李 保
(山西交通控股集團有限公司 大同北高速公路分公司,山西 大同 037005)
超薄磨耗層是近年來較為常用的一種罩面技術,其充分發(fā)揮超薄罩面和碎石封層的優(yōu)勢,具有抗滑、抗車轍、抗水霧、抗磨耗、降噪的優(yōu)良性能,同時其施工速度快,開放交通早,對現(xiàn)有交通影響小;尤其是其高溫穩(wěn)定性、重載交通下的使用壽命均在國內(nèi)多個項目上得到了較好的驗證[1]。該罩面養(yǎng)護方案在山西省的瀝青路面養(yǎng)護上也得到了廣泛的應用和推廣,但在水泥混凝土路面的應用尚無先例,本文結(jié)合山西省得勝口至大同高速公路K446+400—K451+600段上行方向路面抗滑不足的現(xiàn)狀對超薄磨耗層罩面技術進行了詳細的介紹。
山西省得勝口至大同高速公路現(xiàn)已通車十余年,未進行過路面大修,原有路面為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu),隨著通車時間的增長,路面抗滑不足現(xiàn)象明顯,尤其是K446+400—K451+600段上行方向位于長大縱坡路段,且期間未進行過路面大修改造,在持續(xù)十余年交通荷載和水泥路面自身特性的綜合作用下,路面的微觀紋理逐漸喪失導致出現(xiàn)“鏡面”現(xiàn)象。根據(jù)山西高速公路工程檢測有限公司、公路養(yǎng)護技術國家工程研究中心和中公高科養(yǎng)護科技股份有限公司聯(lián)合出具的《2016年山西省高速(大同公司)路面構(gòu)造深度檢測評定報告》,得大高速公路亮馬臺隧道路面的總體構(gòu)造深度為0.19~0.58 mm,平均值為0.32 mm,其中上行構(gòu)造深度為0.19~0.46 mm,平均值為0.27 mm,抗滑性能指數(shù)SRI評價以中和次為主,由此引發(fā)的交通事故逐年增加。為徹底解決現(xiàn)有道路抗滑性能不足的現(xiàn)狀,同時為減小施工封閉交通的影響,采用了銑刨1 cm舊水泥面板后鋪裝2 cm厚超薄罩面的方案。
超薄磨耗層所用混合料的黏結(jié)料,必須采用改性瀝青,改性后的SBS改性瀝青技術指標應滿足表 1 要求[2]。
表1 SBS改性瀝青技術要求
作為黏結(jié)層的NovaBond需采用改性乳化瀝青乳液,其灑布量0.8~1.0 kg/m2,其技術標準如表2所列。
表2 NovaBond用SBS改性乳化瀝青技術要求
粗集料應選用三級以上的石料扎制而成的碎石,必須符合耐磨耗對粗集科的要求。同時,同步施工型超薄磨耗層對粗集料的抗壓碎要求高,粗集料必須使用堅韌、粗糙、有棱角的優(yōu)質(zhì)石料,必須嚴格限制粗集料的扁平細長顆粒含量。粗集料技術指標滿足表3的要求。
表3 瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術要求 %
細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì),并有適當?shù)念w粒級配,其質(zhì)量應符合表4的規(guī)定。
表4 瀝青混合料用細集料質(zhì)量技術要求
瀝青混合料的填料必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細得到的礦粉,原石料中的泥土雜質(zhì)應除凈。
超薄磨耗層混合料采用間斷開級配,本工程通過級配對比與選擇,決定按照超薄磨耗層Type C級配要求實施混合料的級配設計,如表5所示。
表5 超薄瀝青磨耗層混合料礦料級配范圍
盡管超薄磨耗層的施工十分方便且快速,同時混合料的拌制、攤鋪都和普通混合料大致相同,碾壓也較為容易,但仍需充分注意下列環(huán)節(jié)和內(nèi)容。
施工前應徹底處理舊路面的質(zhì)量缺陷,消除質(zhì)量隱患,對路面裂縫進行清理和灌縫,確保路面結(jié)構(gòu)完整,承載力滿足使用要求。施工前,對待施工路段采用人工仔細處理清掃,采用高壓風機清掃路面及縫隙內(nèi)的灰塵和雜物,使路面保持干凈,并開始進入下一道工序[3]。
正式施工前需對拌和機的計量系統(tǒng)進行校準,保證計量的準確,對機械傳動和傳送部分進行檢修和潤滑,保證生產(chǎn)的穩(wěn)定和連續(xù),對除塵設備進行檢修及對需要更換的耗件進行更換。施工溫度控制為:
a)石料加熱溫度180℃~190℃;b)瀝青加熱溫度165℃~175℃;c)拌和溫度170℃~180℃;d)有效拌和時間30~45 s。
采用專用的攤鋪設備進行攤鋪,采用20 m/min左右的攤鋪速度進行一次性完成噴灑和混合料的攤鋪,噴灑和混合料的攤鋪間隔時間不大于5 s。在60℃~80℃的溫度下噴灑,最終通過現(xiàn)場確定。瀝青混合料攤鋪溫度約為150℃~170℃,在噴灑后攤鋪,熱瀝青混合料攤鋪在所有噴灑表面上,并由電加熱的振動熨平板進行熨平。碾壓的目的不是保證壓實度,而是實現(xiàn)嵌擠穩(wěn)定的狀態(tài),采用12 t的雙鋼輪壓路機緊跟著進行靜壓,壓實次數(shù)不少于3次,以保證混合料達到嵌擠穩(wěn)定。等到路面降低至50℃以下后開放交通。
為了獲得高質(zhì)量的路面,超薄罩面施工的各個環(huán)節(jié)都必須進行嚴格的質(zhì)量控制,混合料必須按規(guī)定的頻率和要求檢驗瀝青含量、級配和體積特性。要求表面平整密實,不得有明顯輪跡、裂縫、擁擠、油包等缺陷,且無明顯離析;路面緊密平整、順直、無跳車。超薄罩面混合料是間斷級配,孔隙率較大,能迅速排水,因此普通的滲水試驗不適用于超薄罩面,對超薄罩面防水性的質(zhì)量控制應重點控制改性乳化瀝青的質(zhì)量、灑布量以及施工過程。不需要進行普通滲水實驗[4]。
由于超薄罩面厚度較薄,壓實容易,壓實度指標控制意義不大,施工過程中控制乳化瀝青和混合料的溫度對施工質(zhì)量更為重要。
根據(jù)系統(tǒng)特殊的路面使用性能,結(jié)合我國熱瀝青混凝土路面的國家驗收標準,工程驗收標準如表6。
本文結(jié)合得大高速公路水泥混凝土路面抗滑處治工程,對超薄磨耗層相關參數(shù)、施工工藝和質(zhì)量控制進行了探討和分析,同時本項目實施后路面抗滑性能顯著提高,罩面后各項性能指標完全符合高速公路路面性能的要求,為超薄磨耗層罩面技術在山西省水泥混凝土路面“白加黑”工程中的應用提供了參考。
表6 工程驗收標準