蔣朝旭

摘要 文章以公路養(yǎng)護中環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)的應(yīng)用為探討主題，結(jié)合具體的工程項目實例，對環(huán)氧瀝青磨耗層施工材料準(zhǔn)備、瀝青灑布、碎石撒布、碾壓作業(yè)以及回收碎石、路段檢測等主要工藝流程進行論述。實踐證明，在道路養(yǎng)護施工中引入環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)用，有利于節(jié)約公路養(yǎng)護成本，道路耐久性與整體路用性能顯著提升。

關(guān)鍵詞 環(huán)氧瀝青磨耗層;施工技術(shù);公路養(yǎng)護

中圖分類號 U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）02-0172-03

0 引言

隨著公路使用年限的增長，受到大型重載車輛以及外部環(huán)境因素的影響，公路路面質(zhì)量性能嚴(yán)重下降，抗滑性與承載能力也呈現(xiàn)逐年衰減的發(fā)展趨勢。運用環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)，對公路進行養(yǎng)護處理，有利于強化道路的服務(wù)能力，進一步提升行車舒適性，為公路上過往車輛的行車安全提供有力保障。

1 工程概況

以某公路路面養(yǎng)護工程為例，其主線瀝青路面結(jié)構(gòu)分為三層，即上面層、中面層與下面層。公路通車年限較長，且每年承載的交通量呈現(xiàn)逐年增加的發(fā)展趨勢，年均增長率在15%～17%左右。綜合來看，瀝青路面整體表現(xiàn)出良好的使用狀態(tài)，但檢測其各項技術(shù)指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)，路面抗滑性等參數(shù)指標(biāo)顯著下降。在以往的養(yǎng)護施工中，使用了多種不同類型的預(yù)防性養(yǎng)護方法，包括SPRR、霧封層以及超薄罩面等，但受到技術(shù)措施適用條件不一致、施工要求差異大等因素的影響，在完成養(yǎng)護施工后，路面的抗滑性能依然呈現(xiàn)出快速衰減的發(fā)展趨勢。

將環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)工藝運用到公路路面養(yǎng)護施工中進行試驗，結(jié)合實際情況，選擇適宜可行的試驗路段、對環(huán)氧瀝青的灑布量加以合理化調(diào)整，在施工工藝、造價成本以及路面性能觀測等角度檢驗并分析這一養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用成效，科學(xué)評估公路工程中這一預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)工藝的適用性。

2 環(huán)氧瀝青磨耗層施工工藝

按一定比例，混合環(huán)氧樹脂、固化劑及瀝青材料，待固化后，可形成良好的熱固材料，即環(huán)氧瀝青。相比于普通瀝青，環(huán)氧瀝青具有不可逆性，強度高、力學(xué)性能強，在抗老化、抗疲勞以及耐久性方面都具有較大優(yōu)勢。碎石封層是一種較為常見的路面養(yǎng)護技術(shù)，多涉及對單粒徑集料、瀝青黏結(jié)料等材料的應(yīng)用，借助于專用的機械設(shè)備組織開展施工工作，在封水、抗滑以及抗裂等方面均體現(xiàn)出較好的性能效用。環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)將碎石封層技術(shù)、環(huán)氧瀝青材料各自的優(yōu)勢緊密結(jié)合起來，在公路養(yǎng)護施工中體現(xiàn)出封水、抗滑、低噪以及表觀細(xì)致等顯著的作用優(yōu)勢，對于公路瀝青路面實際使用壽命的延長具有重要的現(xiàn)實意義。

在公路養(yǎng)護施工中運用環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)，首先是在原路面上均勻灑布環(huán)氧瀝青、單粒徑碎石兩種材料，然后利用專用壓路機對路面進行碾壓，通過負(fù)壓對多余碎石材料予以吸除處理，再完成養(yǎng)生與清掃作業(yè)。一段時間后，原路面上會有一層厚度在0.6～1 cm左右的薄層罩面形成，這一罩面具有抗滑、封水的功能作用，在完成所有施工工作的2 h后，公路即可開放交通。其中，涉及的具體工藝技術(shù)包括以下內(nèi)容：

2.1 材料準(zhǔn)備

2.1.1 環(huán)氧瀝青

在公路試驗路段內(nèi)，選用兩組不同的環(huán)氧瀝青復(fù)合材料分別進行試驗。通過表氯醇與雙酚A間的化學(xué)反應(yīng)，形成液態(tài)雙氧樹脂，這一液態(tài)材料內(nèi)含有一定量的活性環(huán)氧基團，設(shè)定為環(huán)氧瀝青組分A。將固化劑、添加劑以及瀝青料混合在一起，形成勻質(zhì)混合物，設(shè)定為環(huán)氧瀝青組分B。技術(shù)指標(biāo)如表1、表2所示。

車輛制動時，輪胎沿道路表面向前滑移形成的力，即為路面抗滑性能，在路面質(zhì)量性能評定中，抗滑性能普遍被視為一項重要的參數(shù)指標(biāo)，受到路面表面粗構(gòu)造、細(xì)構(gòu)造的直接影響。除此以外，在路面投入正式使用后，路面的潮濕程度、車輛的行車速度等諸多因素都會對道路路面抗滑性能產(chǎn)生決定性影響。路面細(xì)構(gòu)造即集料表面粗糙度，通常情況下，受到車輪反復(fù)碾壓及磨耗作用力的影響，集料表面會被逐漸磨光，即為磨光值表征[1]。

