超薄磨耗層在高速公路預防性養護工作中的運用

侯震

（遼寧交投公路科技養護有限責任公司，遼寧沈陽 110003）

路面預防性養護是指在路面結構承載力不增加的情況下，通過有計劃地對結構完好的路面或附屬設施采取某種具有費用效益的措施，從而達到改進或保持路面功能狀況、延緩損壞、保養路面系統的目的[1]。由于缺乏相關規范，研究超薄磨耗層路用性能、施工工藝等，均對延長公路使用壽命及改善使用性能具有重要的意義。

1.某高速公路現狀及預防性養護需求

1.1 某高速公路現狀

沈陽至吉林高速公路（撫南段）于2006 年建成通車，為雙向四車道高速公路，全長75.9km，單向路面寬度11.25m。主線路面原結構層為7cmLAC-25 下面層+5cmLAC-20中面層+4cmSMA-16L 上面層，基層結構為：16cm 級配砂礫墊層+20cm 廠拌二灰穩定砂礫摻破碎礫石下基層+20cm廠拌水泥穩定碎石上基層[2]。

沈陽至彰武高速公路為整體式路基，寬度為26.0m，此高速公路于2007 年建成通車，為雙幅四車道高速公路。主線及匝道新建瀝青路面結構層為7cmLAC-25 下面層+5cmLAC-20 中面層+4cmSMA-13L 上面層，基層結構由兩部分構成，即20cm 廠拌水泥穩定碎石底基層和20cm 廠拌水泥穩定碎石上基層。

此兩條公路通行車輛增加之后，道路運輸壓力日益加重，超載重載車占比逐年加大，重載車輛的影響及使用年限的增加，對路面造成了不同程度的破壞，致使路基破損、溫度裂縫、疲勞裂縫問題，進而引起抗滑能力減弱、坑槽、車轍印跡深、路面拉裂等病害[3]。

1.2 預防性養護技術需求分析

該公路維護和保養定期、及時開展，能夠在一定程度上把病害扼殺在搖籃里，但該措施也存在一些劣勢，如搶救性措施為主，養護成本較高；缺乏系統的預防性養護，以缺陷性、矯正性養護為主；大多是自下而上發展的病害，修復時需銑刨重鋪，造價高，工程量大，會干擾交通；養護工程作業區長度較短，作業點較分散，在瀝青路面重新鋪筑中，存在無足夠路段用以鋪筑試驗段檢驗材料生產配合比，壓實作業區不夠長等問題。因整體路面結構尚未出現損壞，故宜采用功能恢復的養護維修方案，如使用微表處技術、采用局部銑刨重鋪施工工藝、坑槽修補方法、灌縫方法等都能在一定程度上修復該問題，但我們認為針對該問題最好的辦法是采用超薄磨耗層罩面。

2.超薄磨耗層在某高速公路預防性養護中的應用

2.1 預防性養護路段的養護方案

推薦方案如下：在病害處理完畢后對主線和匝道路面進行超薄磨耗層罩面(UTFC-10)，罩面厚度2cm，同時，將主線硬路肩2.5m 范圍內原路進行銑刨(普通銑刨)，鐵刨厚度為0cm ～2cm。在整個銑刨斷面均勻噴灑粘層瀝青(用量為0.4L/m2)后，攤鋪2cm 細粒式改性瀝青混凝土AC-10C，使得硬路肩外側罩面后標高與原標高一致。

2.2 實體工程鋪筑使用效果及原路面病害治理

2.2.1 實體工程鋪筑使用效果

當鋪筑超薄磨耗層路段遇見道路病害時，最常見的就是細集料脫落和表面麻面這兩種情況，此外，還會有部分路段出現小范圍網裂、坑槽或者不規則橫向裂縫等情況。現階段，沈吉高速公路和沈彰高速公路約75km 超薄磨耗層預防性養護實體工程的鋪筑已經完成，并且鋪筑后的效果非常好，兩條高速公路從通車一直到目前都沒有出現任何病害，根據數據顯示，其路面各項指標都很健康。

