Thus-12極薄磨耗層在高速公路路面預防性養(yǎng)護中的應用

楊 梅

（廣州市北二環(huán)交通科技有限公司，廣東 廣州 510540）

1 項目概述

廣州北二環(huán)高速公路為廣州繞城高速北部區(qū)域的重要組成部分，全長38.4 km，全線雙向六車道，設計行車速度80 km/h。北二環(huán)高速K0～K16+545原路面類型為水泥混凝土路面，2012年在該路段水泥混凝土路面上加鋪了8 cm厚的瀝青混凝土路面（白加黑改造）。在行車荷載及自然條件作用下，白加黑路段路面的表面功能已產生較大的衰減，且正在進入加速期。

路面的主要病害為局部輕度和正在發(fā)展中的坑槽（損壞還沒有達到表面）；局部輕度的松散，表現為細集料剝落；輕度到中度的車轍；輕度到中度的反射裂縫和縱向裂縫局部的網裂。2017年北二環(huán)高速對白加黑部分路段實施了加鋪1.2 cm的Thus-12極薄磨耗層的預防性養(yǎng)護，以達到恢復道路表面功能和降低噪聲的目的。

2 Thus-12極薄磨耗層的特點

Thus-12極薄磨耗層厚度一般為1.0～1.6 cm，其典型厚度為1.2 cm。混合料瀝青采用復配改性技術，既可直接添加在瀝青中通過攪拌進行使用，也可以直接添加在拌和站的拌缸中使用。防水黏結層瀝青采用專用配方的SBS改性乳化瀝青，提供超強的黏結力，有效避免磨耗層脫落，同時采用主動抗水配方設計，大幅提高其抗水性能，使用同步攤鋪機進行施工，進一步實現超強黏結和防水，實現快速施工和快速開放交通。

3 Thus-12極薄磨耗層預防性養(yǎng)護方案的優(yōu)勢

（1）極大改善干燥路面抗滑性能，可減少雨天行車水霧、防止車輛水中側滑，全天候提高行車安全性。

（2）減少路面噪聲，提高行車舒適性。

（3）快速攤鋪和快速開放交通，滿足快速養(yǎng)護要求。

4 Thus-12的原材料選擇

4.1 粗集料

Thus-12粗集料宜采用玄武巖或輝綠巖，石質堅硬、清潔、不含風化顆粒、近似立方體顆粒的碎石，粒徑5～8 mm。石料應具有抗壓強度大、耐磨、抗腐蝕性強以及與瀝青黏附性較強的優(yōu)點。

4.2 細集料

Thus-12的細集料應選用堅硬、潔凈、干燥、無風化、無雜質并有適當級配的人工軋制的玄武巖、輝綠巖或石灰?guī)r細集料，粒徑為0～3 mm。

4.3 瀝青膠結料

Thus-12極薄磨耗層在SBS改性瀝青的基礎上，復配添加劑。選用滿足規(guī)范要求的重交或常規(guī)改性瀝青作為基礎瀝青，將復配添加劑直接添加在瀝青中通過攪拌進行試用，也可以直接添加在拌和站的拌缸中使用[1]。

該復配劑的要點在于通過多種材料的復選形成一種全新的瀝青復合改性體系，通過簡單的攪拌工藝保證瀝青達到所需的黏度、軟化點等指標。

添加劑可以與瀝青中的不飽和鍵發(fā)生膠聯反應，生產穩(wěn)定的網絡結構共聚物，提高瀝青的勁度及其與石料的黏附力，避免或減少混合料在溫度和行車荷載的作用下產生瀝青上浮，堵塞空間[2]。

4.4 改性乳化瀝青

Thus-Bond改性乳化瀝青黏結層材料是Thus極薄磨耗層中起防水黏結作用的特殊改性乳化瀝青，提供超強的黏結力特性，有效避免磨耗層脫落。并且具有良好的抗水性能[3]。Thus-Bond需要快速破乳來實現快速開放交通，同時又要滿足機械噴灑的施工性能，其性能指標須滿足相關要求。

Thus-Bond改性乳化瀝青性能指標如表1所示。

表1 Thus-Bond改性乳化瀝青性能指標

4.5 瀝青混合料級配及性能要求

為了提高磨耗層的表面功能，并且有效避免表面功能過快和過大衰減，Thus-12瀝青混合料采用2.36～4.75 mm處斷開結合2.36 mm以下開放的級配設計方法，級配及性能要求須滿足相關要求。

混合料級配要求、瀝青混合料特性和性能要求如表2、表3所示。

表2 混合料級配要求

表3 瀝青混合料特性和性能要求

5 施工與質量控制

Thus-12極薄磨耗層施工應重視原材料質量控制，保證料源穩(wěn)定。嚴格控制拌和溫度，出料溫度控制在170～190 ℃，拌和后的瀝青混合料應均勻一致，無花白、粗細集料無分離、結團成塊的現象。

Thus-12極薄磨耗層攤鋪建議采用同步攤鋪機，嚴格控制混合料攤鋪溫度不應低于160 ℃。應派專人關注防水黏結層改性乳化瀝青噴灑情況，保證噴灑均勻。采用兩臺鋼輪壓路機緊跟著攤鋪機進行碾壓，靜壓2～4遍，在路面溫度降低到120 ℃之前完成碾壓。

待路面溫度降至50 ℃以下30 min后即可開放交通。

6 實際應用

北二環(huán)高速K0-K16+545路面實施Thus-12極薄磨耗層預防性養(yǎng)護施工。本項目施工采用的改性瀝青為SBS（PG76-22）改性瀝青，添加TH-WH809復配劑制備瀝青膠結料。粗集料采用的是5～8 mm的輝綠巖，細集料采用的是0～3 mm的石灰?guī)r石屑，填料采用的是石灰?guī)r礦粉。

礦料目標配合比設計級配如表4所示，合成級配如表5所示，設計級配下各檔料的比例如表6所示，擋料的比例如表7所示。

表4 目標配合比設計級配

表5 合成級配

表6 設計級配下各檔料比例

表7 各檔料比例

設計級配曲線符合Thus-12極薄磨耗層級配范圍要求。

根據Thus-12極薄磨耗層馬歇爾配合比設計要求和《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2004）中熱拌瀝青配合比設計方法，選定最佳油石比為5.0%。Thus-12極薄磨耗層生產配合比為6～9 mm∶3～6 mm：0～3 mm∶礦粉∶瀝青=75∶5∶16∶4∶5，滿足設計及規(guī)范要求。

在極薄磨耗層施工開始前，首先對路面存在的各種病害進行了處理，如封閉裂縫、修補坑槽等。維修完成后再運用同步攤鋪機同時噴灑改性乳化瀝青黏層和攤鋪改性瀝青混合料。施工過程中嚴格控制混合料出廠溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度，施工完成后檢測極薄磨耗層構造深度滿足大于1.0 mm，滲水系數滿足≥600 ml/min的設計要求。

7 結語

綜上所述，Thus-12極薄磨耗層預防性養(yǎng)護技術可應用于高速公路預防性養(yǎng)護，能夠起到降噪、改善路面抗滑性能、恢復路面表面功能的作用。且采用同步攤鋪技術可以有效地節(jié)省施工圍蔽時間，實現快速開放交通。北二環(huán)高速公路Thus-12極薄磨耗層于2017年12月鋪筑，經過一年左右的營運和跟蹤觀測，路面平整度及抗滑指標比較穩(wěn)定，沒有出現明顯的衰減，為車流量較大的高速公路實現快速養(yǎng)護施工提供借鑒。