摘要 排水沥青罩面层由于排水、抗滑、降噪等突出优点，在国内外高速公路养护工程中得到了较多应用，文章结合某高速公路养护工程实际，开展原路面典型病害调查、病害原因分析与处治，对OGFC罩面层施工工艺、质量检测等关键技术进行规范说明，指导施工，最后对该试验路进行现场检测评价。

关键词 OGFC罩面;病害成因;公路养护;高速公路

中图分类号 U418.6 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）09-0136-03

引言

随着使用年限的增长，道路结构的表面功能和使用性能均发生衰减，可以采用罩面对其进行恢复[1]。超薄磨耗层（OGFC）罩面是一种具有延长路面使用寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、提高安全特性（包括抗滑性与排水性）、降低噪声等路面功能的有效预防性养护措施，也可用于新建公路的表面磨耗层[2]。具有行车安全舒适、路面排水迅速、消除雨天行车溅起的水雾、降低路面行驶噪声，以及节约养护和建设成本等优势[3]。

1 试验路工程简介

某高速公路车流量大，路面病害较多，雨天积水严重，并且路段周围住户较多，选取该路段作为OGFC路面养护维修试验段，以期减少雨天积水，提高行车安全性，减低雨天事故率以及行车噪声，提高周围居民居住舒适性，减少社会影响。

工程段全长2 783 m，为全幅车道OGFC-13罩面，厚度4 cm，宽10.75 m，于2020年9月摊铺完成。试验段路面结构及各结构层厚度从上到下如下：4 cm的OGFC-13排水沥青混合料、4 cm AK-13A抗滑层、5 cm的AC-16、6 cm的AC-25、3 cm的二灰稳定碎石、20 cm的二灰稳定碎石（2%水泥）。

2 路面典型病害调查及病害原因分析

2.1 路面病害调查

2.1.1 表面类病害

调研发现，旧有路面主要存在麻面、松散、坑槽等表面类病害。其中，麻面和松散主要形成原因是沥青与集料之间受高温天气以及较大交通荷载影响，粘附力下降，集料松动，脱离原路面。坑槽主要由于沥青混合料受到水损坏，当原路表微裂缝出现后，雨水经裂缝渗入沥青混合料内部，同时在行车荷载作用下混合料内部会因反复的动水压力作用而导致沥青与集料的剥离，沥青混合料整体失稳且伴随层间粘结失效，起初表现出局部松散掉粒的现象，发展至后期就会表现出大面积的沥青混合料脱落形成坑槽。

2.1.2 裂缝类病害

旧路面存在纵向裂缝、横向裂缝和网裂，产生原因主要包括低温下沥青混合料抗变形能力较差、基层反射和交通荷载、路面长期疲劳损坏、沥青老化等因素。横向裂缝主要是由于路面表层温度较低，结构层内部形成温度梯度，沥青混合料收缩，在温湿循环及行车荷载重复作用下，表面裂缝沿竖向向下扩展到面层底部。竖向裂缝多出现在轮迹带处，且往往是自上而下发展，属于荷载型竖向裂缝，主要是由于路面材料经长期的交通荷载作用，其表层的材料劲度模量已经不满足使用要求，抗剪强度不足，行车荷载在面层产生的剪应力超过面层极限抗剪强度时，面层表面开裂，并逐渐向下发展。网裂的主要成因是上面层相比中下面層本身较薄，当面层底部产生的弯拉应变超过材料本身的疲劳极限时，疲劳开裂的加剧，导致整个失稳区域裂缝不断增多，交错相织形成网状开裂的现象。

2.1.3 变形类病害

旧有路面的变形类病害表现为车辙和不均匀沉降，根据对高速沥青路面车辙调研分析，高速路面车辙主要表现为压密型车辙，路面下层不存在基层或土基的结构性变形，这类车辙产生的原因是车辆荷载作用在路面，使得沥青混合料进一步被压实，故其通常呈现V字形或U字形，但道路两侧没有隆起。从表现时间来看，这类车辙往往在路面早期就已经有所显现。

2.2 原路面病害处理

（1）裂缝处治：首先对裂缝进行清洁处理，当裂缝宽度较小时，使用灌注热沥青填充缝隙。当裂缝宽度较大，使用沙粒式沥青混合料或者乳化沥青拌和而成的稀浆封层热混合料填充缝隙。

（2）变形处治：路基不均匀沉降导致的路表塌陷变形使用注浆夯实方法。车辙导致的变形直接摊铺罩面层。

（3）松散处治：当路面松散集料较少，先清洁路面，然后撒布乳化沥青，并撒上细砂。大面积松散，则加铺罩面层。

该高速公路大修直接加铺排水沥青罩面，铺筑排水沥青罩面前，检查下承层的质量，并对旧路面车辙、裂缝等病害进行了铣刨重铺处治。

2.3 路基路面排水调查

高速公路边沟排水正常，高段排水采用中分带开口散排，原设计有超高排水，但经过中分带两侧设置路缘石之后，超高段排水采取对中分带开槽，从一幅排到另外一幅，对行车安全影响较大，当瞬时降雨量较大时，积水较为严重。

3 路面施工工艺

3.1 施工准备

对施工设备进行准备、检查调试，机械设备清单如表1。

3.2 防水粘结层施工

为防止雨水渗入路面内部结构，在下承层清理完后，立即做密水处理。工程通过洒铺乳化沥青达到密水效果，同时起粘结新旧路面结构的作用。撒布的SBR改性乳化沥青的固含量控制在60%，洒铺车速度控制在5～

