超薄罩面在高速公路維修養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

陳龍賢

(福建省通邦交通建設(shè)有限公司，福建 漳州 363000)

1 高速公路維護(hù)簡述

1.1 高速公路養(yǎng)護(hù)

通常情況下，高速公路的養(yǎng)護(hù)工程指的是定期對高速公路的路面工程進(jìn)行檢查，確定路面是否存在裂縫、破損等不利情況，在監(jiān)測過程中也能夠通過對檢查情況深入研究來探究病害的成因，并及時(shí)采取有針對性的措施進(jìn)行及時(shí)治理，以杜絕病害問題的惡化，如果能夠做好路面的養(yǎng)護(hù)工作，就可以有效地保證公路的使用性能并延長一定期限的使用壽命。如果想要達(dá)到上述效果，就要確保路面工程各方面的養(yǎng)護(hù)工作都落到實(shí)處，在充分考慮公路路面的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，并聯(lián)系路面抗滑性、行車舒適性、管養(yǎng)綜合成本等因素，合理地選擇養(yǎng)護(hù)措施以及編制科學(xué)有效的工序方案，及時(shí)修復(fù)受損的路面，使其盡快恢復(fù)其使用性能。[1-5]

1.2 超薄罩面簡述

超薄罩面Superlayer磨耗層是一種路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，是對原瀝青路面病害處理完成后，將SuperLayer改性瀝青混合料同步鋪筑于高黏高彈改性乳化瀝青粘層之上所形成的薄層(1.5±0.3 cm)罩面結(jié)構(gòu)。由廈門華特集團(tuán)技術(shù)中心研發(fā)，其主要功能在于改善路表功能層的使用性能，預(yù)防并修復(fù)瀝青路面早期病害，綜合提升路面質(zhì)量指數(shù)延長路面的使用壽命。該工藝選用超薄罩面SuperLayer磨耗層體系這種新技術(shù)，結(jié)合超黏改性瀝青和高黏高彈改性乳化瀝青等高新材料，采用混合料與粘層同步鋪筑的新方法，能有效提高路面抗滑性、防水性、抗老化性，減少路面維修次數(shù)，延長瀝青路面使用壽命。

2 工程概況

2.1 主要建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模

泉州莆永高速公路是海西高速公路骨架網(wǎng)“三縱八橫”中第四橫莆田至永定高速公路的中間段，由仙游至永春泉州段(仙永泉州段)和永春至永定段(雙永泉州段)兩部分組成，全長93.151 km，主線采用瀝青混凝土路面，現(xiàn)場營運(yùn)樁號為K87+679～K125+000、K156+615～K163+260、K258+603～K314+987，2013年通車。泉州莆永高速公路自2013年通車以來，路面狀況均較好，未進(jìn)行過大中修。

2.2 路面路況分析

根據(jù)2018年度檢測數(shù)據(jù)、路面技術(shù)狀況評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對泉州莆永高速公路路面養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行了檢測分析與匯總，結(jié)果如表1和表2所示。

表1 莆永高速二車道上行路況分布統(tǒng)計(jì)表

表2 莆永高速二車道下行路況分布統(tǒng)計(jì)表

由表1、表2可知，對于莆永高速二車道而言，其上行一側(cè)的RQI、SRI、RDI三項(xiàng)指標(biāo)不理想，而下行一側(cè)則是RQI、SRI兩項(xiàng)指標(biāo)不理想。在道路的使用性能已經(jīng)明顯下降但是并未對車輛的正常行駛產(chǎn)生不利影響時(shí)，應(yīng)按照“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的處理原則采取及時(shí)有效的措施，以保證行車安全、行駛高速、駕車舒適、經(jīng)濟(jì)省油等。綜合考慮高速公路的路面現(xiàn)況，采用Superlayer磨耗層技術(shù)對路面進(jìn)行修復(fù)和養(yǎng)護(hù)。

3 超薄罩面技術(shù)主要優(yōu)勢

3.1 施工快捷

在鋪設(shè)超薄罩面的過程中，該技術(shù)所采用的施工材料可以進(jìn)行一次性操作，避免了因鋪設(shè)造成更多的施工耗時(shí)，不僅如此，待超薄罩面鋪設(shè)完成之后，即可馬上開放通行，無須二次或者多次鋪設(shè)，大大提升了養(yǎng)護(hù)工作的效率，減少了養(yǎng)護(hù)工程的工期，從而緩解了因養(yǎng)護(hù)造成的因限行而導(dǎo)致的交通壓力。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用超薄罩面與路面養(yǎng)護(hù)之后，莆永高速的養(yǎng)護(hù)耗時(shí)縮短了大約30%；同時(shí)，與采用超薄罩面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之前相對比，高速公路上發(fā)生交通事故的概率也顯著下降，有效地保證高速公路的暢通，為司機(jī)和乘客提供一個(gè)安全舒適的駕車條件。

