超粘磨耗層技術在高速公路瀝青路面養護中的應用

（山西交院大成高速公路有限公司，山西 忻州 034000）

1 工程相關內容概述

繁峙至大營高速公路于2014年11月正式建成通車，盡管養管部門每年都對部分路段出現的路面病害進行維修處治，一定程度上延緩了路面病害的發展，但隨著交通量的持續增長和重載車輛的累計作用，路面病害發展十分迅速，局部甚至影響行車安全性和舒適性。為遏制路面病害發展，提高高速公路服務水平，延長路面使用壽命，降低道路養護成本，運營單位委托山西省交通規劃勘察設計院有限公司對該路段路面病害進行維修處治設計。根據勘察結果，該段路面病害為瀝青上面層輕微橫、縱裂縫分布廣泛，下面層和基層未見明顯破壞，考慮到該類病害路段短時期內路面結構承載力滿足使用要求，僅需對路表面進行維修處治，封閉水分滲入，防止裂縫病害發展，達到抗滑、安全、行車舒適的功能性要求。設計單位最終確定的維修處治方案為：對原瀝青路面病害進行處治（主要為清縫、灌縫、坑槽修補）后，加鋪1 cm厚超粘磨耗層。

超粘磨耗層技術采用專用攤鋪設備同時噴灑高品質粘層油，攤鋪混入玻璃纖維的微表處混合料，施工時采用稀漿封層車將集料、乳化瀝青、礦粉、玻璃纖維等材料按設計比例在勻速行進過程中冷拌冷鋪免壓一次性成型，是一種在MS-3型微表處技術基礎上發展而來的最新路面養護技術，它結合了超薄磨耗層和微表處兩種技術的優點，依托加入玻璃纖維的冷拌工藝和優異的黏結層工藝，加強吸附強度，從而延長道路的使用壽命，并大大提高各項路用性能。

2 超粘磨耗層技術在高速公路瀝青路面養護中的應用

2.1 材料的選擇

2.1.1 改性乳化瀝青

設計方案是在原路面基礎上加鋪超粘磨耗層技術，因此改性乳化瀝青材料的選擇非常重要。特別要注意以下幾方面內容：第一，宜選擇黏度在8～20 s之間的慢裂型SBS改性乳化瀝青；第二，考慮到該路段所處區域的地質環境與氣候環境，需要對改性乳化瀝青的蒸發殘留物進行試驗，根據試驗結果來篩選符合要求的乳化瀝青材料，如蒸發殘留物含量應超過50%，溶解度應超過97.5%等；第三，改性乳化瀝青需要具備良好的貯存穩定性，一天的蒸發損耗不能超過1%，五天的蒸發損耗總量不能超過5%。

2.1.2 集料

粗集料宜選用形狀接近立方體、表面粗糙、有良好嵌擠能力的破碎玄武巖或輝綠巖等質地堅硬的巖石；公稱最大粒徑不超過9.5 mm；壓碎值不大于26%，針片狀含量不大于15%。

細集料采用潔凈、干燥、無風化、無雜質、有一定棱角的優質石灰巖破碎生產制造的機制砂；砂含量應不小于60%。

填料采用石灰巖經磨細得到的礦粉，干燥、潔凈，無團塊、結粒；嚴禁使用回收粉塵。

纖維采用玻璃纖維，技術指標應滿足相應的要求。

按照MS-3 型微表處混合料礦料級配作為施工配合比設計時控制的依據。

2.2 原病害的預處理

施工前，要對原路面病害的基礎情況進行排查，明確原病害的所在位置和分布范圍，并將調研后的相關數據信息進行分析、整理，因為高速公路在養護施工的過程中，原則上不能妨礙正常交通運行，所以需要將病害區域分為不同的作業模塊，根據模塊的先后順序依次開展施工作業。另外，還需要明確原病害的具體參數，如深度、寬度、范圍等，如果病害只是位于瀝青面層，那么直接對瀝青面層的病害進行處理即可；若病害已經延伸到了路基，則需將該區域病害全部挖除，重新分層進行路面的施工。

