SMA-10超薄磨耗層在公路養(yǎng)護中的應(yīng)用

張 含

(駐馬店市誠譽工程監(jiān)理有限公司，河南 駐馬店 463000)

0 引言

瀝青路面因其表面平整、養(yǎng)護便捷、舒適性等優(yōu)勢，在公路建設(shè)施工中得到了廣泛應(yīng)用。隨著交通量的日益增長，在行車荷載與自然環(huán)境等因素的作用下，路面極易產(chǎn)生早期病害，比如車轍、裂縫、坑槽等。為了解決瀝青路面病害問題，在路面病害預(yù)防和治理等方面國內(nèi)外專家學(xué)者進行了大量研究。作為公路常用的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，超薄磨耗層鋪筑厚度較薄，一般可控制在15～25 mm，主要用于瀝青路面輕微病害修復(fù)及改善路面使用性能，也可用于新建路面施工。為此，本文依托某公路養(yǎng)護工程，提出了SMA-10超薄磨耗層養(yǎng)護施工技術(shù)，希望充分發(fā)揮超薄磨耗層養(yǎng)護的技術(shù)優(yōu)勢，為相關(guān)人士提供參考。

1 工程概況

某公路工程為雙向四車道，自建成通車以后，路面出現(xiàn)了一些病害問題，主要為裂縫、車轍等。為了更客觀、準(zhǔn)確地了解路面實際情況，選取具有代表性的路段為試驗段，全長200 m，對路面進行了調(diào)查分析，路面技術(shù)狀況：PCI為87，RQI為88，RDI為85。由此可見，路面未見結(jié)構(gòu)性的病害，整體路面狀況良好。為此，決定采用SMA-10超薄磨耗層進行路面養(yǎng)護施工。

2 超薄磨耗層技術(shù)優(yōu)點

當(dāng)瀝青路面使用一段時間后，在行車荷載和自然因素的反復(fù)作用下，極易產(chǎn)生早期病害，如裂縫、坑槽、車轍等。為了保證道路的服務(wù)能力，確保車輛行駛舒適和安全，必須重視路面早期病害維修與養(yǎng)護。超薄磨耗層是一種粒徑很小，鋪裝厚度較薄的瀝青混凝土，20世紀(jì)70年代被首次提出并應(yīng)用，前期主要用于修復(fù)瀝青路面抗滑性能，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，也可用于新建路面，在路面施工中具有顯著的應(yīng)用效果。

1)針對性強。超薄磨耗層施工技術(shù)具有極強的針對性，在高溫、重載交通環(huán)境下，可以針對當(dāng)?shù)剀囖H的情況，改善路面使用性能，延長工程使用壽命，具有良好的施工應(yīng)用價值。

2)適應(yīng)性強。超薄磨耗層施工適應(yīng)性較強，可直接使用常規(guī)的施工材料與機械設(shè)備，無需特種設(shè)備和復(fù)雜的施工工藝。此外，超薄磨耗層不僅適用于高等級瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護施工，還可以用于“白改黑”水泥路面改造或新建公路施工。

3)厚度薄。超薄磨耗層的厚度較薄，可達到15～25 mm，能夠節(jié)約大量瀝青混合料，降低成本。

4)耐久性好。超薄磨耗層具有良好的抗滑性能、耐久性和抗剝落能力，相比其他預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)，使用壽命更長。

3 原材料選擇

1)集料。在路面養(yǎng)護當(dāng)中，SMA-10可作為表面抗滑磨耗層，對粗集料嵌擠作用具有較高要求。粗集料質(zhì)量的優(yōu)劣對瀝青混合料的路用性能影響較大。因此，在粗集料選擇中，可采用堅硬、粗糙、針片狀顆粒含量少的材料，該工程選擇玄武巖碎石，其各項技術(shù)指標(biāo)，如壓碎值、洛杉磯磨耗、粘附性等指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)定要求。細(xì)集料選擇時，可采用潔凈、干燥、無雜質(zhì)、無風(fēng)化的機制砂，粒徑φ4.75 mm以下，確保細(xì)集料可以和瀝青材料充分粘結(jié)。礦粉則可采用石灰?guī)r礦粉，保證礦粉干燥、潔凈。

2)纖維穩(wěn)定劑。在SMA-10超薄磨耗層施工當(dāng)中，需要食鹽纖維穩(wěn)定劑材料，根據(jù)該工程實際情況，可采用灰色顆粒狀的木質(zhì)素纖維，保證其各項技術(shù)指標(biāo)均滿足現(xiàn)行規(guī)定要求。通過纖維穩(wěn)定劑的適量添加，可以進一步提高路面的高溫抗車轍能力和低溫抗裂性能。同時，還要嚴(yán)格按照配合比設(shè)計確定纖維穩(wěn)定劑的摻加用量，確保用量準(zhǔn)確。

3)瀝青。瀝青材料是SMA-10超薄磨耗層材料的重點，根據(jù)工程實際情況，決定采用SBS I-D改性瀝青作為超薄磨耗層的瀝青膠結(jié)料，保證其針入度、延度、軟化點、密度等各項技術(shù)指標(biāo)均符合規(guī)定要求。

4 SMA-10超薄磨耗層施工工藝

4.1 拌和施工

大面積正式生產(chǎn)前，需要進行試拌，用于混合料配合比的檢測，并進行馬歇爾試驗，對礦料級配、瀝青含量、拌和溫度等參數(shù)進行測定，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題，需要及時進行處理，直至滿足規(guī)定要求。在原材料使用當(dāng)中，做好各項材料溫度控制，如控制SBS改性瀝青溫度在160℃～175℃，控制礦料溫度在190℃～205℃。當(dāng)?shù)V料溫度達到規(guī)定范圍后，便可按照配合比設(shè)計要求按量投放到拌缸，隨后將礦粉等材料按量投放，作10 s干拌處理。完成后按照油石比將基質(zhì)瀝青投放到拌缸，并進行45 s濕拌。