將環(huán)氧樹脂防滑磨耗層應(yīng)用到公路路面養(yǎng)護施工中，關(guān)鍵在于將環(huán)氧瀝青復(fù)合材料的優(yōu)勢作用充分發(fā)揮出來，這種磨耗層不僅具有極強的耐磨耗能力，還有深度較高的表面構(gòu)造，與普通路面的擺值摩擦BPN相比，經(jīng)環(huán)氧瀝青磨耗層養(yǎng)護后的路面的擺值摩擦BPN大幅提高，這也是有效降低公路雨天交通事故率的重要因素。

2.1.2 碎石

就近選取輝綠巖、玄武巖等中性偏堿、具有較高強度性能且質(zhì)地堅硬的巖石材料，將其破碎處理，可得到單一粒徑碎石，碎石的壓碎值低于18，且針片狀顆粒含量在5以內(nèi)，以公路工程瀝青路面施工的相關(guān)技術(shù)規(guī)范為基準(zhǔn)，確保其各項技術(shù)指標(biāo)與規(guī)定要求相符。在此次試驗施工中，選用玄武巖作為碎石原料，碎石規(guī)格最大粒徑為5 mm。

2.2 瀝青灑布

在原路面上灑布瀝青材料之前，對整個路面加以全面清理，避免路面上有雜物、積水。灑布環(huán)氧瀝青的車輛應(yīng)保持勻速行進狀態(tài)，按照1.0 kg/m2、1.1 kg/m2、

1.2 kg/m2設(shè)計灑布量，在試驗公路路段的主車道上均勻、連續(xù)地灑布混合后的環(huán)氧瀝青。與此同時，車輛在灑布瀝青的行駛階段內(nèi)，需對后方壓路機、碎石撒布車的實際跟隨情況予以實時觀測，若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)對車輛的行進速度予以合理化調(diào)整。除此以外，預(yù)熱處理環(huán)氧瀝青材料，借助于專用設(shè)備，加熱處理環(huán)氧瀝青A組分的環(huán)氧樹脂，以材料升溫至85～95 ℃左右為宜。加熱處理B組分環(huán)氧瀝青材料，使材料升溫到140 ℃左右。在正式開展瀝青灑布施工前，應(yīng)按照既定比例混合處理兩組分。根據(jù)環(huán)氧瀝青材料的產(chǎn)品說明，結(jié)合廠家提供的試驗資料，在開展環(huán)氧瀝青試驗路段施工時，以表3所示的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制溫度和時間參數(shù)[2]。

2.3 碎石撒布

借助于專用碎石封層車，向公路試驗路段路面均勻撒布碎石材料，材料規(guī)格在3～5 mm左右，以8～10 kg/m2的標(biāo)準(zhǔn)進行撒布。對碎石材料予以撒布處理，應(yīng)確保各位置處厚度統(tǒng)一，且不得有瀝青材料露出，在實際向路面上撒布碎石的過程中，若出現(xiàn)材料數(shù)量不足、缺邊以及空白等問題現(xiàn)象，則用人工填補的方式，重新補撒碎石，并及時刮除瀝青積聚的地方。通常情況下，瀝青撒布車應(yīng)與碎石灑布車保持協(xié)同并進，確保行進速度相統(tǒng)一，在灑布完瀝青材料后及時跟進撒布碎石材料，使得碎石與瀝青在適宜的溫度水平上有效粘結(jié)。

若公路原路面存在斷板、裂縫等問題，應(yīng)精準(zhǔn)切割路面上的病害部位，對縫槽的四周和底部全部清潔干凈，然后均勻涂布環(huán)氧粘結(jié)層。向板塊與縫槽內(nèi)倒入環(huán)氧砂漿，待對其予以搗實處理后，再將表面抹光，并均勻撒布一層碎石材料即可[3]。

2.4 碾壓

在路面上均勻撒布完碎石材料后，在第一時間內(nèi)利用膠輪壓路機對路面實施碾壓，在這一施工環(huán)節(jié)內(nèi)，駕駛員應(yīng)合理化控制壓路機的實際行進速度，一般情況下，應(yīng)保持在3 km/h以內(nèi)，與此同時，對路面壓實的遍數(shù)準(zhǔn)確記錄下來，通過反復(fù)碾壓后，碎石材料會向路面環(huán)氧瀝青材料層內(nèi)逐步均勻、密實地貫入，最后達(dá)到與環(huán)氧瀝青緊密粘結(jié)的狀態(tài)。為了確保路面碾壓施工質(zhì)量，撒布車后壓路機應(yīng)緊緊跟隨，以規(guī)定要求為基準(zhǔn)有效控制碾壓速度，確保碎石壓入瀝青材料的溫度在規(guī)定要求范圍內(nèi)，最大限度優(yōu)化碎石與瀝青材料的黏結(jié)效果。

