王海霞

山西晉北高速公路養(yǎng)護有限公司 山西太原 030000

當前我國經濟發(fā)展速度較快，城市之間的聯(lián)系不斷加強，這對于高速公路有著更高的要求，需要其具備較強承載力，提升公路運輸的效率和質量。但是我國大多高速公路沒有合理開展養(yǎng)護工作，特別是預防性養(yǎng)護，使得一些路面出現(xiàn)破損情況，通行服務水平與設計要求不符，不具備良好社會影響。當前在瀝青路面中應用超粘磨耗層技術，可改善高速公路狀況，提升路面的抗滑性能，解決路面中存在的溫度裂縫、疲勞裂縫以及輕微車轍等問題，使高速公路性能提升，同時還能夠節(jié)省養(yǎng)護維修成本。

1 超粘磨耗層技術特點

應用超粘磨耗層技術時需要配備專用設備，并進行瀝青灑布以及纖維切割摻入，拌和超粘磨耗冷拌混合料，同時攤鋪混合料，落實超粘磨耗層施工，這一連續(xù)施工工藝能夠將養(yǎng)護瀝青道路的時間縮短。超粘磨耗層技術，基于微表處以及超薄磨耗層技術的結合開發(fā)出第三代冷拌冷鋪養(yǎng)護技術，第一代養(yǎng)護技術為稀漿封層，第二代養(yǎng)護技術為微表處技術，而超粘磨耗層技術的特征有以下幾點：

1.1 耐磨性強

應用超粘磨耗層設備進行施工，超粘磨耗冷拌骨料和摻入的乳化瀝青結合料以及纖維構成交錯網狀結構，在壓實成型之后，網狀結構會粘結、纏繞磨耗冷拌骨料，構成一個復合力學嵌鎖體系，與微觀領域分子結構物理模型相似，骨料與瀝青和纖維緊密相連，可限制骨料出現(xiàn)脫落和滑移等情況。從而使用超粘磨耗層技術進行施工，可將路面耐磨性提升，進一步延長公路的使用壽命。

1.2 粘附性強

在舊路面上應用乳化瀝青，可構成超強粘結層，并且粘結摻有纖維的微表處拌合料，舊路面裂縫中有乳化瀝青流入，并反向流入超粘磨耗的冷拌骨料縫隙中，構成具有立體網絡結構的粘結層。這樣能夠將舊路面層和新鋪后膜層粘結性提高，避免有新鋪磨耗層脫落的情況出現(xiàn)。

1.3 防水性強

超粘磨耗層使用摻有纖維超粘磨耗冷拌結合料以及乳化瀝青進行連續(xù)施工這一工藝，構成物料互相作用的網絡纏繞結構，連續(xù)灑布瀝青，提升封層密閉性。由于纖維大于表面積，在瀝青結合料之中具有較強吸附作用，可將其粘付力以及年度增加，防止瀝青流動。可在原有路面上構成致密保護膜，將磨耗層防水性能加強。

1.4 應力吸收、擴散能力以及抗裂能力較強

在超粘磨耗層中，纖維的主要特性是抗拉伸強度以及彈性模量值較高，可將磨耗層抗剪、抗拉、抗沖擊以及抗壓等強度提升。超粘磨耗層的粘結層能夠作為應力吸收中間層，在新瀝青面層與舊瀝青面層，或者是新建瀝青面層和新建路基間進行鋪設，即可吸收攤鋪層之中應力，或車輛荷載產生集中應力，可再次分布與擴散，將覆層承受張力減少，對產生的裂縫進行有效抑制[1]。此外，其可對舊瀝青路面裂縫和路基反射應力進行吸收與擴散，使舊瀝青路面裂縫中應力集中情況消除，避免出現(xiàn)反射裂縫，防止受到過大車載負荷影響出現(xiàn)破壞路面的情況。

1.5 穩(wěn)定性強

在有較低溫度的情況下，瀝青路面耐磨層可選用超粘磨耗層進行養(yǎng)護施工。其具有較高彈性模量值和較強延伸力，溫度變化產生的收縮拉應力以及拉應變沒有抗拉強度大，這可使面層低溫脆裂性降低，可對瀝青道路中經常出現(xiàn)的龜裂縫以及低溫縮裂縫出現(xiàn)進行抑制，將面層抗水損壞能力提高。

1.6 施工較為便捷

超粘磨耗層運用專用設備，可將撒布瀝青切割摻入纖維的工作同時完成，拌和超粘磨耗冷拌混合料，攤鋪混合料，完成超粘磨耗層施工，這可將養(yǎng)護瀝青道路的時間大大縮短，為施工提供更加便利的條件。

