超薄磨耗層施工技術在高速公路養護中的應用

文/張朝錸

1 前言

高速公路是城市交通網絡中的核心部分，而加強高速公路養護是為了保障人們出行安全、全面落實高速公路質量管理。超薄磨耗層施工技術在高速公路養護工作中的滲透，是應用更為專業的公路施工技術完善高速公路基本性能。因此，文章對高速公路養護中超薄磨耗層施工技術的研究對提升高速公路建設水平意義、維護通行安全意義重大。

2 工程概況

某高速公路工程，公路全長80.975km，公路走向為由東北向西南，屬于雙向四車道高速公路，公路等級為二級公路。該公路工程中，路線內共設有大橋53座，中橋15 座，隧道7 座，隧道總長7815m，匝道收費站6 處，車輛服務區2 處，停車區3 處。項目在施工中應用“PPP 建設模式”，總投資108.19 億元，工期3年。另外，該高速公路工程為混凝土瀝青路面，在后期養護時應用超薄磨耗層施工工藝，能夠使公路具有降噪、抗磨損、抗車轍的基本性能，延長該高速公路的使用年限，確保高速公路使用中的安全性和可靠性。

3 超薄磨耗層施工技術相關概述

3.1 基本概念

超薄磨耗層施工技術通常被劃分于混凝土施工工藝中，它是在間斷級配熱拌瀝青、乳化瀝青融合后彌補單一修復材料不足的施工技藝[1]。在高速公路工程中應用超薄磨耗層施工技術時，施工人員會同步應用熱瀝青混合料、乳化瀝青材料，并借助攤鋪設備將其攤鋪、噴灑在養護路段內，隨后在壓路機的作用下將二者一次成型。但在應用該技術時，施工人員要嚴格控制瀝青材料級配厚度，采用Novachip 系統對級配材料厚度進行控制，使路面黏結層厚度控制在15～25mm 范圍內。

3.2 技術優勢

首先，超薄磨耗層施工技術黏結層厚度較小，有利于節約高速公路養護環節中瀝青材料運輸、采購成本；其次，超薄磨耗層施工技術的核心材料為斷級配瀝青混合料，能夠與高速公路骨料充分嵌擠，整體厚度較薄，可在預防車轍病害的基礎上，加大公路摩擦力，增強公路防滑性能；最后，超薄磨耗層中的乳化瀝青材料可使公路表面產生隔膜，有效防范公路路面水損害，降低公路老化、滲水概率[2]。

4 高速公路養護中的質量通病

4.1 局部麻面。高速公路使用過程中，主線瀝青路面結構容易產生麻面病害，其原因在于路面、路基結構中若材料吸水率較大，就會影響混凝土、瀝青黏結程度，使公路在雨水侵蝕、老化、車輪反復碾壓下表層瀝青集料剝落，進而產生局部麻面。

4.2 局部裂縫。高速公路養護中存在的質量通病，包括公路局部的縱向、橫向裂縫。在公路路面兩側通常會伴有橫向裂縫，該類裂縫在不及時治理后，會逐步演變為貫穿公路的橫縫，而瀝青材料壓實、與混凝土黏結不到位就是造成該裂縫的主要原因?？v向裂縫通常由施工搭接不當、路堤滑坡、路基路面不均勻沉降導致。

4.3 局部坑槽。高速公路路面結構中，局部坑槽的產生與高速公路行車速度息息相關。車輪在快速碾壓后，公路縫隙內水壓力的反復出現會使瀝青剝落，局部瀝青材料松散，進而產生坑槽。

4.4 車轍。由于高速公路上交通量大、重型車輛多，混凝土瀝青路面所承受的荷載力較大，并且在夏季高溫條件下，行車車輪下方瀝青混凝土會伴有蠕動變形情況，進而誘發車轍病害。

5 高速公路養護中超薄磨耗層施工技術的應用

5.1 路面清理

應用超薄磨耗層施工技術進行高速公路養護工作時，工作人員需提前在公路路面上噴灑清水，晾曬、清掃路面。首先，在公路路面上清水噴灑完畢后，晾曬路面24h，待路面完全干燥后，使用壓風機清掃公路表面雜物；其次，在不破壞高速公路路基、路面結構的基礎上，刨銑路面，然后更為精細的清理路面，將灰塵、粉漿等可能影響超薄磨耗層施工效果的雜物清除，減少公路路面結構中的不穩定顆粒；最后，清理結束后，在攤鋪作業前12h 內鋪灑粘層油，并將粘層油溫度調整在40～65℃，增強路面、粘層油粘接性。鋪灑完畢后，設置“禁止通行”的路牌，待瀝青層破乳后，方可鋪筑間斷級配熱拌瀝青、乳化瀝青等混合料。