2.5 回收碎石

利用膠輪壓路機對路面進行完全碾壓后，路面應(yīng)保持2 h左右的靜置狀態(tài)，主要目的是使環(huán)氧瀝青進一步固化，然后，借助清掃車或其他碎石回收設(shè)備，吸走面層上殘留的粉未與瀝青材料黏結(jié)的碎石，并進行統(tǒng)一回收。

2.6 開放交通

待環(huán)氧瀝青處于初步固化狀態(tài)后，環(huán)氧瀝青層內(nèi)均勻嵌入碎石材料，形成一層厚度適宜的環(huán)氧瀝青磨耗層罩面，這種罩面具有較好的封水性，以及較強的抗滑功能。完成對碎石的回收處理，待路面靜置1 h后，在整個試驗路段路面處選擇適宜可行的觀測點，初次檢測并收集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，即可逐步開放道路交通。

2.7 施工路段檢測

對公路路面實施養(yǎng)護施工處理前后，按照規(guī)定要求分別檢測原路面的抗滑性與滲水系數(shù)，和環(huán)氧瀝青磨耗層的抗滑性與滲水系數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，原路面在使用過程中出現(xiàn)了不同程度的滲水問題。在完成對路面的養(yǎng)護處理后，檢測環(huán)氧瀝青磨耗層路面的各項參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)路面基本沒有滲水問題出現(xiàn)，且路面擺值抗滑BPN的上升漲幅十分明顯。在完成公路路面養(yǎng)護施工兩年后，對路面的各項使用性能進行定期檢測，得出的數(shù)據(jù)結(jié)果表明與原路面相比，環(huán)氧瀝青磨耗層路段的橫向力系數(shù)提升了15%，這說明環(huán)氧瀝青磨耗層的整體性能水平更高，且在實際使用過程中在抗滑、封水方面都具有顯著優(yōu)勢[4]。

3 效益分析

3.1 社會效益

環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)在公路路面養(yǎng)護中具有顯著的作用優(yōu)勢，因涉及對環(huán)氧瀝青材料成分的使用，磨耗層的耐疲勞性、高溫穩(wěn)定性大幅提升，投入正式使用后也凸顯出良好的力學(xué)性能，對公路路面進行養(yǎng)護處理，能夠從根本上降低其出現(xiàn)病害問題的概率，確保整個道路的使用壽命與運營年限得以延長。除此以外，受到環(huán)氧瀝青成分的影響，環(huán)氧瀝青磨耗層施工過程中需要對材料的拌和、加熱溫度予以嚴(yán)格掌控，通常以不超過120 ℃為宜，溫拌材料施工期間一般不會有瀝青煙和其他有害揮發(fā)物形成，因而最大限度上避免了對周邊環(huán)境的干擾與影響，與此同時，還能夠減少并控制施工期間燃料的消耗，作為一種低碳節(jié)能、綠色環(huán)保的道路施工材料，環(huán)氧瀝青磨耗層施工符合資源節(jié)約的發(fā)展理念，契合了公路工程的可持續(xù)建設(shè)發(fā)展需求[5]。

3.2 經(jīng)濟、安全效益

在公路養(yǎng)護施工中引入對環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)工藝的應(yīng)用，造價約為每平方米18～32元，與微表處養(yǎng)護技術(shù)、霧封層養(yǎng)護技術(shù)等工藝相比，環(huán)氧瀝青磨耗層施工的造價相對較高，但在提升公路路面路用質(zhì)量與性能水平上，環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)的作用優(yōu)勢更突出。與此同時，在路面預(yù)防性養(yǎng)護施工設(shè)計與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求相同的情況下，環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)的適用性更強，不僅對路面抗滑性能的提升具有顯著利好，優(yōu)化公路路面行車舒適性與安全性，還能夠使路面大修的年限大幅延遲，減少路面全壽命周期內(nèi)維護管理的總造價成本。環(huán)氧瀝青磨耗層養(yǎng)護技術(shù)多適用于輕交通道路的養(yǎng)護施工中，例如路表損壞程度較低、路面基層沒有過多損壞、或路表局部存在輕度、中度裂縫，且縫寬不超出10 mm等。實踐證明，運用環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)養(yǎng)護處理公路路面，路面厚度顯著增加，在投入正式運用后體現(xiàn)出極強的高溫穩(wěn)定性與抗滑性能，還能夠大幅降噪，簡單便捷的施工工藝也為后續(xù)的養(yǎng)護作業(yè)帶來了便利條件，體現(xiàn)出極佳的安全效益與經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

優(yōu)化環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)在公路養(yǎng)護中的應(yīng)用，不僅是提高路面路用性能的有效措施，也是推動道路養(yǎng)護施工規(guī)范化、高效率發(fā)展的重要路徑。運用環(huán)氧瀝青磨耗層形成一層均勻厚實的罩面，能夠大幅提升公路路面的平整性與美觀度，強化道路的抗滑性能、耐久性與力學(xué)性能，保障過往車輛的行車安全性與舒適度，最大限度減少交通事故的發(fā)生，推動公路養(yǎng)護施工的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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