超薄專用瀝青混凝土在滎經河大橋路面改造工程中的應用

李勇 鄭浩 李大為

摘要：文章結合雅葉高速公路滎經河大橋工程實例，通過使用高性能特種改性瀝青和特定的路面級配范圍設計了一種專用的超薄瀝青混合料目標配合比，并通過車轍試驗、凍融劈裂試驗、肯塔堡飛散試驗、謝倫堡瀝青析漏試驗分別對該瀝青混合料配合比的動穩定度、水穩定性、抗飛散評價指標以及施工性能進行了驗證。結果表明：該種專用超薄瀝青混合料具有優異的耐高溫、抗飛散、抗水損害等性能，并具有良好的施工性能；在雅葉高速公路滎經河大橋上實施時表現出施工性能良好，路面平整美觀，抗滑性能良好，具有良好的應用和推廣前景。

關鍵詞：超薄瀝青混合料；配比設計；施工應用

中圖分類號：U443.33A451562

0引言

雅安—葉城高速公路又稱“雅葉高速公路”，是中國國家高速公路網東西橫向主干線上?！啥几咚俟罚▏腋咚俟稧42）的聯絡線之一。雅葉高速公路雅康段（又稱雅康高速公路）是通往甘孜藏區的首條高速公路，起于雨城區草壩鎮，西經天全縣、瀘定縣，止于康定城東，于2018-12-31實現了全線通車。滎經河大橋，是雅康高速公路C7標段的重點項目之一，該橋橫跨滎經河，全長818.55 m。

滎經河大橋原橋面鋪裝層為澆筑式瀝青混合料鋪裝層，由于滎經河大橋地處雅安市天全縣，該地位于成都平原向青藏高原過渡的地帶，境內的地形地貌非常復雜，地勢落差較大。獨特的地理環境使該地區常年陰雨連綿，年平均降水量大約為1 800 mm左右。地區常年陰雨，且該路段交通車流量大，致使原橋面鋪裝層部分細集料被雨水沖刷帶走，表面骨料裸露，局部已經出現水損害現象，亟須進行養護維修。

考慮到原橋面標高與路基相銜接處標高一致，養護時不宜對原橋面進行再次加高，否則會影響行車安全性。加之考慮到該路段及時開放交通的需求，因此養護方案最終定為在原路面結構上加鋪一層超薄瀝青混合料結構層，用以改善原路面表面骨料裸露，局部已經出現水損害的現象，增強行車舒適性。對于常規瀝青混合料，加鋪層太薄則會導致加鋪后的路面承載能力不足，同時也容易出現層間抗剪和抗拉拔能力不足的問題，進而產生推移、脫皮等早期病害，最終導致路面結構強度低，壽命短、抗滑性不足、行車舒適性差等一系列問題。

針對上述技術現狀，結合滎經河大橋路面結構的實際需求，對鋪裝層設計了專用的1.5 cm超薄瀝青配合比，并結合成熟的瀝青層界面處置技術，從施工質量精細化管理與控制等方面進行了試驗研究和實施方案設計，為滎經河大橋橋面改造提供了技術保障。

1設計背景

超薄罩面用于橋面鋪裝目前已經有較為成熟的案例，虞將苗等［1］設計了一種2.0 cm的高韌超薄瀝青磨耗層，并成功在港珠澳大橋珠海人工島通道上實現了應用。該磨耗層通過使用高黏高彈改性瀝青和SBS高黏改性乳化瀝青作為熱拌瀝青混合料和粘結層的材料，結合高瀝青用量的骨架密實型連續級配設計，成型后的磨耗層具有良好的抗裂、密水和抗滑性能。郭澤棉［2］設計了一種1.5～2.0 cm的超薄罩面用于廣州北環高速水泥橋面的預防性養護，有效地改善了水泥橋面的抗滑性能，并降低了路面行車噪聲。

與滎經河大橋路面結構不同的是，港珠澳大橋珠海人工島通道為新鋪路面結構，無須對原路面結構進行處治，其平整度、抗滑性能在施工前便可參照現有施工規范執行，具備良好的施工性能。而滎經河大橋需要對原路面結構進行一定處治，并在原路面結構上直接加鋪一層1.5 cm的超薄瀝青混合料面層，因此只有結合成熟的瀝青層界面處置技術，從施工質量精細化管理與控制等方面進行系統設計，才能滿足滎經河大橋實際養護的需求。

