極薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工應(yīng)用

李偉

（北京首發(fā)公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司，北京 102613）

0 引言

瀝青路面在長期的使用過程中由于受交通荷載與氣候等因素影響，路面使用性能有所衰減。為了保持路面的使用性能，需要在路面出現(xiàn)病害前結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采取合適的方式方法進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。《公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5142-01—2021）指出：“瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)是指為防止病害發(fā)生或輕微病害擴(kuò)展、減緩路面使用性能衰減、提升服務(wù)功能而預(yù)先主動采取的路面養(yǎng)護(hù)措施。”極薄磨耗層的總體性能在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施中具有比較大的優(yōu)勢，本文基于北京機(jī)場南線高速公路橋面瀝青鋪裝預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程實例展開相關(guān)研究，對于推廣極薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有一定的現(xiàn)實意義。

1 工程實例

極薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，適用于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠、表面狀況尚好的瀝青路面，適宜路況判斷標(biāo)準(zhǔn)采用PSSI 和PCI 兩項指標(biāo)[1]，以PSSI 為檢驗指標(biāo)、PCI 為判斷指標(biāo)，即在PSSI 滿足要求的前提下，以PCI為判斷路面是否可以實施極薄磨耗層工藝的標(biāo)準(zhǔn)。

在宏觀路況標(biāo)準(zhǔn)滿足技術(shù)條件的情況下，微觀單項指標(biāo)橫向裂縫、縱向裂縫應(yīng)屬于輕微程度（裂縫寬度≤3mm），車轍深度應(yīng)小于20mm。

北京機(jī)場南線高速公路(S32)起點為京承高速公路黃港互通，終點為六環(huán)路李天橋，為雙向六車道高速公路，全長為17.5km。設(shè)計行車速度為100km/h，于2008 年7 月建成通車。隨著交通量不斷增加，路面已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的病害。為了及時處理路面病害，延長路面使用壽命，提供良好的通行條件，決定對K0+600—K5+550 段進(jìn)行極薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)[2]。

該工程預(yù)防性養(yǎng)護(hù)范圍均為高架橋路段，橋梁以30m、35m 標(biāo)準(zhǔn)跨徑為主，遇特殊部位進(jìn)行跨徑調(diào)整，上部結(jié)構(gòu)形式以簡支T 梁、混凝土連續(xù)箱梁為主。

2 路況檢測結(jié)果分析

瀝青路面技術(shù)狀況指數(shù)(PQI)的分項指標(biāo)包括路面損壞狀況指數(shù)PCI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、路面車轍深度指數(shù)RDI、路面抗滑性能指數(shù)SR 和路面跳車指數(shù)PBI。基于各分項指標(biāo)對路面技術(shù)狀況指數(shù)的影響大小，規(guī)范各分項指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)如表1 所示。

表1 PQI 各分項指標(biāo)計算權(quán)重

根據(jù)《公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5142-01—2021），高速公路適宜實施超薄罩面類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的路面宏觀技術(shù)狀況條件是：路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI 及路面破損狀況指數(shù)PCI 均不小于90（見表2）。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，機(jī)場南線高速公路PCI 分?jǐn)?shù)為90.83 分（見表3），滿足實施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程的基本條件[3]。

表2 適宜路況判斷標(biāo)準(zhǔn)

表3 機(jī)場南線S32 公路(K0+000—K5+550)技術(shù)狀況指數(shù)(MQI)分項指標(biāo)統(tǒng)計表

3 材料指標(biāo)

3.1 粗集料

粗集料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定要求，石料壓碎值≤26%、表觀相對密度≥2.60、洛杉磯磨耗損失≤28%、堅固性≤12%等。

3.2 細(xì)集料

細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定要求，表觀相對密度≥2.50、砂當(dāng)量≥60%、棱角性≥30s 等。

3.3 填料

應(yīng)采用石灰?guī)r等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，其中，表觀相對密度≥2.50t/m3、親水系數(shù)＜1、塑性指數(shù)＜4 等[4]。

3.4 級配范圍

級配范圍如表4 所示。

表4 級配范圍

3.5 性能要求

性能要求如表5 所示。

表5 性能要求

4 關(guān)鍵工序

4.1 伸縮縫兩側(cè)銑刨接順

此次施工范圍為橋面，整體進(jìn)行極薄磨耗層罩面處理，施工至伸縮縫位置時需要對原有瀝青混凝土面層進(jìn)行精銑刨接順，精銑刨范圍為伸縮縫兩側(cè)15m。其中，伸縮縫兩側(cè)0～5m 范圍按照1.5cm 深度；5～15m 范圍按照0～1.5cm 深度進(jìn)行銑刨。伸縮縫兩側(cè)5m 范圍內(nèi)的銑刨深度要嚴(yán)格控制在1.5～1.7cm 之間，絕對不能小于1.5cm；并保持同一銑刨深度，以便攤鋪機(jī)對攤鋪厚度進(jìn)行把控，確保極薄磨耗層與伸縮縫銜接平順，保證行車舒適度。

4.2 路面裂縫處理

極薄罩面施工前需對現(xiàn)狀路表裂縫進(jìn)行處理，對于裂縫寬度在5mm 以內(nèi)的，先將裂縫清吹干凈后，將稠度較低的灌縫材料灌入裂縫中；對于裂縫寬度在5mm 以上的，應(yīng)使用開槽機(jī)在裂縫處開槽，開槽深度與寬度應(yīng)符合規(guī)范要求，清掃干凈后以專用灌縫設(shè)備灌入灌縫材料并封口找平。

