路面养护薄层罩面施工技术研究

2014-08-02陈革联

黑龙江交通科技 2014年12期

陈革联

(锡林郭勒盟车辆通行管理处)

0 引言

随着我国公路通车中交通量的迅速增加以及超载、重载问题的日益严重，公路工程路面尤其是沥青路面的病害问题越发严重，因此国家对于公路工程养护维修工作要求越来越高。薄层罩面技术作为公路工程重要的养护维修技术，重点是针对沥青路面结构强度完好，但是路面的表面功能出现损坏的情况。这些路面虽然路面的抗滑性、平整度出现破坏，路面开裂、车辙、沉陷以及坑槽严重，但是采用薄层罩面施工处理后，即可对表面使用功能进行恢复。采用薄层罩面作为公路工程养护施工方式，对于降低公路工程养护成本，延长公路工程沥青路面使用寿命也具有重要的作用。

1 薄层罩面养护技术概述

薄层罩面施工技术主要是在公路沥青路面上加铺一层厚度较薄的沥青面层，按照加铺厚度的不同可以分为薄层罩面(厚度4 cm 左右)与超薄层罩面(厚度为1.5 ～2.5 cm)。薄层罩面功能主要是对公路工程沥青路面表面的裂缝、轻度网裂以及透水等病害问题进行处理，同时对公路工程沥青路面的轻度破损、平整度与抗滑性能不足等问题进行施工改善处理。公路工程薄层罩面类型主要有以下几种形式。

(1)SMA 薄层罩面技术。SMA 沥青混合料属于一种间断级配的密实型沥青混合料，由于SMA 沥青混合料通过粗集料形成嵌挤结构，而且采用沥青玛蹄脂进行空隙的填充，因此SMA 沥青混合料具有较强的高温稳定性、耐久性以及抗滑性能，非常适宜作为薄层罩面层材料。SMA 薄层罩面主要适用于公路工程沥青路面病害多且较为严重，以及一些交通量大以及荷载重的路面养护施工。

(2)OGFC 开级配磨耗层。OGFC 沥青混合料是属于开级配沥青混合料，通过采用强度较高的优质石料形成具有大空隙的骨架，而且混合料的表面相比常规沥青路面较为粗糙，因此可以有效的改善沥青路面抗滑性能，提高高速行驶下的路面抗滑阻力。OGFC 薄层沥青罩面主要适用于松散或、坑槽严重或者是磨光、泛油等沥青路面路段。

(3)Superpave 薄层罩面技术。Superpave 沥青混合料与传统的马歇尔设计方法有着很大的区别，在混合料的设计过程中，通过集料结构选择、混合料体积指标控制、路面空隙率模拟以及路面使用性能模拟等步骤，可以有效地确保沥青混合料的路用性能，对于改善混合料的高低温性能以及疲劳耐久性非常有益。Superpave 薄层罩面主要有Sup－13、Sup－9.5、Sup－4.5 等几种形式，对于沥青路面水损害、车辙、裂缝等病害具有较好的处置效果。

(4)Novachip 超薄粘结磨耗层。Novachip 超薄粘结磨耗层是一种在法国应用较为成熟的沥青路面施工技术，Novachip 沥青混合料中的粗集料含量相对较少，在级配类型上属于半开级配沥青混合料。施工工艺为首先在旧沥青路面的表面铺设一层厚度较厚的改性乳化沥青，然后紧接着改性乳化沥青之上铺筑热拌沥青混合料，借助热拌沥青混合料迫使乳化沥青破乳，保障超薄罩面层与沥青路面充分连接。主要适用于具有纵缝、横缝、坑槽以及摩擦力不足路段路面的施工作业。

2 薄层罩面养护施工前期旧路面的预处理

为了确保薄层罩面工程施工质量，在进行薄层罩面养护施工作业前，首先必须对原路面的病害进行相应的处理，具体施工处理措施如下所示。

(1)裂缝的处理。对于旧沥青路面表面的裂缝，如果裂缝宽度较小(≤5 mm)，可以直接采用灌封胶或者是压缝带对路面裂缝进行封闭处理，如果裂缝宽度较大(≥5 mm)，则应该采用开槽机开槽清理后，进行灌缝施工。

(2)沉陷及坑槽的处理。对于旧沥青路面的沉陷以及坑槽病害，主要是采取局部挖补的方式进行处理，在处理中应该采用台阶式开挖路面，并对路面下部的路基强度进行试验检测，若压实度不足，则应进行补夯处理，然后分层填筑底基层、基层以及沥青混合料直至设计标高。