3.2 保護(hù)有效

通常情況下，對于超薄罩面技術(shù)而言，其所采用的瀝青材料能夠?qū)崿F(xiàn)對路基中所含礦粉的吸附；同時(shí)，在吸附礦粉并進(jìn)行一定程度的融合之后，瀝青材料能夠形成一層新的分隔層，能夠有效地限制并隔離水分，杜絕因地表水下滲而造成的路基受損。在莆永高速公路的養(yǎng)護(hù)工程中，應(yīng)用超薄罩面技術(shù)的路段相比其他路段，其路基的使用壽命較延長了大約20%；并且，通過進(jìn)行含水量測試實(shí)驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)，其路面所含的水分更少，路況也更好。

3.3 性能提升

就路面工程的各項(xiàng)性能指標(biāo)來說，通過采用超薄罩面技術(shù)的方式進(jìn)行修復(fù)、養(yǎng)護(hù)，能夠有效提升其各項(xiàng)性能。在莆永高速公路的養(yǎng)護(hù)工程中，超薄罩面鋪設(shè)完成之后，高速公路路面的抗磨損性、抗滑性、抗車轍能力以及防水能力均能夠得到及時(shí)顯著的強(qiáng)化，從而能夠有效保證司機(jī)乘客在該路段行駛過程中的生命財(cái)產(chǎn)安全，減少交通事故的發(fā)生。

3.4 造價(jià)較低

從養(yǎng)護(hù)工程的實(shí)施成本來說，超薄罩面技術(shù)的施工有著高效的特點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)的施工周期能夠起到一定程度的縮短作用，從而降低養(yǎng)護(hù)工程的成本費(fèi)用。站在公路管理部門的角度來看，通過推廣和普及超薄罩面技術(shù)，能夠有效節(jié)約公路養(yǎng)護(hù)的成本開支，從而實(shí)現(xiàn)高速公路投資費(fèi)用的合理配置。

4 施工工藝與質(zhì)量控制

4.1 舊路面處治

超薄罩面技術(shù)路面的現(xiàn)狀較為良好，在正式開始養(yǎng)護(hù)施工之前，僅需對現(xiàn)狀的病害進(jìn)行修復(fù)、處理，對于裂縫病害而言，若其寬度6 mm，則無須進(jìn)行特殊處理；一旦其寬度≥6 mm，則須利用開槽設(shè)備進(jìn)行開槽處理并進(jìn)行回填以對裂縫進(jìn)行修復(fù)；對于路面車轍的問題，如果深度<12.5 mm，則不需要進(jìn)行處理；如果深度≥12.5 mm，則須對車轍所在區(qū)域進(jìn)行銑刨，完成相應(yīng)的處理后，應(yīng)立即將路面恢復(fù)至車轍出現(xiàn)之前的原狀，并將路面清理干凈；對于未進(jìn)行處理的車轍區(qū)域，應(yīng)使用吹風(fēng)機(jī)等設(shè)備，將車轍底部的垃圾和雜質(zhì)等有害物清除干凈；最后，再對路面的清理情況進(jìn)行復(fù)查驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行超薄磨耗層的鋪設(shè)。

4.2 瀝青混合料的運(yùn)輸

混合料經(jīng)檢查之后，如果檢查合格，應(yīng)將混合料立即用運(yùn)輸車輛運(yùn)至工地，本工程采用的載重為20 t的重型自卸汽車。裝載之前，應(yīng)注意清掃車廂，保持車廂的干凈整潔，用高壓水沖洗車箱底部和輪胎，防止夾帶土塊污染工作面。為了避免出現(xiàn)瀝青與車廂壁廂粘結(jié)的情況發(fā)生，可適當(dāng)?shù)卦谲噹装逡约皞?cè)板處噴灑較薄的一層油水混合物防粘噴劑；若車廂的底部留有余液，應(yīng)注意及時(shí)清理。拌和機(jī)在向運(yùn)料車裝載混合料的時(shí)候，為減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象，采用三次卸料裝車法，即先裝車頭，第二次裝車尾，最后裝車廂中部?；旌狭涎b車完畢之后，應(yīng)安排專門的質(zhì)檢人員對溫度以及質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果合格，方可允許混合料出廠。瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量比拌和機(jī)能力或攤鋪機(jī)速度有所富余，若路面超薄罩面施工段落長度較短，現(xiàn)場施工時(shí)須確保施工面一次性攤鋪完成。連續(xù)攤鋪過程中，設(shè)專門人員進(jìn)行指揮，使運(yùn)料車輛能夠精準(zhǔn)停在距離攤鋪機(jī)10～30 cm的位置，嚴(yán)禁運(yùn)料車撞擊攤鋪機(jī)。卸料過程中，運(yùn)料車應(yīng)掛空檔，依靠攤鋪機(jī)的推動(dòng)向前行進(jìn)?；旌狭线\(yùn)送到工地，現(xiàn)場施工人員應(yīng)憑據(jù)運(yùn)料單接收混合料，并對拌和質(zhì)量和到場溫度進(jìn)行檢查。經(jīng)檢測混合料到場溫度，均滿足規(guī)范(>170 ℃)的要求。

