SBS 改性瀝青超薄磨耗層在侯禹高速養護中的應用

趙顯慧

（山西交通控股集團有限公司 運城北高速公路分公司，山西 運城 044000）

引言

隨著我國汽車保有量的日益增長，高速公路交通量不斷增加，且車輛呈現大型化趨勢[1]。在車輛荷載和氣候因素的綜合作用下，高速公路在運營通車一段時間后路面結構會出現很多病害[2]。在日常養護中做好病害調查的同時，還應根據路面實際情況做好路面養護，快速恢復高速公路路面的使用性能，保證行車安全。侯禹高速公路在運營通車一段時間后，路面結構出現車轍、裂縫等病害，路面使用狀況產生了一定幅度的下降。在對病害處治的同時，制定養護方案，采用SBS 改性瀝青超薄磨耗層養護，并開展試驗對路面降噪性能和抗滑性能進行檢測，分析路面養護效果。

1 侯禹高速公路路面使用狀況調查與養護維修方案

1.1 工程概況

侯禹高速公路設計全長65.561 km，采用雙向四車道設計，設計車速120 km/h，路基設計寬度為28 m。所處區域夏季濕潤多雨，冬季降水量少，較干旱，四季分明，氣候差異明顯。自高速公路建成以來，交通量不斷增加，且大型貨車比例較高，約占交通組成的35%～45%，交通荷載繁重。該高速公路于2006 年12 月建成通車，在近期日常巡查過程中發現部分路段出現了車轍，在下雨后車轍內積水導致車輛出現側滑、漂移現象，容易引發多起交通事故，對行車安全造成較大影響[3-4]。該地區7 ～9月為雨季，調查發現該時期降雨量較大，由于車轍造成車輛側滑，先后出現多次撞擊中央帶防撞護欄的交通事故，亟需進行養護維修。

1.2 路面使用狀況調查結果

采用人工徒步調查的方式對侯禹高速公路路面病害進行調查，并對病害位置、長度和成因進行記錄和分析，路面病害調查結果：（1）部分路段行車道輪跡位置發現輕微車轍，深度為5 ～10 mm，經現場鉆芯取樣，得到車轍位置上面層厚度為3.5 cm左右，中面層厚度為6 cm 左右。因此，判斷該車轍類型為壓密型車轍，主要存在于上面層，主要為車輛荷載作用產生的。（2）部分路段行車道輪跡位置發現深度為8 ～12 mm 輕微車轍，經取樣分析確定為輕微失穩型車轍。（3）部分路段行車道輪跡位置發現深度為15 ～20 mm 的重度車轍，經取樣分析中面層也存在5 ～10 mm 的變形，確定為失穩型車轍。（4）部分路段行車道存在裂縫、面層材料松散等病害。（5）K796+000—K797+071 段路面破損嚴重，行車道輪跡位移有嚴重的車轍和推移，局部存在龜裂和唧漿現象。

通過分析，確定路面車轍是由于大型車交通流量大、行車渠道化、瀝青混合料高溫季節產生移動導致產生失穩型車轍。原路面瀝青面層混合料采用懸浮密實型結構，在高溫下容易軟化產生側向移動，導致產生失穩型車轍和推移。另外，2015 年部分路段進行了就地熱再生養護，部分上面層材料老化嚴重，上面層在車輛荷載作用下產生壓密型車轍和松散病害。

1.3 瀝青路面養護維修方案

結合現場路面調查結果，制定養護維修方案，首先對車轍、松散、裂縫等病害進行處治，然后統一在路面上攤鋪一層2 cm 厚的SBS 改性瀝青超薄磨耗層。根據路面病害情況，對路面面層破損部位進行整體精銑刨，銑刨厚度根據破損深度確定。瀝青上、中面層銑刨后攤鋪SBS 改性ATB-25 型瀝青穩定碎石中面層。對路面病害深度達到基層的路面病害，先對基層進行處治，然后重做面層。為提高路面抗磨耗性能，在路面上整體攤鋪2 cm 厚的SBS 改性瀝青超薄磨耗層。

2 SBS 改性瀝青超薄磨耗層原材料與配合比設計

2.1 超薄磨耗層原材料技術要求

2.1.1 改性瀝青

超薄磨耗層選用SBS 改性瀝青，主要技術指標及技術要求見表1。

2.1.2 礦料

超薄磨耗層礦料包括粗集料、細集料和填料，粗集料、細集料均采用石灰巖，填料選用憎水性石料，粗集料主要技術指標及要求見表2。

表2 粗集料技術指標及要求

2.2 超薄磨耗層配合比設計

《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG D50—2017）中的相關規定，選取原材料開展馬歇爾試驗，確定礦料級配見表3，混合料最佳瀝青用量為5.1%。

表3 礦料級配

3 SBS 改性瀝青超薄磨耗層質量檢驗與評價

3.1 降噪性能評價

為檢測養護前后路面降噪效果，養護前后在道路全封閉的狀態，分別選取大型車和小型車在不同的行車速度對各測點噪音進行檢測，檢測結果見表4。

表4 養護路段各測點噪音檢測結果

對比分析養護前后路面各測點噪音檢測結果，大型車和小型車以不同車速行駛過測點，養護后路面噪音平均值和最大值均低于養護前，說明養護后路面行車噪音也得到一定程度的改善。

3.2 路面抗滑性能檢測結果分析

3.2.1 構造深度檢測結果分析

養護前后，采用手工鋪砂法對路面養護路段的構造深度進行檢測，檢測結果見表5。

表5 瀝青路面構造深度檢測結果/mm

分析瀝青路面構造深度檢測結果，養護后路面構造深度較養護前明顯提高，且滿足≮1 mm 的要求。養護前，大部分路段行車道和超車道路面構造深度＜1 mm，養護后構造深度最小值為1.78 mm，高于設計要求的≮1 mm，說明養護后路面構造深度明顯增加。

3.2.2 摩擦系數檢測結果分析

在瀝青路面養護前后，使用擺式儀分別對養護路段超車道和行車道的路面摩擦系數進行檢測，瀝青路面摩擦系數檢測結果見表6。

表6 瀝青路面摩擦系數檢測結果

分析摩擦系數檢測結果，瀝青路面養護前后行車道和超車道摩擦系數明顯提高，說明養護后瀝青路面抗滑性能大幅度提升。養護前瀝青路面行車道和超車道摩擦系數平均值分別為30.6 和37.3，養護后摩擦系數提升至66.7 和69.6，提升幅度明顯，且高于設計要求的45，說明養護后路面抗滑性能得到了有效改善。

4 結語

（1）養護后路面各測點噪音平均值和最大值均低于養護前檢測結果，說明養護后路面行車噪音得到了一定幅度的改善，表明SBS 改性瀝青超薄磨耗層降噪效果好。（2）通過對比分析養護前后路面構造深度和摩擦系數檢測結果，養護后檢測結果明顯高于養護前，說明路面抗滑性能得到了明顯改善，滿足設計要求。