的路用性能，提高行车舒适性，并能起到防止雨水下渗等延缓路面结构层性能衰减的作用，在干线公路预防性养护工程中的应用将会更广。

本文通过对渗固磨耗层原材料质量控制、配合比设计实例、施工工艺总结、常见的质量问题及处理措施等方面进行阐述，为渗固磨耗层在预防性养护中更广泛的应用提供一些支持。