(3)车辙的处理。对于公路工程沥青路面表面的车辙，如果是由于高温条件下的行车荷载造成的，则可以通过控制行车碾压进行恢复。如果车辙问题较为严重，则应该将存在车辙路段的面层进行切削或铣刨清除，之后重铺沥青混合料面层。

(4)承载力不足路段的处置。如果在公路工程养护施工中存在着强度系数SSI 较低的路段，路段的面积如果较大，则应该进行大面积的挖补处治。如果面积相对较小，则可以采用压浆的方法对旧沥青路面进行补强施工。

3 薄层罩面养护施工工艺技术

3.1 严格控制材料的技术标准要求

由于薄层罩面主要是粒径小、碎石多的沥青混合料，因此为了确保薄层罩面能够形成良好的微观构造以及路用性能，必须对原材料质量进行严格控制，具体控制标准如下所示。

(1)粗集料。由于薄层罩面的厚度一般相对较薄，因此对于粗集料应该尽可能的将寂集料的粒径控制在9.5 mm或者是13.2 mm 以内。同时由于薄层罩面的功能主要是作为磨耗层，因此必须选择优质的粗集料，尽可能的选择使用玄武岩或者是辉绿岩。此外，还应该控制粗集料的坚固性、破碎面、磨耗值以及针片状颗粒含量等技术指标满足施工技术要求。

(2)细集料。用于薄层罩面施工的细集料大多采用机制砂，严禁使用天然砂，同时控制细集料的砂当量、亚甲蓝值以及棱角性等技术标准满足技术规范要求。

(3)矿粉。矿粉容易受潮吸水，因此对于矿粉重点确保矿粉的干燥状态，同时由于粉胶比过大容易影响沥青混合料的施工和易性以及路用性能，因此应该尽可能的控制矿粉用量不超过有效沥青含量的1.2 倍。

(4)沥青。由于薄层罩面的厚度较小，因此对于沥青的粘附性、包裹力以及老化性能也提出了较高的要求，现阶段在薄层罩面施工中，沥青大多选用SBS 改性沥青、橡胶改性沥青等聚合物改性沥青，重点确保粘附性、耐久性以及感温性能满足技术要求。

3.2 配比设计

对于薄层罩面层材料的配比设计主要是选择几组级配作为初试级配，同时对粗集料骨架部分的集料间隙率VCADRC 进行试验检测，并根据级配的集料毛体积相对密度确定几组油石比，通过马歇尔试验，并按照VMA、VCA 以及VV 等参数指标确定薄层罩面的设计级配与最佳沥青用量。之后对配比进行路用性能验证试验，确保各项性能指标满足技术要求，路用性能具体控制标准如表1 所示。

表1 配合比设计检验指标及技术要求

3.3 薄层罩面施工技术

(1)薄层罩面沥青混合料的拌和生产。在进行沥青混合料的拌和生产之前，首先应该对拌和机进行标定，确保计量的准确。同时按照目标配比进行施工级配的调整，确保施工配比体积参数与最佳沥青用量等指标。在沥青混合料的拌和阶，为了确保施工质量，应该对拌和温度以及拌和时间进行严格的控制，具体温度以及拌和时间控制标准如表2 所示。

表2 薄层罩面混合料生产控制参数

(2)薄层罩面沥青混合料的摊铺施工。由于SMA 沥青混合料主要采用改性沥青，而且改性沥青混合料的粘度相对较大，因此对于摊铺温度的要求也较高，在施工过程中应该确保改性沥青SMA 混合料的摊铺温度宜在160 ～180 ℃范围之内，对于低于140 ℃的混合料严禁用于薄层罩面工程施工作业。由于摊铺施工作业的阻力较大，因此摊铺作业应该选择使用动力强劲的履带式摊铺机摊铺。同时，在施工中应该注意薄层罩面由于压实系数较小，应该根据试验段的施工作业确定松铺系数。此外，如果旧沥青路面路表温度低于15 ℃，应该停止混合料的摊铺施工作业。

(3)薄层罩面的碾压成型。对于薄层罩面材料的碾压施工，应该在高温条件下进行作业，而且温度越高碾压以及与旧路表面的粘结效果也就越好。碾压应该遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，控制碾压速度≯5 km/h，进行均匀的碾压。