超粘磨耗層技術(shù)在高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

徐文斌

（甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)養(yǎng)護(hù)科技有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

隨著近些年車輛數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，為各項(xiàng)道路的使用帶來(lái)巨大壓力，高速公路作為我國(guó)各地經(jīng)濟(jì)、政治、文化交流的重要樞紐，也是各個(gè)省市和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要通道，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)創(chuàng)造更多的可能。但是很多地區(qū)高速公路由于車輛荷載、天氣與地質(zhì)原因?qū)е缕浔旧聿『Υ嬖诘膯?wèn)題嚴(yán)重，由此后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作至關(guān)重要。超粘磨耗層技術(shù)作為公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種，其能夠以專用的攤鋪設(shè)備和高品質(zhì)的粘層油來(lái)提升路面的路用性能，實(shí)際上其也屬于道路微表處理技術(shù)所演變的一種技術(shù)形式，在目前的高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中有著極大的應(yīng)用與推廣價(jià)值。

1 工程概況

南方某城市A 修筑通往B 城市的高數(shù)公路，全長(zhǎng)80 km，于2013年底通車，設(shè)計(jì)時(shí)速為100 km。由于車流量的增加，原有的瀝青路面受到一定的破壞，但是各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)后并沒(méi)有受到嚴(yán)重破壞，數(shù)值正常。為延長(zhǎng)該公路的使用壽命，避免病害程度加大，本次養(yǎng)護(hù)工程于2020年1月份開(kāi)始，結(jié)合超粘磨耗層技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后續(xù)的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。

2 粘結(jié)用試驗(yàn)原料及技術(shù)指標(biāo)

（1）基質(zhì)瀝青。本次工程基質(zhì)瀝青選擇泰國(guó)IRPC70號(hào)道路石油瀝青，其各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表1所列。

表1 泰國(guó)IRPC70號(hào)瀝青指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

（2）乳化劑。選擇兩種乳化劑形式，形式A 與B 均為進(jìn)口陽(yáng)離子快裂乳化劑，但是A 呈現(xiàn)乳黃色固態(tài)；B呈現(xiàn)乳白色粘稠狀。二者均遇熱易融化［1］。

（3）SBS 改性劑。選擇李長(zhǎng)榮3501 型改性劑作為本次施工的改性劑材料。

（4）其他添加劑。選擇鹽酸、降粘劑和穩(wěn)定劑等一些其他的添加劑。

3 拌合用試驗(yàn)原料及技術(shù)指標(biāo)

3.1 試驗(yàn)原料

（1）基質(zhì)瀝青。本次工程基質(zhì)瀝青選擇泰國(guó)IRPC70號(hào)道路石油瀝青作為基質(zhì)瀝青。

（2）乳化劑。選擇兩種乳化劑形式，形式C 與D 均為為進(jìn)口陽(yáng)離子慢裂快凝型乳化劑，呈現(xiàn)褐色粘稠狀液體［2］。

（3）SBS 改性劑。該改性瀝青所使用的改性劑，選擇李長(zhǎng)榮3501型改性劑［3］。

（4）其他添加劑。其他類型的添加劑如鹽酸、穩(wěn)定劑等。

3.2 試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

本次所使用的試驗(yàn)SBS改性瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2所列。

表2 SBS改性瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

4 混合料配比設(shè)計(jì)

4.1 礦料合成及配及目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

礦料采用輝綠巖，共有粗集料5～10 mm 碎石、細(xì)集料3～5 mm 碎石和石粉0～3 mm［4］。各個(gè)礦料各擋料的篩分結(jié)果和用量以及合成級(jí)配見(jiàn)表3所列。

表3 超粘磨耗層礦料合成級(jí)配表%

4.2 乳化瀝青與礦料用量

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，決定選擇乳化瀝青11 g，礦料100 g，同時(shí)和不同量的外加水和水泥進(jìn)行拌和對(duì)比試驗(yàn)，具體拌和結(jié)果見(jiàn)表4所列。

表4結(jié)果顯示，如果保持乳化瀝青和水泥用量不變，隨著不斷增加外加水，其可拌和的時(shí)間也在不斷增長(zhǎng)，而為了滿足不小于120 s 的時(shí)間要求，且保障攤鋪工作時(shí)間的充足，選擇6 g 的外加水；且如果保持乳化瀝青和外加水用量不變，那么拌和時(shí)間會(huì)隨著水泥量的增加而減少，因此為了滿足拌和時(shí)間和成型時(shí)間以及后續(xù)強(qiáng)度的規(guī)范要求，粘聚力實(shí)驗(yàn)中，采取1 g 水泥進(jìn)行。