4.3 攤鋪作業(yè)

由于極薄磨耗層施工工藝對溫度要求較為嚴(yán)格，所有材料的拌和時間、出廠時間、運輸距離、保溫措施必須加強(qiáng)控制，保證材料到場溫度。

同步攤鋪機(jī)第一次使用前要采用水平尺檢查攤鋪機(jī)四塊熨平板全部展開之后的整體水平度，不能有明顯高差，防止攤鋪過程中出現(xiàn)段差現(xiàn)象（段差是液壓伸縮熨平裝置主機(jī)段和伸縮段后沿出現(xiàn)的高度差）。為提高攤鋪質(zhì)量，需將液壓伸縮熨平裝置的主機(jī)段和伸縮段后沿調(diào)整到同一平面。斷差為手動調(diào)整，現(xiàn)場除了三名攤鋪機(jī)操作手之外還需另配一名專門負(fù)責(zé)調(diào)整斷差的操作人員。攤鋪過程中采用扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿，從熨平板上方觀察，順時針調(diào)節(jié)伸縮熨平板為升高，反之為降低；然后觀察路面，確認(rèn)平整后，重新擰緊螺絲。由于極薄磨耗層厚度薄，如果出現(xiàn)斷差沒有及時調(diào)整，后期碾壓完成之后在板與板之間產(chǎn)生的斷差便不能完全消除，將對后期整體罩面效果造成影響。

攤鋪之前進(jìn)行乳液試噴，準(zhǔn)備木板或其他材料放在攤鋪機(jī)乳液噴嘴下防止污染路面。檢查噴嘴情況，如有堵塞及時進(jìn)行清理或更換噴嘴。要保證噴灑面的均勻，噴灑量控制在0.8L/m2。伸縮縫兩側(cè)采用人工噴灑高黏乳液方式進(jìn)行處理，攤鋪速度在7m/min。

極薄磨耗層材料與普通瀝青混凝土有很大區(qū)別，在其初壓完成之后面層已經(jīng)形成，不具備后期彌補(bǔ)的條件，所以對攤鋪機(jī)的性能和機(jī)手的操作水平要求很高。

4.4 碾壓

極薄磨耗層瀝青混合料瀝青用量大、攤鋪厚度薄、黏層撒布厚，碾壓工序主要作用為整平及提漿，碾壓時不開振動，靜壓4～6 遍完成碾壓。壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)，做到“緊跟、有序、慢壓”，在瀝青混合料高溫條件下完成碾壓；極薄磨耗層厚度薄，受力條件有限，碾壓時速度要均勻，不得隨便調(diào)頭，壓路機(jī)的碾壓速度宜控制在3～5km/h；壓實時混合料表面溫度應(yīng)不低于140℃，以免產(chǎn)生推移、裂縫；極薄磨耗層溫度衰減極快，雙鋼輪壓路機(jī)應(yīng)嚴(yán)格控制灑水量，以瀝青不黏輪為宜；極薄磨耗層溫度低于90℃后，停止碾壓[5]。

此次使用的極薄磨耗層材料特別容易發(fā)生黏輪現(xiàn)象，尤其是起步階段雙鋼輪壓路機(jī)的鋼輪溫度較低時，所以在碾壓之前需要采用人工方式在壓路機(jī)鋼輪上噴灑植物油，防止起步階段出現(xiàn)黏輪現(xiàn)象，同時在壓路機(jī)水箱里提前加注洗滌劑，使之與水結(jié)合加大潤滑效果防止黏輪。碾壓過程中應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)觀察，如果出現(xiàn)黏輪要及時進(jìn)行清理。

5 施工質(zhì)量檢測

5.1 混合料抽樣檢測要求

混合料抽樣檢測要求如下：瀝青拌和廠必須按照步驟對瀝青混合料的生產(chǎn)過程進(jìn)行質(zhì)量控制，按照規(guī)定的項目和頻度檢查瀝青混合料產(chǎn)品的質(zhì)量，檢查項目和頻度按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；油石比的檢測采用燃燒爐法，但應(yīng)針對不同的原材料和不同的結(jié)構(gòu)分別做對比修正試驗，修正試驗采用最佳油石比和最佳油石比±0.3%在室內(nèi)拌制混合料后燃燒，燃燒值與真值的差值的平均值即為修正系數(shù)；在生產(chǎn)過程中，拌和樓每生產(chǎn)1000t 取樣一次，進(jìn)行馬歇爾擊實試驗，測試混合料的空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、油石比和礦料級配。

5.2 厚度的檢測要求

攤鋪過程中需要不斷地用插尺或改錐插入攤鋪層檢測松鋪厚度。

5.3 每日試驗檢測項目

每日施工結(jié)束后對路面進(jìn)行試驗檢測，檢測數(shù)據(jù)要求滿足表6 相應(yīng)指標(biāo)要求。

表6 試驗檢測結(jié)果

6 結(jié)語

綜上所述，由該工程實例可知，極薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)可應(yīng)用于高速公路瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)施工，相對于以往的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，極薄磨耗層具備降噪、改善路面抗滑性能、恢復(fù)路面表面功能、耐久性高等特點，極具推廣價值。