5.2 施工前準備

超薄磨耗層施工方案實施中，高速公路養護施工前期準備主要為材料的準備。

5.2.1 選擇瀝青粘結料時，應按照高速公路材料質量等級要求，運用 SBS 改性劑。該材料在實際應用中可有效滿足高速公路養護要求，貼合超薄磨耗層施工設計方案。

5.2.2 運用聚合物乳化瀝青，且該材料的規格、參數、質量等級應與超薄磨耗層施工設計相對應。

5.2.3 高速公路養護中，需使用高級公路集料。在應用超薄磨耗層施工技術時，應在公路養護中選用粒徑為4.75～5mm 的粗集料以及直徑不超過2.5mm的細集料。

5.2.4 選用瀝青混合料時，可選用巖漿巖、灰石巖、強基性巖石碾磨而成的礦粉，但需確保礦粉材料的清潔與干燥，且礦粉質量符合瀝青混合料性能指標。

5.3 制備混合料

制備超薄磨耗層混合料時，應將瀝青材料、填料溫度保持在175℃左右，并通過強化瀝青保溫性能，提升材料內礦粉溫度，使其溫度超過180℃?；旌狭现苽渫戤吅?，材料溫度可控制在170℃左右，并且提前加強混合料保溫處理，同時保證間斷級配熱拌瀝青、乳化瀝青等混合料的拌和時間不超過50s。另外，選擇混合料拌和設備時，應在高速公路養護施工前期全面檢查材料、設備質量，分析其是否滿足混合料拌和要求，必要時可通過“試拌和”的方式，確定混合料中各類材料的實際用量，加強混合料材料配比的管理，同時通過拌和效果，評估該拌和設備的可靠性。此外，在制備混合料時，施工人員需根據超薄磨耗層施工設計以及材料層性能需求，采用濕拌、干拌等方式，將混合料內材料均勻拌和。其中，濕拌、干拌時間分別為總拌和時間的35%、65%，而瀝青填料、礦粉等材料附著于瀝青后則表示拌和結束，需及時將其運輸至施工場地內，運輸過程中同樣需對混合料進行保溫處理，使其溫度不低于170℃。

5.4 磨耗層攤鋪與壓實

5.4.1 攤鋪

首先，開啟攤鋪設備前期，將木塊墊于攤鋪機的熨平板下方，加熱熨平板，使其溫度達到100℃以上；隨后將改性乳化瀝青混合料噴灑，每米混合料的用量為1.5L；在借助攤鋪機將乳化瀝青混合料一次攤鋪成型時，施工人員仍需嚴格控制攤鋪機速度，保持20m/min的速度緩慢前進，均勻攤鋪，攤鋪過程中不得所以停頓、制動攤鋪機。其次，攤鋪期間，應確保乳化瀝青混合料的充足，合理控制超薄磨耗層攤鋪厚度，并確保路面整體平整度，避免出現攤鋪不均、攤鋪面坑洼等質量問題。若存在混合料掉落問題，應及時、快速處理；隨后針對攤鋪機無法施工的區域進行補料、找平。最后，高速公路養護中的松鋪厚度通常需要按照試驗路段的松浦系數進行控制，同時將混合料溫度保持在170℃。

5.4.2 壓實

超薄磨耗層施工過程中，壓實、攤鋪均屬于該技術的實踐要點，所以在高速公路養護中還應重視磨耗層的壓實工作。在上述公路工程案例中，建設方選用13t雙鋼輪壓路機，在攤鋪結束后且公路表面溫度下降至110～120℃前對養護路段進行壓實。壓實期間，需重點關注以下事項：

5.4.2.1 碾壓乳化瀝青混合料時，應堅持“均勻”“緩慢”的基本原則，縱向碾壓時確保施工縫的平順。

5.4.2.2 碾壓前期應在舊路段碾壓結束后，碾壓重新攤鋪的地方。

5.4.2.3 使用光輪壓路機進行靜壓作業時，應將該機器的速度控制在2～5km/h，且碾壓機需緊跟攤鋪機

5.4.2.4 復壓需在初壓后進行，且碾壓期間不得停頓，同時與養護路段中相鄰碾壓機帶重疊寬度不得超過20cm。

5.4.2.5 超薄磨耗層通常不適用振動壓實工藝，原因在于超薄磨耗層的壓實處理重點是為了保障瀝青混合料與路面結構的嵌擠，而非增強路面壓實度。

因此，壓實方法應為靜壓，但同時應避免壓路機直接停留在熱乳化瀝青混合料上，待材料冷卻后方可進行碾壓。為避免瀝青混合料粘連，需在碾壓機車輪上安裝刮板或涂刷皂液水。

5.4.3 質量控制要點

在高速公路養護中應用超薄磨耗層施工技術時，還應在混合料制備、碾壓、壓實等工作結束后加強養護工作的質量控制。一方面，施工人員需重視乳化瀝青材料的溫度管理，并在保證混合料溫度的基礎上，均勻噴灑乳化瀝青，使其流動性符合公路養護要求；另外，在超薄磨耗層施工期間，應避免混合料拌和溫度過高，以免損傷其與路面結構中混凝土材料的黏結性。另一方面，基于超薄磨耗層施工技術，處理高速公路路面病害時，同樣應規范超薄磨耗層施工流程。比如在治理公路局部裂縫病害時，應提前設置抗裂貼，并且在抗裂貼徹底風干且與路面平整貼合后在該區域攤鋪瀝青混合料，從而發揮超薄磨耗層瀝青混合料的使用效果，保證公路病害處理的可靠性，提升高速公路養護工作質量。

6 結語

綜上所述，高速公路是各區域交通體系的核心組成部分，其建設質量直接影響著高速公路性能是否完善。超薄磨耗層施工技術在實際應用中，可加強高速公路的養護管理，增強高速公路的抗滑性、降噪性；同時，在解決高速公路局部坑槽、裂縫、麻面等質量問題的基礎上，保障高速公路養護效果，提升高速公路各路段的養護質量。因此，相關人員在高速公路建設中要正確認知超薄磨耗層施工技術，把握該工藝的技術優勢，以確保我國高速公路養護工作的有效性。