10 km/h，撒布量为0.6～1.0 kg/m2。此外，对于旧有路面存在一定病害铣刨的重铺部位，着重对接缝处进行人工补洒，确保接缝部位具有良好的密水效果。

3.3 排水罩面层施工

3.3.1 高粘剂投放

采用4000型拌合楼对排水沥青混合料进行拌制，拌合站没有投放AR-HVA改性剂的功能，对于高粘改性剂的投放，以人工的方式进行。拌合楼每盘拌和容量为3.6 t，以8%高粘剂、92%沥青配4.8%油石比反算出高粘剂、沥青的投放量，最终得到的AR-HVA掺量为13.2 kg每盘，投放四包。为避免拌和时临时称量添加剂，影响拌和进度，出厂时分装为3.3 kg的小包，高粘剂整袋包装含6小包，净重（20.0±0.2）kg。骨料称开启卸料AR-HVA高粘剂投放。投放拌合站有专人负责监管，未发现漏投。

3.3.2 拌合

混合料的生产温度按照表2进行控制，考虑高粘沥青的粘度较大，摊铺受温度影响较大，如果混合料出料温度低于175 ℃或高于195 ℃则必须作废。

混合料的拌和首先采用将AR-HVA与集料混合干拌10 s，随后将沥青和矿粉一起投放，拌和45 s，整个拌和循环周期在60～65 s。

3.3.3 运输

拌合楼和工程加铺段距离相对较近，实际距离在30 km，运输时间约为0.5 h，进行必要的保护，温度散失的相对较少。对于混合料装车进场需要测温两次，温度都应该控制在175～185 ℃，对于低于170 ℃或者大于190 ℃仍以作废处理。

3.3.4 摊铺

罩面层摊铺工作采用两台福格勒摊铺机梯队联合摊铺施工。为了防止因熨平板造成混合料温度过快，摊铺之前要对摊铺机熨平板进行加热，预热至110 ℃。实际摊铺中，摊铺温度应不小于165 ℃。罩面层的松铺系数取1.20，即项目实际松铺厚度为4.8 cm，摊铺机速度控制在2～3 m/min。

3.3.5 碾压

在碾压过程中，尽可能按照排水路面的技术方案进行，做到整齐有序，碾压应该遵从紧跟、慢压、高频、低幅的原则。压实采用13 t悍马牌钢轮压路机，按照初压、复压、终压三个阶段进行，相邻的碾压带应该重复5～10 cm。初压要在摊铺后立即进行，复压紧接着初压后进行，初压静压一遍，速度约为60 m/min，复压静压四遍，速度约80 m/min，终压采用26 t胶轮碾压尝试，温度不低于100 ℃，压实过程中路面集料出现粘轮现象，改用双钢轮压路机压实1遍，终压速度约80 m/min。碾压参数如表3所示。

4 施工过程质量控制

4.1 防水粘结层质量控制

对SBR改性乳化沥青防水粘结层随机选取测点进行洒铺用量的监控，试验方法为记录搪瓷盆初始质量后将其置于测点，当SBR改性乳化沥青洒铺车经过后称取质量，计算得到乳化沥青洒铺用量。SBR改性乳化沥青防水粘结层洒布量在0.8～1.0 kg/m2之间，保证了足够的洒铺用量，满足设计要求。

对SBR改性乳化沥青防水粘结层均随机选取测点进行路面透水性能的监控，在SBR改性乳化沥青破乳之后，采用渗水仪器进行现场渗水试验检测，均不渗水，表明该路段施工的防水粘结层具有很好的密水性能。

4.2 攤铺碾压质量控制

对摊铺碾压过程中的混合料温度进行监控，具体数据如表4和表5所示。

从现场监控情况及温度测试结果来看，摊铺碾压总体良好，无明显离析，摊铺碾压温度满足要求，施工总体良好。

4.3 沥青混合料室内质量控制

施工过程中，每天对拌合楼生产的混合料进行取样检测级配及混合料性能，马歇尔试验测试结果如表6所示，级配如表7所示。

由上述试验结果可知：按照施工程序和要求，排水沥青混合料的各项性能均能得到较好保证，混合料生产的合成级配与生产配合比基本一致。

4.4 试验路段现场检测评价

对施工后的排水路面进行路面厚度、压实度、构造深度、摩擦系数、渗水系数等参数进行监控。通过现场测试可知，各项技术指标均满足规范要求，该高速公路排水抗滑型薄层沥青罩面施工技术良好。

5 结论

在进行排水沥青罩面铺筑前，对旧路面进行路况调查，病害分析，局部处治，保证原有路面适宜加铺OGFC罩面层。对试验段施工准备、粘结层施工、罩面层施工参数做出相应要求，其中对于原有路面病害铣刨的重铺部位，需要着重对接缝处进行人工补洒SBR改性乳化沥青，确保接缝部位具有良好的密水效果。施工质量控制包括防水粘结层、摊铺碾压、沥青混合料，试验现场测评。对竣工后试验路段的检测结果表明，路面压实度、厚度、渗水系数、摆式摩擦系数、构造深度均满足规范要求值，能够起到排水、抗滑的功能特性。

参考文献

[1]郭特红， 张文娜， 陈华鑫， 等. 罩面沥青混合料路用性能对比[J]. 公路， 2015（1）： 7-12.

[2]陆书豪.  排水抗滑型薄层沥青罩面在重庆高速公路养护中的应用研究[D]. 重庆：重庆交通大学， 2021.

[3]施向东， 陈先华， 高见， 等. 薄层罩面级配特征与适用性分析[J]. 中外公路， 2021（2）： 61-66.

收稿日期：2022-02-25

作者简介：陶明路（1991—），男，硕士研究生，工程师，研究方向：公路养护技术。