超薄罩面在市政道路預(yù)養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

陸廣衍

（上海城建日瀝特種瀝青有限公司，上海市 201417）

0 引言

隨著交通事業(yè)的發(fā)展，采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)等手段來改善路面質(zhì)量的新型技術(shù)不斷出現(xiàn)。目前常用的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)有：含砂霧封層、微表處、開普封層、超薄磨耗層、薄層罩面和超薄罩面等[1-2]。

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）由于耐久性良好和降噪等優(yōu)點(diǎn)被逐步引入到薄層路面工程，因其同時(shí)具有SMA 同類混合料的眾多優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為成熟的薄層罩面選擇類型；對(duì)該混合料的最大公稱粒徑為4.75 mm、9.5 mm 和13.2 mm 的SMA 薄層加鋪罩面技術(shù)均有不同程度的應(yīng)用探索[3-7]。

超薄磨耗層雖有其他預(yù)養(yǎng)護(hù)比擬不上的性能優(yōu)勢(shì)，但他本質(zhì)上仍然是一層功能層，并非結(jié)構(gòu)層，若原路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷，則不適宜進(jìn)行加鋪超薄罩面技術(shù)。針對(duì)上海某地區(qū)的原路面出現(xiàn)不同程度的破損情況，綜合考慮采用超薄瀝青罩面的鋪裝結(jié)構(gòu)即可滿足相應(yīng)的路用性能需要，鋪裝組合結(jié)構(gòu)為：高抗滑超薄罩面（2 cm）+不粘輪乳化瀝青黏層油（0.4～1.0 kg/m2）+原路面的鋪裝結(jié)構(gòu)。

高黏度改性瀝青具有優(yōu)異的膠結(jié)料性能，已廣泛應(yīng)用于排水路面和SMA 等路面[8-9]。在薄層加鋪工程中膠結(jié)料的選擇方面多采用SBS 改性瀝青[5-7]，而高黏度改性瀝青僅在薄層SMA-13 中略有所應(yīng)用[9]。故該工程采用高黏度改性瀝青作為膠結(jié)料，并對(duì)其路用性能進(jìn)行檢測(cè)。在基于目標(biāo)、生產(chǎn)配合比和工程實(shí)施及后期調(diào)研的基礎(chǔ)上，探究高黏度改性瀝青在SMA 超薄罩面中的應(yīng)用效果，并為市政道路預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)積累經(jīng)驗(yàn)。

1 SMA-10 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)材料

為提高超薄瀝青面層的抗滑、飛散和車轍等性能，采用上海城建日瀝特種瀝青有限公司提供高黏度改性瀝青，具體技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 高黏度改性瀝青技術(shù)要求

瀝青超薄罩面作為道路的表面層，對(duì)原材料的性能指標(biāo)也提出較高要求。該工程選用的粗集料為嵊州玄武巖（3～5 mm、5～10 mm）；選用的細(xì)集料為湖州石灰?guī)r（0～3 mm）；填料礦粉采用上海滬長建材有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品；選用的纖維為桐鄉(xiāng)木質(zhì)纖維，劑量為瀝青混合料質(zhì)量的0.3%。各集料密度見表2，原材料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）的相關(guān)技術(shù)要求。

表2 集料密度

1.2 級(jí)配設(shè)計(jì)

依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）中SMA-10 的級(jí)配范圍，熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法及附錄C 的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)研究。SMA-10以2.36 mm 為關(guān)鍵篩孔進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制，使其粗集料骨架部分分界篩孔通過率處于級(jí)配范圍中值范圍±3%附近，調(diào)整出3 組初試合成級(jí)配見表3。初選6.2%油石比成型不同級(jí)配下馬歇爾試件體積參數(shù)見表4。

表3 合成級(jí)配通過率

表4 不同級(jí)配下的馬歇爾體積參數(shù)

