G312線K2207-K2210+400超薄層UTO—7罩面施工體會

高蘭生

(蘭州公路管理局永登公路管理段,甘肅蘭州 730300)

G312線K2207-K2210+400超薄層UTO—7罩面施工體會

高蘭生

(蘭州公路管理局永登公路管理段,甘肅蘭州 730300)

超薄層罩面在公路預防性養護中具有延長公路使用壽命,恢復路面性能、而且具有良好的經濟效益。與其他預防性養護措施相比,超薄罩面是一種可以延長路面壽命,恢復路面抗滑性能、改善行駛質量、提高強度和耐久性,延緩橫向裂縫反射,提高原路面的抗滑性能及降噪舒適性的有效措施,對改善瀝青路面的使用性能、減少路面壽命周期成本、節約養護維修資金具有很好的社會經濟效益。

超薄層罩面 施工體會

工程概況:G312線河屯路2005年建成，經過幾年的運營，經調查發現，路面出現嚴重的龜裂、車轍、沉陷、坑槽、網裂、松散、等病害。路面的性能和質量逐漸不能滿足安全行車要求。因此，需要對路面采取預防養護，進行SBR改性瀝青超薄層罩面。超薄層罩面表面層為2cm的密實式瀝青混合料UTO7(UltraThinOverlay)。層間結合方式為乳化瀝青粘結層和1cm同步碎石封層粘結層，是近年來發展起來的一種預防性養護技術，是在舊路面上，鋪筑瀝青混凝土磨耗層，厚度僅為20mm的瀝青瑪蹄脂路面，超薄罩面在預防性養護具有良好的經濟效益和環境效益。本文通過G312線施工介紹其施工工藝和質量控制要點。

1 對原路面的要求

(1)原路面的路面結構強度需達到良以上的要求;(2)原路面的坑槽、龜裂、網裂、松散等病害應徹底修復;(3)原路面的車轍深度小于15mm時，可直接加鋪，若車轍深度超過15mm，必須先填充車轍。瀝青路面病害調查與處治;經調查發現該路段的主要病害為嚴重龜裂、與車轍。調查與路面標定，確定銑刨的段落，再根據銑刨機的銑刨寬度劃線，銑刨機操作人員根據劃線進行作業，以保證銑刨的幾何尺寸和線型直順美觀。銑刨以深度7cm進行。施工前，應當對原路面翻漿、沉陷、擁包、坑槽、裂縫等病害進行全面詳細調查和徹底處理。對小于6cm的沉陷，先用銑刨機銑刨其表面，并掃凈碎屑、雜物，噴灑或涂刷粘層瀝青，然后用瀝青碎石將沉陷部分填補到與原路面齊平并壓實。因路基沉陷而導致路面下沉的，應先處理。

2 對原路面進行精銑刨

在原路面病害處理好后。(1)對舊瀝青混凝土路面進行8--10mm的精銑刨;(2)銑刨后對單根裂縫的處理:小于5mm，用乳化瀝青灌縫;大于5mm，擴縫灌瀝青砂。

3 澆灑改性乳化粘接瀝青

施工前先用掃路車在作業區內對泥塊等雜物進行清掃，再用吹風機清除灰塵，以保證層間良好粘接。然后澆灑粘層乳化瀝青，粘層瀝青噴灑量一般為0.3-0.6kg/m2。噴灑開始前，應將乳化瀝青充分攪拌均勻。灑布瀝青材料的氣溫不應低于10℃，大風、濃霧或下雨天不能施工;灑布瀝青材料按照用量采用瀝青灑布車均勻噴灑，在瀝青灑布車噴不到的地方采用手工灑布噴灑;噴灑區附近的結構物用塑料布覆蓋表面，以免濺上瀝青受到污染。應注意灑布的均勻性，不得過量，不得漏灑。灑好粘層的面層嚴禁車輛、行人通行，待乳化瀝青完全破乳后即可。

