農村公路養護的超薄磨耗層加鋪技術研究

胡世方

（湖南典陽建設工程有限公司，湖南株洲 412200）

0 引言

目前國內農村水泥公路經長時間使用，路面出現裂縫等病害，降低了抗滑能力，對行車舒適性、安全性造成嚴重威脅。實踐中對此類水泥路面常用的養護措施為加鋪瀝青層。但是，因農村水泥公路車流量較小，上述養護措施性價比較低，同時還會導致公路沿線標高超出沿線居民院落，導致院落排水困難，但加鋪超薄磨耗層可以有效規避上述不足。選擇某農村公路為研究對象，探討了超薄磨耗層加鋪的技術要點，為農村公路科學養護作有益探索[1]。

1 既有水泥路面概況

1.1 工程背景

某農村線路全長8660m，寬6m，4 級縣道，設計速度30km/h。該公路經長時間使用，導致路面出現諸多病害，同時路面的抗滑性、平整度大幅降低，對行車舒適性、安全性造成嚴重威脅。

1.2 既有水泥路面病害調查

全面調查該公路試驗段的病害情況，發現該公路路面存在諸多病害，如錯臺、啃邊、板角斷裂等。統計了舊水泥路面的破損狀況，按照現行規范進行了評級，各項指標匯總見表1。分別計算主副點傳荷能力、彎沉差異，并對其進行分級，結果如圖1所示。

表1 試驗段舊水泥路面破損狀況

根據現場調查結果顯示，試驗段水泥路面破損嚴重。從整個路段破損情況來看，評級最優的為“中”。同時，路面個別地方出現破碎板情況，但路段內路面錯臺病害較輕，錯臺量較少。通過彎沉檢測可知，相較于下行方向的主點彎沉，上行方向的主點彎沉較差，路段內主彎沉點達標數量約為60%。從接縫傳荷能力角度而言，路段內傳荷能力較小，部分板塊甚至存在嚴重病害，亟須治理[2]。

2 農村既有低流量水泥路面超薄磨耗層加鋪方案

2.1 方案技術經濟比選

就目前農村既有水泥路面現狀，以往的治理措施為于既有水泥板上部加鋪10cm 厚瀝青板。為有效降低加鋪后的路面標高，實踐中還有兩種方案：其一為挖除重建，其二為鋪裝超薄磨耗層。上述三種處理技術的比較見表2。綜合試驗段現狀，對比了既有養護方案與加鋪超薄磨耗層方案的經濟性，表3為兩種方案成本對比結果。

表2 試驗段舊水泥路面養護方案技術對比

表3 試驗段超薄磨耗層加鋪方案與原養護方案成本對比

經綜合分析，重點考慮處理方案的性價比，可以看出，相較于其他處理措施，加鋪超薄磨耗層方案的優勢較為突出：不僅完美解決農村公路養護時標高較高的問題，同時性價比更高，工程資金投入較少；還能有效縮短養護時間，盡可能降低對車輛通行、居民生活造成的影響，取得有效養護、快速通行的效果。表4為農村公路加鋪超薄磨耗層的具體情況。

表4 高性能超薄磨耗層加鋪方案

2.2 既有水泥路面處理方案

根據農村既有破舊水泥公路現狀，通過超薄磨耗層加鋪方式進行養護，首先需重點凸顯其性價比，通過最低的成本取得最佳的養護效果。根據工程實踐，在加鋪瀝青層的過程中，車輛通行傳遞的荷載對養護的力學影響較大。農村既有公路車輛通行數量少，常年維持在較低水平，但車輛當量不斷累加，荷載不斷積累，也會對加鋪瀝青層造成嚴重影響。如加鋪超薄磨耗層則不存在上述顧慮，能夠實現更好的治理效果，更加符合低流量農村公路現狀[3]。

就目前國家現行規范而言，如既有水泥路面彎沉不足，需要通過板底注漿措施進行治理，當力學性能滿足需求后，再開展加鋪瀝青施工層。但上述規范并未根據農村既有低流量水泥公路實際情況，對農村既有水泥公路的適用性不足。綜合各方面因素考量，農村既有低流量水泥公路，如力學性能不足，無須進行板底注漿措施治理，僅僅就破損表面開展治理活動即可滿足實際需求。主要治理措施為：灌漿處理既有路面裂縫，如板破損嚴重，進行徹底清理，然后加鋪超薄磨耗層予以修補完善[4]。

2.3 高性能超薄磨耗層瀝青混合料方案

為科學有效控制加鋪超薄磨耗層的路面標高，確保其低于沿線居民院落，加裝層厚度需保持在2.5cm以下。因厚度受限，對加裝層的各項性能提出的要求更為苛刻。本文采用高性能瀝青混合料，油石比介于6.5%～7.0% 之間，最大公稱粒徑嚴格控制在9.5mm以內，添加穩定劑為聚酯纖維，根據混合料質量，添加穩定劑量為0.3%[5]。

為使混合料具有較高的路用性能，通過添加改性劑對其改性。根據混合料質量，添加改性劑量介于0.2%～0.4%之間，因添加了改性劑，改性瀝青的分級更高，效果更好。試驗顯示，該磨耗層高溫性能突出，且具有良好的抗水性，各項性能滿足農村低流量既有公路的實際需求，磨耗層具體路用性能指標見表5。

表5 高性能超薄磨耗層瀝青混合料技術指標

3 試驗段鋪筑

2019年10月19日，項目試驗段進行超薄磨耗層加鋪施工[6]。施工工藝見圖2，施工過程嚴格遵守該工藝，當日完成了各項施工活動。19日9∶00 封閉交通，禁止車輛駛入，處理既有水泥路面板塊；15∶00，加鋪磨耗層施工。整個施工活動耗時半天，攤鋪混合料施工耗時僅為3h。交工驗收后，經檢測發現，試驗段加鋪磨耗層全面提升了路面的抗滑性及平整度，各方面功能顯著提高。后進行全線加鋪施工，跟蹤檢查后續情況，該項目自加鋪竣工至今尚未出現脫層、裂縫、車轍等病害，綜合性能良好。

4 結論

選擇某農村公路提升改造項目為研究對象，根據工程施工實踐，深入研究了農村既有低流量水泥公路加鋪磨耗層技術，根據鋪筑試驗段情況，得出結論如下：

其一，通過三種治理方案的比選，發現加鋪磨耗層更加符合農村既有低流量水泥公路現狀，不僅性價比高，且便于施工，對通行影響小，社會效益高。

其二，因農村既有低流量水泥公路現狀，治理時需著重考慮經濟投入，因此磨耗層加鋪施工前，不需通過底板注漿的方式提升其力學性能，僅需重點治理破損病害。

其三，農村既有低流量水泥公路中加鋪磨耗層，能夠實現良好的治理效果，試驗段情況表明，在農村既有低流量水泥公路養護中可以廣泛推廣應用該技術。