由表4 中各組級(jí)配下的馬歇爾參數(shù)可知，初始級(jí)配2 的各項(xiàng)體積參數(shù)均滿足指標(biāo)要求。因此，選擇級(jí)配2 和油石比6.2%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)，并經(jīng)過不同油石比試驗(yàn)結(jié)果表明，級(jí)配2 和6.2%油石比為最佳用量進(jìn)行瀝青混合料性能試驗(yàn)見表5。

表5 瀝青混合料路用性能

2 SMA-10 生產(chǎn)配合比

應(yīng)按照規(guī)定方法取樣測(cè)試各熱料倉的材料級(jí)配，確定各熱料倉的配合比，供拌和機(jī)控制室使用。同時(shí)選用適宜的篩孔尺寸和安裝角度，盡量使各熱料倉的供料大體平衡。

選取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和試拌，通過室內(nèi)試驗(yàn)及從拌和機(jī)取樣試驗(yàn)綜合確定生產(chǎn)配比的最佳瀝青用量，并對(duì)瀝青混合料的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所確定的生產(chǎn)配合比見表6。

表6 SMA-10 生產(chǎn)配比組成

3 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制

在拌和樓生產(chǎn)瀝青混合料之前，依據(jù)SMA-10 生產(chǎn)配比確定的集料摻量來控制冷料倉喂料的比例。在操作電腦上控制好相關(guān)參數(shù)后，同時(shí)在確保冷料比例不出現(xiàn)大的波動(dòng)情況下，保證冷料進(jìn)料量以調(diào)動(dòng)拌和樓的產(chǎn)料量。

3.1 成品混合料檢測(cè)

為加強(qiáng)對(duì)瀝青混合料的過程質(zhì)量把控，對(duì)拌和樓生產(chǎn)的成品瀝青混合料SMA-10 取樣進(jìn)行室內(nèi)檢測(cè)見表7，瀝青混合料的各項(xiàng)使用指標(biāo)均滿足技術(shù)要求。

表7 瀝青混合料路用性能

3.2 溫度控制

溫度參數(shù)作為瀝青混合料的重要參數(shù)之一，過高或過低的溫度均會(huì)影響混合料生產(chǎn)和攤鋪碾壓的質(zhì)量。考慮到SMA 和高黏度改性瀝青膠結(jié)料的特點(diǎn)，以及壓路機(jī)能夠在瀝青混合料攤鋪后處于較高的溫度狀態(tài)下時(shí)緊跟著開著碾壓，以免溫度降低，碾壓困難。瀝青混合料及碾壓施工溫度控制參數(shù)見表8。

表8 SMA-10 的溫度控制參數(shù) 單位：℃

4 黏層

針對(duì)普通黏層材料的黏輪和破乳時(shí)間長的問題，不粘輪乳化瀝青能夠有效解決黏輪和破乳時(shí)間問題。在提高施工效率的同時(shí)，提升工程質(zhì)量。具體指標(biāo)見表9。

表9 黏層材料技術(shù)參數(shù)

5 工程實(shí)施

碾壓采取兩臺(tái)攤鋪機(jī)并行攤鋪，壓路機(jī)配置及碾壓參數(shù)見表10。

表10 壓路機(jī)配置及碾壓參數(shù)表

工程攤鋪結(jié)束后，路面效果如圖1 所示。該道路經(jīng)過高低溫天氣環(huán)境影響觀測(cè)，無路面病害出現(xiàn)，說明高黏瀝青SMA-10 薄層加鋪罩面的應(yīng)用效果良好。

圖1 薄層加鋪罩面工程

6 結(jié)論

通過對(duì)SMA-10 瀝青混合料的目標(biāo)、生產(chǎn)及施工過程進(jìn)行把控跟蹤，罩面加鋪后并經(jīng)后期觀察路段狀況良好，該次高黏瀝青在超薄罩面SMA-10 中的成果應(yīng)用，為路面養(yǎng)護(hù)提供新型材料的應(yīng)用及推廣積累了經(jīng)驗(yàn)。