3.1 同步碎石封層施工

表1 瀝青技術指標

表2 粗集料的各項指標

(1)施工前，在作業區內先對泥塊等雜物進行清掃，用同步碎石封層車在已經處治好的舊瀝青混凝土路面上均勻撒布SBS改性瀝青以及碎石，施工前集料應在拌合樓中進行干燥除塵，集料溫度應在150℃以上。同步碎石封層車均勻灑布SBS改性瀝青以及碎石(8-12mm集料)，為保證霧狀噴灑形成均勻、等厚度的瀝青膜，必須保持瀝青在170℃～180℃的溫度。(2)同步碎石封層車應以適宜的作業速度(一般為5～7km/h)勻速行駛，在此條件下碎石同瀝青的撒布量必須匹配。改性瀝青用量1.3kg/m2，碎石6.5—7kg/m2，覆蓋率達到65%。(3)同步碎石封層施工后，對局部有遺漏和集料缺少等情況進行人工修補，修補的重點是起點、終點、縱向接縫。(3)用10～20t膠輪壓路機緊跟碾壓2～3遍，壓路機不得灑水、隨意剎車或掉頭。碾壓時應遵循先兩邊后中間、先慢后快的原則，碾壓時每次輪跡應重疊30cm，碾壓速度控制在70m/min，且每次折回的位置避免在同一橫斷面上。(4)碾壓完畢后，應用清掃機或人工方法將松散碎石清除出路面。(5)剛成型的路段，必須待封層碾壓完畢，成型穩定碎石粘結牢固后方可進行超薄層罩面。超薄層罩面施工前嚴禁車輛及行人進入，并設置禁通護欄，派專人看守。

3.2 同步碎石封層施工質量控制

同步碎石封層施工過程中主要控制瀝青噴灑量和橫向不均勻度、石料撒布量及其橫向不均勻度、碎石脫粒率。

(1)要求瀝青實際用量與設計量的差值應小于100g/m2;(2)橫向瀝青噴灑量的橫向不均勻度系數不得大于10%;(3)要求碎石撒布量與設計量的差值應小于1.0m3/1000m2;(4)要求碎石撒布量的橫向不均勻度系數不得大于15%;(5)當石料的平均脫落率Mp＜10%時，合格;若Mp＞10%，則表明施工不良，應考慮修復。

4 超薄層罩面UTO-7瀝青路面施工

4.1 UTO-7薄層罩面對材料的要求

瀝青瑪蹄酯混合料是一種骨架密實型結構，其中粗骨料中的嵌擠作用，但是起關鍵作用的還是骨料的堅韌性，集料形狀和棱角性。所以設計中對于體積指標參數例如空隙率W、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA要求十分嚴格，而小粒徑SMA因為骨料的粒徑較小，因此對骨料自身的耐磨、抗滑性都有更高的要求。超薄罩面的組成材料制約著瀝青混合料的各項技術指標。如果要得到較高品質的瀝青混合料，那么就必須保證原材料的質量，以及材料的制備方法合理。

(1)瀝青材料。本項目采用的瀝青是西安殼牌SBSI-C成品改性瀝青。(如表1所示。)

(2)粗集料。SMA混合料的石料必須都是接近立方體的，針片狀石料要嚴格控制，石料的耐久性要好。本項目用粗集料為永登產輝綠巖。由《公路瀝青路面施工技術規范))(JTJ034--2000)中粗集料要求的測定項目，粗集料的各項指標及篩分結果進行測定，結果見表2、表3、表4。均滿足規范要求。

(3)細集料。本項目中UTO7的細集料(機制砂)的產地是永登。根據《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ034---2000)中細集料要求的測定項目，對細集料的技術指標及篩分結果進行測定，測定結果見表均滿足規范要求。

表3 機制砂規格要求

表4 機制砂質量要求

(4)填料。填料宜采用石灰巖等憎水性石料經磨細得到的礦粉，礦粉要求干燥、潔凈，本項目中填料均為永登產石灰巖磨細礦粉，通過室內測定，各項指標均滿足規范要求。

4.2 瀝青混合料的設計配合比的確定

設計配合比的確定應嚴格按照目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段的步驟和要求來進行，最后確定出生產用的標準配合比，作為瀝青混合料的生產控制和質量檢驗的標準;設計合成級配必須順滑，且在0.3--0.6mm范圍內不出現“駝峰”，當反復調整不能滿意時，更換材料重新進行設計。