2 超粘磨耗層技術的施工工藝

鋪筑超粘磨耗層的流程具體如下：①使用標線器對攤鋪路線進行控制。②在超粘磨耗層設備中裝上各種原材料，并開至施工起點，準確對上走向控制線，接著對攤鋪箱寬度和厚度加以調整。③將超粘磨耗層設備輔助發(fā)動機啟動，并打開纖維剪切機等料門控制開關，根據規(guī)定數量將纖維和各類原材料依次傳送至攪拌缸中快速拌和，使其形成稀漿混合料。同時通過分料器向各攤鋪箱內分布，接著通過攤鋪箱內攪籠均勻分布混合料制攤鋪箱全寬范圍中。④攤鋪設備啟動后將乳化瀝青粘層同步噴灑，以每小時3.6km的速度緩慢均勻前行，操作人員結合現(xiàn)場具體施工情況加以控制和指揮。⑤需要人工在攤鋪后修整存在缺陷的位置，主要是對縱向接縫、起點以及終點等部位進行修整。⑥完成攤鋪后，提起攤鋪箱對預料加以處理，同時清理攤鋪箱。結束每車料攤鋪工作后，需要及時清理潭鋪鄉(xiāng)。⑦在一定的時間養(yǎng)護后，使混合料達到相應強度，這時可開放交通。

3 超粘磨耗層冷拌混合料配合比設計

3.1 礦料級配的選擇

根據框料公稱的最大粒徑不同，將冷拌乳化的瀝青混合料分為MS-Ⅱ型及MS-Ⅲ型。其中MS–Ⅱ型粒徑最大是4.75mm，在中等交通量的高速公路以及一級和二級公路罩面中比較適用；而MS-Ⅲ型粒徑最大是9.5mm，在高速公路車轍填充和一級公路罩面中比較適用。本文以某沿江高速其中一段作為參考，因為所選擇的道路等級較高，需要將微表處和稀漿封層技術指南作為參考，并結合工程經驗選擇MS–Ⅲ型中職級配。

3.2 纖維摻量

上述提到，在乳化瀝青結合料中，摻加玻璃纖維可構成交錯網狀結構，在壓實成型之后，結合料網狀結構會纏繞粘結冷拌骨料，構成復合力學嵌鎖體系?；诖搜芯坷w維摻量的單因素變量，選擇0.1%，0.15%和0.2%，落實稀漿混合料的性能試驗。通過試驗可知，在纖維摻量為0.2%時，會使混合料的抗水損害性能變差，這是由于纖維吸附一部分瀝青使得集料表面瀝青膜厚度不足，這會降低其耐磨性能。相較于0.15%產量，纖維摻量為0.1%時，具有良好的混合料抗水損害性，在抗車轍性能上沒有明顯差別，從而可以選擇0.1%的纖維摻量。

3.3 油石比

當濕輪磨耗值在1h和6d條件下不超過540g/m2與800g/m2，而粘砂值不大于450g/m2，將1h濕輪磨耗值不大于540g/m2瀝青最大用量當做使用瀝青量的下限，接近450g/m2粘砂附量瀝青最小用量當做瀝青用量上限[2]。獲得可選擇的油石比范圍，在這一范圍中合理選擇油石比，確?；旌狭显谶@一油石比情況下，各項技術指標能夠滿足相應要求。對超粘磨耗層的冷拌混合料來說，選用油石比對混合料浸水6d濕輪磨耗指標進行檢驗，可用作填充車轍時，增加的負荷車輪試驗進行檢驗的寬度變化率指標。與要求不符時，需對油石比實驗進行調整，直到其與相關要求符合為止。

試驗中選擇四個改性的乳化瀝青用量分別為9%，9.5%，10%和10.5%，其油石比對應為6.11%，6.47%，6.84%和7.20%，開展1h濕輪磨耗以及負荷車輪粘砂試驗，下表1為磨耗值和粘砂值的試驗結果。從而可知6.14%~6.84%是最佳油石比范圍，可以選擇6.47%油石比，對6d濕輪磨耗指標以及車轍試驗寬度變化率的指標進行檢驗。