2.3 瀝青路面的清洗

高速公路在長期使用的過程中，表面會存在較多的粉塵和其他雜物，為了提高瀝青路面的處治效果，需要對瀝青路面進行清洗。在具體操作中，可以借助壓力水進行路面的清洗，并清除路面上已經松動的表層材料，為后續的施工奠定基礎。在完成清洗工作、待路面完全干燥之后，方可進行下一階段的施工作業。

2.4 確定作業區域

為了不阻斷交通，施工單位采用行車道和超車道分別步進行施工，確保一條車道可以正常使用。在施工前，提前確認作業區域的相關參數，如作業區域范圍、準備內容、施工機械等，合理劃分施工段落。在本工程中，施工單位選擇以1 km為一個作業區域長度。在正式施工前，對該路段進行交通管制，在施工區域前方500～1 000 m之間設置警示牌，提醒司機注意減速避讓；在施工區域前方100 m設置導向反光錐桶，渠化交通，提醒車輛及時并道，確保安全生產。

2.5 混合料的攤鋪

在攤鋪前，首先要對改性乳化瀝青與集料拌和情況進行檢查，通常通過試驗的方式來進行校驗，確定其滿足攤鋪要求后再進行攤鋪；其次，在攤鋪過程中，需要控制稀漿封層車的行駛速度；第三，在攤鋪完成后及時進行質量檢測，明確攤鋪材料厚度、平整性是否滿足要求，對于缺失部位進行回補，便于后續的碾壓操作；最后，如在攤鋪過程中出現了異常問題（如設備故障、攤鋪缺陷過大等），應及時停止攤鋪，分析原因，待找到出現問題的原因并采取有效的改進措施之后，再進行后續的攤鋪作業。

2.6 混合料的碾壓

超粘磨耗層采用冷拌、冷鋪、免壓工藝，一般不需要碾壓。但考慮到該路段重型運煤車流量較大，施工氣溫稍低，為使超粘磨耗層與瀝青路面緊密貼合在一起，施工時采用膠輪壓路機進行了壓實作業，以提升最終的施工效果。結合以往的應用經驗，碾壓作業在改性乳化瀝青已破乳并初步成型時開始，此時可以防止材料粘連，提升碾壓效果。碾壓過程中，需要對壓路機的行進速度進行合理控制，在一次碾壓完成之后，及時做好檢測工作，填補凹凸不平的位置，然后再次進行碾壓，通常碾壓次數應保持在3～5次，以提高材料碾壓的密實度[1]。

2.7 接縫的處理

由于高速公路的長度較長，加上施工條件的限制，因此無法連續攤鋪施工，這也意味著作業區域間會存在結構接縫[2]。在超粘磨耗層施工過程中，結構接縫處理是非常重要的環節。在橫縫處理時，可以在攤鋪機械停止工作之前，借助軟鐵皮進行攤鋪面的覆蓋，避免攤鋪厚度過大造成瀝青路面平整度降低。在縱縫處理時，需要對搭接寬度進行嚴格控制，單次搭接的寬度應小于80 mm，在提高路面平整度的同時，減少資源浪費。

2.8 施工質量檢測

施工完成后，需對施工質量進行檢測，根據測定結果及時處理缺陷、改進工藝，從而保證養護工程的質量。具體的檢測內容如下：第一，抗滑性能，用擺式摩擦儀來測定的擺值FB不大于45 BPN；第二，橫向接縫，3 m直尺檢測結果要小于6 mm；第三，抗滲性能，用滲水儀來測定，檢測值不大于10 mL/min，從而分析出超粘磨耗層技術的應用效果[3]。

3 結語

綜上所述，高速公路作為交通網的重要組成部分，其運行可靠性直接關系到區域間的經濟交流速度。在運營過程中，受到車輛重復載荷與自然侵蝕等因素影響，路面會出現一些病害。超粘磨耗層技術的應用可以解決這一問題，并且對提升高速公路的使用可靠性也有著積極的意義。