蘭州公路管理局試驗檢測技術服務中心對集料篩分及密度試驗結果對UTO-7混合料進行了設計，確定級配組成為3#:2#:1#:礦粉=55:14:20:11(以下稱為生產級配1)，最佳油石比6.3%。其合成級配如表5，性能結果如表6(如圖1)。

熱倉篩孔設置為:3#倉(5～8mm)、2#倉(3～5mm)、1#倉(0～3mm)。蘭州公路管理局試驗檢測技術服務中心對篩分及密度試驗結果對UTO-7混合料進行了設計，確定級配組成為3#:2#:1#:礦粉=55:14:20:11(以下稱為生產級配1)，最佳油石比6.3%。其合成級配如表5，性能結果如表6。

對設計配合比進行驗證，對路面滲水情況進行測試，路面幾乎不滲水，但路面表面構造深度較小，重新取熱料再次進行篩分和抽提后，發現與設計生產配合比相比細料偏多，經研究將級配調整為生產級配2，即3#:2#:1#:礦粉=55:9:20:11，性能結果表如表7，確定進行了大規模施工。

圖1 生產級配1合成級配圖

表5 檢測中心設計合成級配表

表6 公路管理局試驗檢測技術服務中心級配(油石比6.3%)的瀝青混合料試驗結果

表7 生產級配2料車取料成型Marshall指標

4.3 TOU-7薄層罩面施工

(1)拌合纖維必須在混合料中充分分散，拌和均勻。纖維應與礦料同時加入并干拌5～10s;濕拌時間一般較瀝青混合料增加不少于5s;加纖維后總的濕拌時間不少于45s。

瀝青加熱溫度165℃-175℃，集料加熱溫度180℃混合料出料溫度170℃-180℃。廢棄溫度195℃(2)拉運:必須在車廂里涂抹隔離劑，裝車時前后移動，運輸時要采取保溫措施。行走中避免急剎車免離避析。(3)攤鋪:瀝青混合料的攤鋪。

采用1臺鎮江華晨華通路面機械有限公司的WLT60C攤鋪機進行半幅攤鋪，攤鋪寬度為4.2m，對路面進行病害處理后，加鋪同步碎石封層后進行攤鋪;1)瀝青混合料面層松鋪系數確定為1.25，設計厚度為2cm，攤鋪厚度為2.5cm，攤鋪時嚴格按照松鋪系數來控制面層厚度，以保證均勻一致和平整。攤鋪速度為2.5m/min-3m/min;2)為了保證連續穩定的攤鋪作業，攤鋪速度根據拌和產量、運料車能力確定，作業速度時快時慢，時走時停，會破壞浮動慰平板力的平衡，直接影響初壓密實度和平整度。3)螺旋分料器應保持均勻轉動布料，其料位高度以埋位螺旋2/3以上為宜，這樣可減少粒料離析，并保持作業部位阻力的穩定。4)每次攤鋪機起步前，要對慰平板進行加熱，加熱時間不宜小于50分鐘。起步時攤鋪機速度要從零開始增加，慢慢起步，這樣有助于消除剛起步時由于阻力過大而引起的面層產生橫向波浪的現象。5)在進行自動找平傳感器的調整時，采用滑撬走鋁合金梁，厚度應實際測定，厚度調整應分級逐漸調整。6)及時清除面層鋪筑時攤鋪機前的撒落料，冷料不得混入鋪層中。7)攤鋪機厚度調節有滯后性，因此調整厚度后要等攤鋪機走過3m—5m后，才能測定較為準確的攤鋪厚度。(4)碾壓:碾壓要求，壓路機碾壓時要特別注意壓路機的直線型行走，不得產生推移、發裂，否則將嚴重影響面層的平整度。前進后退壓完一遍后，慢慢打方向轉移位置，再直線前行。壓路機每次應由兩端折回的位置，階梯形地隨攤鋪機向前推進，使折回處不在同一橫斷面上。在攤鋪機連櫝攤鋪的過程中，壓路機不得隨意停頓、調頭。碾壓時壓路機應從外側向中心碾壓，相鄰碾壓帶應重疊1/3—1/2輪寬。