表4 不同水泥和水用量拌和試驗(yàn)結(jié)果g

在試驗(yàn)開(kāi)展期間，需明確交通開(kāi)放的實(shí)踐和初凝混合料的時(shí)間，這樣主要是為了能夠?qū)崿F(xiàn)早期的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。一般在規(guī)范要求中，初凝時(shí)間應(yīng)＜30 min，粘聚力應(yīng)＞1.2 N·m；如果交通開(kāi)放的時(shí)間需要＜60 min，那么粘聚力需要＞2.0 N·m。

4.3 混合料試驗(yàn)與檢驗(yàn)

結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程和技術(shù)指導(dǎo)，所需要進(jìn)行的項(xiàng)目試驗(yàn)和檢測(cè)方法與結(jié)果內(nèi)容，見(jiàn)表5所列。

表5 混合料試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果

4.4 確定施工配合比

結(jié)合上述試驗(yàn)結(jié)果表示，為了滿足超粘磨耗層的混合料檢驗(yàn)指標(biāo)要求，其礦料、水泥、纖維和乳化瀝青、水之間的比值需要在100∶1.0∶0.2∶11.0∶6.0（質(zhì)量百分比）。在施工期間也需結(jié)合作業(yè)的溫度和天氣以及濕度等情況來(lái)對(duì)其用量進(jìn)行調(diào)整，試驗(yàn)之后決定混合料和其特征的變化情況以及各個(gè)組分之間的關(guān)系［5］。

5 超粘磨耗層試驗(yàn)段鋪筑

5.1 噴灑S BS 改性乳化瀝青粘結(jié)層

為了工程實(shí)施效果能夠提升原有瀝青路面和超粘磨耗層之間的粘結(jié)度和防水程度，在一部分路段上還加入高性能的SBS 改性瀝青，隨后對(duì)施工工藝實(shí)施后做對(duì)比。將加熱SBS改性瀝青作業(yè)實(shí)施在超粘磨耗層施工之前，加熱的溫度控制在50 ℃～60 ℃，利用化專業(yè)設(shè)備噴灑改性瀝青，在加熱過(guò)后的瀝青能夠在接觸原路面時(shí)迅速破乳，在破乳之后可隨即進(jìn)行超粘磨耗層的施工作業(yè)［6-7］。

5.2 超粘磨耗層路面施工作業(yè)

在2020年2月1日進(jìn)行超車道施工，在2月2日進(jìn)行慢車道施工，現(xiàn)場(chǎng)施工十分順利。施工當(dāng)天溫度較低，乳化瀝青破乳速度和混合料成型的速度處于正常狀態(tài)，總體開(kāi)放交通后效果良好。

6 超粘磨耗層試驗(yàn)段路面性能檢測(cè)

6.1 施工完成后達(dá)到通車標(biāo)準(zhǔn)的性能檢測(cè)

在施工完畢且達(dá)到通車標(biāo)準(zhǔn)后，相關(guān)的技術(shù)咨詢單位對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行超粘磨耗層的路面性能檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表6所示，檢測(cè)結(jié)果均滿足路面構(gòu)造深度和滲水系數(shù)以及摩擦系數(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在養(yǎng)護(hù)施工之后其抗?jié)B水和抗滑性能均得到良好改善。

表6 施工完成達(dá)到通車標(biāo)準(zhǔn)后超粘磨耗層路面性能檢測(cè)

6.2 通車一周后檢測(cè)性能

在通車一周之后相關(guān)技術(shù)咨詢單位對(duì)該路面的性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)要求，且路面的抗滑性能和抗?jié)B水性能均得到良好的改善。

7 結(jié)束語(yǔ)

本論述基于南方A市所養(yǎng)護(hù)的高速公路使用超粘磨耗層技術(shù)過(guò)程和性能檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)本技術(shù)使用結(jié)果的分析，其能夠?qū)⒃新访娴目够阅芎涂節(jié)B水性能有效改善，滿足各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的要求，在現(xiàn)有的公路養(yǎng)護(hù)工程中有著良好的使用效果。