表1 磨耗值和粘砂值的試驗結果

4 超粘磨耗層的工程應用和評估

在鋪筑某超粘磨耗層高速公路時，需要在鋪筑工作完成后進行及時的觀測和跟蹤，對現(xiàn)場數據加以收集，檢驗設計研究成果。同時根據具體交通量、路面病害特征、病害發(fā)展趨勢以及實際氣候條件，對高速公路養(yǎng)護中超粘磨耗層技術的適用性進行分析。本文將對某沿江高速的其中一段作為依據，來分析該技術的應用。

4.1 原路面狀況

該高速路段建成通車已15年，在這一期間沒有進行過大修，只是采取了相應策略養(yǎng)護病害路段。而目前路面表面呈現(xiàn)出裂縫、老化和坑槽等病害，在這之中裂縫更多的是橫向裂縫，寬度大約在5mm，使用灌封膠方法處理，但坑槽中多發(fā)生裂縫病害，主要是在出現(xiàn)裂縫后產生嚴重滲水問題，產生水損害，進而出現(xiàn)坑槽。對于較小的坑槽病害，通常養(yǎng)護單位會使用冷補料均勻填補的措施來控制，但在該方法應用一段時間后，這一病害將會繼續(xù)發(fā)展。針對這一情況，可在車道內進行超粘磨耗層全面鋪筑，由此合理治理與養(yǎng)護。

4.2 施工工藝

該高速路段，進行超粘磨耗層施工流程為清掃路面和進行超粘磨耗層一體化施工。施工主要內容包括噴灑粘層和攤鋪混合料，使其成型。

4.3 評估應用效果

在這一段高速路段上鋪筑超粘磨耗層三個月后，通過多功能檢測車檢測并評價這一路段應用該技術的效果。檢測的主要指標有車轍深度、路面平整度和摩擦系數。

4.3.1 路面性能方面

主要進行鋪筑的路段有三個車道，以下將對這三個車道施工前后的平整度、車轍深度和橫向力系數等檢測指標加以分析。在平整度方面，施工前第一車道為0.86，第二車道為1.08，第三車道為1.10，在施工后第一車道為0.94，第二車道為1.11，第三車道為1.09。在車轍深度方面，施工前第一車道為4.1，第二車道為5.1，第三車道為10，施工后第一車道為3.9，第二車道為5.6，第三車道為8.4。在橫向力系數方面，施工前第一車道為57，第二車道為54，第三車道為54，施工后第一車道為62，第二車道為62，第三車道為61。通過以上數據可知，在完成超粘膜層的鋪筑工作后，路面車轍深度以及平整度沒有較大變化。在這之中，因為原本路面平整度較為優(yōu)異，沒有進行大幅度處治。根據檢測車轍深度的結果可知，超粘磨耗層技術在處治車轍方面不具備良好效果，但對有較大車轍深度的位置可發(fā)揮填補作用。而分析橫向力系數的結果可知，能夠明顯提升三個車道的抗滑性能。

4.3.2 處治路面病害效果

結合路面表觀狀況可知，進行超粘磨耗層施工工作前路面存在集料輕微脫落情況以及嚴重的瀝青膜脫落情況，而應用這一技術施工后能夠明顯恢復路面構造，可完整覆蓋修補路面和病害路面。應用這一技術能輕微改善車轍狀況，大約在10%左右，但不能獲得最佳的處治效果。可改善路面抗滑性能，提升橫向力系數17%左右，以保證路面有良好抗滑性能。

4.4 適用性分析

根據路面應用效果以及病害后期發(fā)展狀況可知，超粘磨耗層技術在處治裂縫、表面病害以及提升抗滑性能上具有明顯效果，但在處治結構性病害上效果較差，例如車轍病害。根據該技術特征和路段應用效果提出其適用條件：①該技術適合應用在沒有足夠抗滑能力或是表面老化的路面上；②可應用在沒有足夠結構強度路面上，選擇合理方法補強；③能夠修補磨耗型和壓密型車轍，在填補車轍后開展超粘磨耗層施工，針對失穩(wěn)型車轍可進行銑刨處理；④嚴重網裂和表面坑槽的預先修補；⑤使用合理材料填補裂縫。

5 結語

本文主要對高速公路養(yǎng)護中應用超粘磨耗層技術的應用進行分析，掌握該技術特征以及具體施工工藝，分析其配合比設計以及在具體工程中的應用，最后對應用效果加以評估，明確高速公路養(yǎng)護中該技術的適用性。根據技術特征和稀漿封層規(guī)范，可明確超粘磨耗層的兩種改性乳化瀝青技術指標要求，合理設計超粘磨耗層的冷拌混合料配合比，明確纖維產量是0.1%。