4.2 運輸施工

熱混合料具有較大黏度，極易粘結(jié)運料車廂，為了確保卸料順利，可將一層隔離劑均勻涂抹到車廂四周和底部。為了保證施工質(zhì)量，必須在規(guī)定的時間和溫度條件下完成混合料運輸工作，盡可能減少運輸距離。若混合料出現(xiàn)離析、結(jié)團、受潮等情況，不得再用于施工，必須予以廢棄。為了保證運輸能力和攤鋪能力匹配，應(yīng)有多輛料車等候在攤鋪機前，確保攤鋪工作持續(xù)進行。同時，還要將篷布覆蓋在運料車頂部，以此起到保溫、防雨、防污染等作用。此外，為了保證攤鋪施工的連續(xù)性，運料機和攤鋪機之間的距離不宜過長，但同樣要保持安全距離，避免碰撞。卸料施工過程中，運料機必須掛空擋，依托攤鋪機不斷前行，保證運輸正常。

4.3 攤鋪施工

一般來講，在SMA-10超薄磨耗層混合料攤鋪施工中，采用機械攤鋪法，若一些位置無法采用機械攤鋪方式，可輔助人工法，保證攤鋪無死角，攤鋪到位。攤鋪前，要提前0.5～1.0 h預(yù)熱熨平板，溫度控制在110℃。攤鋪時，采取梯隊方式，攤鋪速度不宜過快，可控制在2.0 m/min，兩臺機械要保持一定安全距離，保證攤鋪連續(xù)、不間斷，盡可能減少停機次數(shù)。為了保證施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)試驗路段試鋪、試壓等確定瀝青混合料的松鋪系數(shù)，控制在1.17～1.25，最終選擇1.20。攤鋪機攤鋪厚度、平整度應(yīng)符合施工規(guī)定，為避免混合料離析，嚴(yán)禁使用人工法耙平。

4.4 碾壓施工

碾壓施工時，一般可分為3個階段：初壓、復(fù)壓、終壓。不同碾壓施工流程之間必須保證連續(xù)跟進，不得間斷。初壓時，緊跟攤鋪機，采用振動壓路機進行靜壓施工，碾壓遍數(shù)為2遍，速度為2～3 km/h；復(fù)壓時，先采用鋼輪壓路機進行3遍振動壓實，隨后采用輪胎壓路機進行3遍碾壓施工，復(fù)壓時碾壓施工的重點，在保證壓實度滿足設(shè)計要求的情況下，應(yīng)保證碾壓施工質(zhì)量；終壓時，同樣采用鋼輪壓路機進行1年靜壓收光，消除明顯輪跡，提升路面平整度。

4.5 開放交通

當(dāng)天完成碾壓的瀝青面層，若還沒有徹底冷卻，嚴(yán)禁在路面上放置任何車輛及工具，不允許隨便丟棄雜物。當(dāng)瀝青面層溫度降至50℃以后，便可開放交通。

4.6 應(yīng)用效果評價

待超薄磨耗層施工結(jié)束后，為了檢驗施工應(yīng)用效果，針對施工前、后路面的PCI、RQI等指標(biāo)進行了評價分析，同時，測定了路面構(gòu)造深度、滲水系數(shù)等性能指標(biāo)。

1)施工前。路面路況指標(biāo)：PCI為86，RQI為87，RDI為84。路面性能指標(biāo)：構(gòu)造深度0.71 mm，摩擦系數(shù)50 BPN，滲水系數(shù)37 mL/min。

2)施工后。路面路況指標(biāo)：PCI為96，RQI為90，RDI為95。路面性能指標(biāo)分別為：構(gòu)造深度1.07 mm，摩擦系數(shù)69 BPN，滲水系數(shù)10.1 mL/min。

由此可見，超薄磨耗層施工后，路面的各項性能均發(fā)生了較大變化，通過各項路面狀況指數(shù)分析可知，路面從施工前的“良”等級已經(jīng)提升到了“優(yōu)”等級。在路面構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)及滲水系數(shù)等方面，也均有不同程度的提升。由此說明，原路面鋪筑超薄磨耗層后，可大幅提升路面的抗滑能力，具有良好的施工效果。

5 結(jié)語

當(dāng)前，我國已步入了瀝青路面維修養(yǎng)護的高峰時期，公路建設(shè)從“以建為主”逐漸轉(zhuǎn)化為“建養(yǎng)并重”，隨著大規(guī)模早期修建的公路步入大中修階段，未來將轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙责B(yǎng)為主”。為此，當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)病害的情況下，如何高效、迅速修復(fù)路面成為了從業(yè)者關(guān)注的焦點。目前，在我國公路病害處治當(dāng)中，方法較為單一，針對不同程度的病害常常采用銑刨、罩面、微表處等處理方法，施工當(dāng)中對交通影響較大，且很少利用舊路面殘余強度，導(dǎo)致材料浪費，加大養(yǎng)護成本。作為一種抗磨耐久的瀝青面層養(yǎng)護方式，超薄磨耗層具有抗滑、耐磨、防水害等優(yōu)點，尤其其面層厚度很小，不會影響原路面設(shè)計標(biāo)高，且無需銑刨原路面。為此，本文基于超薄磨耗層的技術(shù)優(yōu)勢，依托某養(yǎng)護公路工程，提出了SMA-10超薄磨耗層施工方案，以期改善路面使用性能，延長工程使用壽命。