壓路機的碾壓長度以與攤鋪速度平衡為原則選定，并保持大體穩定，而且要根據環境溫度適當調整，當周圍環境溫度低時，混合料溫度降低快，因此攤鋪完一段后檢測初壓溫度合適時即開始碾壓;當環境溫度高時，混合料溫度降低慢，可以將碾壓長度拉長，以防溫度過高而發生推移等現象。(1)初壓:兩臺雙鋼輪振動壓路機(第一遍靜壓);(2)面層初壓溫度以160℃—170℃為宜，碾壓速度4km/h左右，(3)碾壓距離宜為40m—60m左右。(3)復壓:一臺膠輪壓路機緊跟鋼輪壓路機碾壓，重疊寬度300mm—500mm。采用高頻率，低振幅。振動碾壓3遍，速度4km/h。(4)終壓采用工作質量17600kg的輪胎壓路機靜壓2遍。(5)為防止混合料粘貼輪子，噴灑霧狀水，不能是柱狀水。振動壓路機應先移動后振動，先停振后停機。(6)壓路機操作時緩慢起動，緩慢停機，轉向角度保持適度，以免搓壞路面。

4.4 接縫處理

因為該路段為半幅攤鋪，所以接縫的處理主要是橫向施工縫和縱向的施工縫處理。

(1)橫向施工縫處理。在施工結束或攤鋪機因故停機時，在螺旋分料器下混合料不太多時，攤鋪機提起慰平板駛離現場，人工將端部混合料鏟齊，并預留30CM進行灑水，(橫向接縫易切除)縫后再予碾壓。下次繼續攤鋪前，劃一與路線垂直方向的線，用切割機在劃線位置垂直切割，將端頭部分30CM灑水部分鏟出路外，將切割面附近的水分清掃、烘干。在面層切割截面上涂上粘層瀝青保證良好粘接。橫向接縫的碾壓首先要進行縱向碾壓。碾壓時，壓路機位于已壓實的混合料層上，伸入新鋪層的寬度為15cm。然后每壓一遍向新混合料移動15—20cm，然后再沿橫縫作橫向碾壓，最后進行正常的縱向碾壓。(2)縱向施工縫的處理。后鋪半幅施工過程中需要處理好與前鋪半幅的縱向接縫。攤鋪時應重疊在已鋪層上3—5cm，攤鋪后人工將這部分鏟除。壓路機碾壓時先在已成形半幅路面上行走，碾壓新鋪層3—5cm，充分將接縫壓實緊密。搭接寬度應前后一致。

5 結語

由于超薄層罩面用的是改性瀝青，路面具有:(1)溫差較大的地區有很好的耐高溫，抵低溫能力。(2)有較好的抗車轍能力，其彈性和韌性好，(3)提高了路面抗疲勞能力，(4)粘接能力特別強，能明顯改善路面遇水后的抗拉能力，并且極大的改善了瀝青的水穩定性。(5)提高了路面的抗滑能力。(6)減少了路面因紫外線輻射而導致瀝青路面的老化現象。(7)減少因車輛漏油等而造成的破壞等特點，通過超薄層罩面后期觀察:超薄層，罩面路段表面粗糙，車輪的抗滑性明顯增大，且具有良好的降噪性、抗滲水性，原有路面的裂縫、車轍、龜裂、松散等病害基本消除，表面平整密實，色澤均勻，路容整潔，效果良好。超薄罩面是一種可以延長路面壽命、恢復路面抗滑性能、改善行駛質量、提高強度和耐久性的有效措施，而且超薄罩面具有施工速度快、質量易控制等優點，越來越受到了廣泛的關注和應用。

[1]SHC F40-01—2002,公路瀝青瑪蹄酯碎石路面技術指南.

[2]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

[3]左秋英.LASTIKA超薄瀝青罩面應用技術研究[D].長沙:長沙理工大學碩士學位論文,2007,1-2.