4.3 瀝青混合料的攤鋪

攤鋪是瀝青混合料施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，Superlayer磨耗層應(yīng)采用同步一體攤鋪機(jī)實(shí)施。為了達(dá)到較好的攤鋪效果，在正式攤鋪施工之前，應(yīng)采用熨平板對地面進(jìn)行預(yù)熱處理。在攤鋪的施工過程中，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場施工情況選取適當(dāng)?shù)恼穹皖l率。在熨平板的使用過程中和加寬連接的過程中，該調(diào)節(jié)過程應(yīng)細(xì)致認(rèn)真，保證混合料在攤鋪之后不會(huì)出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象。

本工程采用的是自動(dòng)找平方式，下面層或基層宜的高程控制方式可采用鋼絲繩引導(dǎo)，而上面層攤鋪厚度控制方式宜采用平衡梁、雪橇式、非接觸式平衡梁。而在瀝青混合料的攤鋪施工過程中，需要重點(diǎn)檢查的內(nèi)容包括攤鋪層厚度、橫坡、路拱度。

4.4 瀝青混合料的碾壓

本工程采用的兩臺(tái)重量為13 t的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，對攤鋪完成后的路面靜壓2～3遍。需要注意的是，碾壓過程應(yīng)在路面溫度下降到120 ℃之前完成。

初壓的機(jī)械設(shè)備應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)，本工程初壓過程采用的是鋼輪壓路機(jī)，靜壓1遍，壓路機(jī)的行進(jìn)速度應(yīng)控制在2～3 km/h之間。復(fù)壓過程應(yīng)在初壓完成后立即開始，嚴(yán)禁碾壓過程出現(xiàn)隨意停頓的情況；碾壓帶的重疊部分寬度應(yīng)控制在10～20 cm為宜。復(fù)壓完成之后，應(yīng)立即進(jìn)行終壓，其碾壓方式為靜壓，應(yīng)碾壓至路面無明顯輪跡為止。

整個(gè)碾壓過程中，壓路機(jī)嚴(yán)禁靜止停留剛攤鋪完成的瀝青混合料上。為了提高混合料鋪面的密水性能，碾壓過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制壓路機(jī)的噴水量，噴水方式保證為霧化噴灑，避免出現(xiàn)流淌現(xiàn)象。碾壓完成后，應(yīng)待路面溫度降至50 ℃之后，方可開放交通。溫度控制標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)如表3所示。

表3 施工溫度控制表 單位：℃

4.5 拌和質(zhì)量控制

本工程采用的是瑪連尼M3000型瀝青混合料拌和設(shè)備。在開始混合料的拌和之前，應(yīng)全面細(xì)致地檢查設(shè)備，特別是計(jì)量設(shè)備。經(jīng)過檢測之后，確保拌和設(shè)備整體沒有發(fā)生故障、運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，方可進(jìn)行下一步施工。在混合料的拌和過程中，應(yīng)注意保證設(shè)備不發(fā)生故障。

在拌制混合料前，應(yīng)根據(jù)既定的配合比進(jìn)行預(yù)拌和試驗(yàn)，并對預(yù)拌和混合料進(jìn)行抽樣試驗(yàn)，試驗(yàn)所得的各項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及設(shè)計(jì)要求之后，方可開展正式的拌和工作。拌和過程中，各個(gè)規(guī)格的集料、瀝青以及礦粉應(yīng)嚴(yán)格按照已批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，相應(yīng)的計(jì)量誤差應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。

混合料的拌和時(shí)間的要求:濕拌過程中，每盤拌和時(shí)間應(yīng)控制在5～10 s、干拌時(shí)間應(yīng)為5 s。整個(gè)混合料的拌和過程中，應(yīng)保持混合料均勻，防止出現(xiàn)花白料、結(jié)團(tuán)等不利現(xiàn)象的發(fā)生。

5 結(jié) 語

超薄罩面具有施工快，攤鋪快，開放交通快的特點(diǎn)，對于限制交通的要求較低。同時(shí)，超薄罩面還具有減少水霧的功能和抗滑性能，并且能夠降低車輛行駛過程中的噪音，較高的構(gòu)造深度也有利于提高行車的安全性。

現(xiàn)場檢測結(jié)果表明，本工程所采用超薄罩面Superlayer磨耗層的施工工藝進(jìn)行高速公路路面的修復(fù)和養(yǎng)護(hù)，處理之后路面的各項(xiàng)性能指標(biāo)均有明顯提升，實(shí)踐進(jìn)一步驗(yàn)證Superlayer磨層瀝青路面具有良好的行車舒適性和抗滑性能，滿足行車和設(shè)計(jì)要求。