2原材料及其技術指標

本次試驗選擇高黏特種改性瀝青，由廣州大象超薄路面技術開發有限公司提供，其主要技術指標見表1。

瀝青混合料目標配合比設計試驗采用的集料為峨邊龍騰礦業的玄武巖碎石，礦粉是由四川省雅安市某建材廠生產的石灰巖礦粉。集料與礦粉的性能指標見表2。

為使瀝青混合料具備更強的粘聚性，在本次配合比設計中加入了廣州大象超薄路面技術開發有限公司生產的聚酯纖維，摻量為瀝青混合料質量的0.3%。

3配合比設計方案

3.1礦料級配與油石比的選定

考慮到瀝青混合料厚度為1.5 cm，瀝青路面需滿足平整、抗滑、降噪功能等因素，本文參考了瀝青瑪蹄脂混合料級配的要求，在SMA-5瀝青混合料的基礎上，選取關鍵篩孔為2.36 mm篩孔，并將關鍵篩孔通過百分率設計值定為20%～38%?？紤]到整體配合比的現場適用性及可行性，略去了0.6 mm、0.3 mm、0.15 mm三個篩孔的影響，選取了3組合成級配進行試驗，合成后的瀝青混合料級配信息見表3，繪制的級配曲線見圖1。

根據預估油石比7.0%，分別按照馬歇爾試驗的方法成型試件，并分別對成型后的馬歇爾試件進行馬歇爾試驗物理-力學指標試驗，其結果見表4。

通過試驗和相關參數分析，最終選定了3#級配為目標配合比的設計級配，并按礦料摻配比例預估瀝青混合料油石比（7.0%）為中值，以0.3%間隔的不同油石比進行馬歇爾試驗（成型雙面擊實各75次），按照拌和溫度為185 ℃、擊實溫度為175 ℃成型馬歇爾試件并進行馬歇爾試驗，最終確定了1.5 cm專用超薄瀝青混合料的油石比為7.0%。經試驗得到其空隙率為5.2%，且其他相關指標滿足要求。

3.2瀝青混合料性能驗證

考慮到滎經河大橋地處多雨，車流量較大的雅安地段，通過車轍試驗、凍融劈裂試驗、肯塔堡飛散試驗、謝倫堡瀝青析漏試驗對該配合比瀝青混合料的動穩定度、水穩定性、抗飛散評價指標和析漏損失的有效性進行了驗證，試驗結果見表5。由表5試驗結果可知，該配合比具備良好的動穩定度、水穩定性、抗飛散性能，可以直接用于滎經河大橋加鋪層。

4超薄瀝青混合料現場實施及結果分析

4.1超薄瀝青混合料現場實施

4.1.1原路面處置

滎經河大橋原橋面表層由于常年受雨水沖刷，已經出現了許多裂縫，并伴有表面骨料裸露等問題。在施工前先將裂縫進行有效處治，并對較大坑槽進行了修補，再通過接頭銑刨、標線清理等步驟后，使原表層具備加鋪瀝青混合料的條件。經處置后的路面干燥潔凈，符合加鋪超薄瀝青路面的要求。在攤鋪前并按照相關要求均勻噴灑了粘層油，為加鋪瀝青混合料層創造了有利的條件。

4.1.2路面加鋪層攤鋪及壓實

本次施工全部采用攤鋪機攤鋪，參照超薄瀝青混合料目標配合比設計，最終將熱瀝青混合料攤鋪溫度控制在170 ℃以上。攤鋪一次成型，攤鋪機均勻、連續不間斷地攤鋪，未隨意變換速度或中途停頓，攤鋪速度為5 m/min，現場攤鋪效果良好。

超薄瀝青路面攤鋪后，施工采用5～13 t雙鋼輪壓路機以靜壓模式壓實和整平，初壓溫度始終控制＞150 ℃，靜壓2～3遍，整個碾壓過程無噴水隔離鋼輪導致粘輪。現場碾壓完畢后于當日開放交通。

4.2試驗結果分析

滎經河大橋原橋面鋪裝層經加鋪超薄瀝青混合料層后，路面整體狀況發生了明顯的改觀，加鋪后的路面級配明顯更均勻，路面更加平整美觀。

為驗證滎經河大橋橋面加鋪超薄瀝青混合料層后的路面抗滑性能，對加鋪超薄瀝青混合料層后的路面進行了路面摩擦系數試驗，試驗結果見表6。由表6可知，加鋪后的路面抗滑性能良好，行車安全性佳。

5結語

本文針對滎經河大橋橋面養護的問題，設計了專用的1.5 cm超薄瀝青混合料配合比，該配合比不僅具有優異的耐高溫、抗飛散、抗水損害等性能，而且具有良好的施工性能，在雅葉高速公路滎經河大橋上實施時表現出施工性能良好、路面平整美觀、抗滑性能良好，具有很好的應用和推廣前景。

參考文獻

［1］虞將苗，陳富達.高韌超薄瀝青磨耗層在港珠澳大橋珠海人工島通道上的應用［J］.清華大學學報，2020，60（1）：48-56.

［2］郭澤棉.超薄磨耗層在大交通量條件下橋面罩面中的應用實踐［J］.湖南交通科技，2019，45（2）：108-110.

作者簡介：李勇（1973—），高級工程師，研究方向：道路材料工程。