2.2.2 原路面病害處治

（1）輕度縱縫段及橫向裂縫段。將原裂縫的灌縫膠完全清理干凈后，對裂縫重新進行開槽，槽寬2.0cm，深1.5cm。將開槽完全清理干凈后在底面及側壁涂抹SBS 改性熱瀝青(用量為1.0L/m2)，然后回填細粒式改性瀝青混凝土AC-5?；靥詈蟛捎娩撦喺駝訅郝窓C碾壓，直到回填料壓實度代表值大于馬歇爾試驗密度的97%。為了增加瀝青混合料可施工的時間，在改性瀝青混凝土AC-5 中摻加溫拌劑，溫拌劑采用油性溫拌添加劑，推薦劑量為瀝青用量的0.5%，具體用量應根據試驗確定，該方案中的溫拌劑及混合料的相關技術指標應滿足《瀝青混合料改性添加劑第6 部分溫拌劑》(J/86062016)中相關的技術要求。（2）中度縱縫段。將行車道(或超車道)全斷面銑刨瀝青層90cm 后，在整個銑刨斷面均勻噴灑粘層瀝青(用量為0.4L/m2)后，攤鋪5cm 中粒式改性瀝青混凝土LAC20+4cm 中粒式改性瀝青混凝土AC-16。（3）輕度車轍段。將行車遒(或超車道)全斷面銑刨瀝青層4cm 后，在整個銑刨斷面均勻噴酒粘層瀝青(用量為04L/m2)后，攤鋪4cm 中粒式改性瀝青混凝土AC-16。（4）橋頭跳車及路面沉陷：按沉陷深度不同，采取不同措施。

如果找平層深度過厚，就需要分層攤輔碾壓，每層的厚度為5cm ～10cm。通過加輔層厚度拉制控制銑刨深度，最低為1.0cm。銑刨長度時也要注意，按坡差應該控制在0.5%以內，并且一定要覆蓋最大沉降位置。攤鋪后的標高要考慮有伸縮縫的橋面加鋪微表處后與舊路的高差。

2.2.3 橋面維修

此高連公路部分橋面存在坑槽、車轍、縱縫等橋面病害，根據橋面破損情況，本次設計處理方案為：將存在病害車道的瀝青混凝土鋪裝完全銑刨(厚度9cm)，并對原橋面的水泥砼鋪裝進行鑿毛處理，處理后的構造深度宜為0.4mm ～0.8mm。清洗干凈并干燥后再施工橋面防水層，防水層采用SBS 改性瀝青，用量為1.0L/m2，并應散布2.36mm ～4.75mm 檔機制砂，覆蓋率為60%～70%，然后鋪筑：

表面層：4cm 中粒式改性瀝青混凝土AC-16；

下面層：5cm 中粒式改性瀝青混凝土LAC-20；

總厚度為9cm。

橋面防水層技術性能指標應符合表面層改性瀝青的要求。瀝青層銑刨的過程中要注意水泥混凝土鋪裝是否破損，一旦發現已經破損，那么就要鑿除原來的水泥混凝土鋪裝，重新鋪筑水泥混凝土，鋪筑的水混凝土規格是10cmC50。工程數量表中給出的處理水泥混凝土鋪裝相應工程量為根據路面施工圖設計時路表病害所確定的維修工程量，最終以實際施工完成量為準。

2.2.4 攤鋪

（1）攤鋪機必須連續不間斷、均勻地攤鋪，不得中途停頓或隨意變換速度，使混合料的離析率減低，達到更高的平整度。（2）采用雪橇式或平衡梁控制攤鋪厚度，需要主要的是：接觸式平衡梁的輪子不能夠粘附瀝青。（3）施工時應該采用溫度較高的混合料，最低攤鋪溫度的選用要根據鋪筑層厚度、下臥層表面溫度、風速、氣溫等進行確認。（4）在確定瀝青混合料的松鋪系數之前，應該對試驗路段進行試鋪、試壓測試，最終確定瀝青混合料的松鋪系數，一般來講這個系數為1.17。

2.2.5 壓實

壓路機終壓速度3km/h ～6km/h，復壓速度3km/h ～5km/h，初壓速度2km/h ～3km/h，以均勻而慢的速度碾壓。超薄磨耗層瀝青混凝土的終壓溫度、復壓溫度和初壓溫度分別不宜低于100℃、140℃和155℃。

2.2.6 質量檢驗

超薄磨耗層施工中，檢測了馬歇爾穩定度等關鍵性能指標，見表1。

表1 超薄磨耗層馬歇爾穩定度檢測表

3.結論

本文根據超薄磨耗層的特點及沈吉、沈彰高速公路病害的實際情況，明確了超薄磨耗層加鋪前原路面病害的處理要求和方法，確保鋪筑和使用效果。超薄磨耗層綜合評價結果較好，是較好的一種預防性養護材料。