戴鵬飛
(遼寧省高速運(yùn)營管理有限責(zé)任公司丹東分公司,遼寧 丹東 118005)
遼寧省丹阜高速(G1113)起于遼寧省丹東市,終于遼寧市阜新市,是國家高速G11鶴大高速公路(鶴崗—大連)的聯(lián)絡(luò)線之一。丹阜高速已通車?yán)锍?95km。本項(xiàng)目位于丹東市內(nèi),施工樁號為丹東方向(K31+802—K32+915、K33+717—K41+273、K42+405—K44+048、K59+647—K60+595、K60+715—K62+625、K63+305—K63+486、K63+636—K65+027),寬度8.3m,總面積為122 354.5m2,采用STC-7型級配。
極韌超薄磨耗層技術(shù)是采用了薄層罩面的施工方式,即混合料攤鋪與黏層噴灑同步施工,攤鋪后采用雙鋼輪壓路機(jī)對混合料進(jìn)行適當(dāng)碾壓,從而形成超薄熱瀝青混凝土磨耗層。同步攤鋪過程中,黏層采用獨(dú)特的改性乳化瀝青,使乳化瀝青在與高溫混合料接觸的瞬間破乳,其中一部分水蒸氣會攜帶瀝青向上氣化填充混合料的下部空隙,高溫狀態(tài)下的乳化瀝青由于具有較好的流動(dòng)性會更好地滲入舊路面的孔隙之中,從而確保磨耗層與原有路面的黏結(jié),并對原有路面的輕微裂縫進(jìn)行封閉以阻止水分進(jìn)入到下面層甚至基層,如圖1所示。
圖1 極韌磨耗層罩面成型示意
極韌超薄磨耗層技術(shù)原理:
(1)極薄設(shè)計(jì)(0.8~1.5cm),對路面設(shè)計(jì)標(biāo)高基本沒有影響,同時(shí)由于厚度較小,攤鋪速度較快,是薄層罩面施工速度的2~3倍,因此能有效減少施工機(jī)械及作業(yè)車輛在施工過程的廢氣排放量,實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保;
(2)高性能聚合物改性瀝青具有高軟化點(diǎn)、彈性恢復(fù)和韌性,保證了混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性;
(3)高瀝青用量的骨架密實(shí)礦質(zhì)混合料結(jié)構(gòu),確保超薄瀝青功能層具有與傳統(tǒng)SBS改性瀝青混合料相當(dāng)?shù)目蛊诤涂狗瓷淞芽p性能和更優(yōu)異的抗水損害性能。
(1)良好的抗滑能力。極韌磨耗層罩面具有良好的抗滑能力,對部分路面因長時(shí)間通車行駛而造成的抗滑系數(shù)較低具有一定的恢復(fù)能力。國內(nèi)外的研究表明,極韌磨耗層罩面抗滑性能的衰減要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)瀝青混凝土面層及薄層罩面。
(2)施工后對原路面標(biāo)高影響較小。極韌超薄磨耗層的罩面厚度只有8~15mm,施工后對原路面標(biāo)高影響較小,可顯著改善原路面平整度,提高路面的行車舒適性。
(3)抗水損能力強(qiáng)。極韌磨耗層罩面因采用高油石比,密集配設(shè)計(jì)等原因,其孔隙更密實(shí),填充更均勻,從而確保了其抗水損害的能力要優(yōu)于常規(guī)瀝青混合料。
(4)施工速度快。極韌超薄磨耗層采用同步施工工藝,省去了提前噴灑黏層,等待破乳的實(shí)施過程,同時(shí)因?yàn)槠鋽備伜穸容^薄,攤鋪機(jī)高速行駛也不會出現(xiàn)離析現(xiàn)象,因此其施工速度是常規(guī)罩面的2~3倍。另一方面同步的施工工藝確保了噴灑乳化瀝青的完整性,乳化瀝青不會因攤鋪機(jī)或者運(yùn)料車的行走造成損壞,不會被污染或污染其他作業(yè)面。這種同步施工工藝可節(jié)省時(shí)間并提高施工效率。
(5)壓實(shí)容易、開放交通快。極韌超薄磨耗層厚度薄,散熱快,同時(shí)在促使乳化瀝青中水分氣化的過程中迅速降低溫度,經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)極韌超薄磨耗層攤鋪后約20min后混合料表面溫度降低到50℃以下,此時(shí)即可開放交通。
(6)降噪性能良好。極韌磨耗層罩面采用高黏高彈改性瀝青,油石比較大,面層較為柔軟,有一定的降噪作用。
極韌超薄磨耗層所使用的粗集料(2.36mm以上)應(yīng)采用玄武巖或輝綠巖等抗滑、耐磨的石料。粗集料的指標(biāo)如表1所示,細(xì)集料的指標(biāo)如表2所示。
表1 粗集料各指標(biāo)參數(shù)要求
表2 細(xì)集料各指標(biāo)參數(shù)要求
極韌超薄磨耗層必須采用石灰石磨細(xì)的礦粉。礦粉必須符合《公路施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 3610—2019)要求。本項(xiàng)目面層所用礦粉參數(shù)如表3所示。
表3 面層用礦粉的技術(shù)指標(biāo)要求
極韌超薄磨耗層為熱拌瀝青混合料和黏結(jié)層原料,其中瀝青為高黏、高彈、高韌改性瀝青。技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表4要求。
表4 高黏高彈改性瀝青技術(shù)指標(biāo)要求
表4 (續(xù))
極韌超薄磨耗層所噴灑的黏層油需采用高性能SBS聚合物改性乳化瀝青,用量為0.8~1.0L/m2,其具體指標(biāo)見表5。
表5 SBS聚合物改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)要求
采用極韌超薄磨耗層技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工后,路面各項(xiàng)驗(yàn)收檢驗(yàn)要求應(yīng)滿足表6要求。
項(xiàng)目采用極韌超薄磨耗層技術(shù)完成施工后,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對施工后路面的構(gòu)造深度、滲水系數(shù)、平整度及厚度等指標(biāo)進(jìn)行了測試,如圖2所示。測試結(jié)果顯示經(jīng)極韌超薄磨耗層罩面過的路面路用性能指標(biāo)均高于驗(yàn)收檢驗(yàn)要求。通過對遼寧省丹阜高速路面進(jìn)行極韌超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)施工,改善了舊路面的狀況,延緩了路面的衰老,延長了路面的使用壽命。
圖2 構(gòu)造深度、平整度試驗(yàn)檢測現(xiàn)場圖
極韌超薄磨耗層罩面作為一種新型瀝青路面病害處治技術(shù),在原瀝青路面銑刨后加鋪8~15mm的罩面,從而改善路面結(jié)構(gòu),提高路面路用性能,達(dá)到路面養(yǎng)護(hù)維修效果。與此同時(shí),由于罩面厚度較薄,減少了材料的消耗,降低了造價(jià),節(jié)約了成本。
極韌超薄磨耗層在遼寧省丹阜高速養(yǎng)護(hù)工程中的成功應(yīng)用,說明此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于瀝青路面快速預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程中,不但可以提高路面抗滑、滲水性能,改善路面平整度,提高行車安全性、舒適性;同時(shí)極韌超薄磨耗層厚度薄、施工效率高、開放交通快的特點(diǎn)也降低了道路養(yǎng)護(hù)成本,具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。極韌超薄磨耗層技術(shù)可作為高等級瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和輕微病害的矯正性養(yǎng)護(hù),也可以作為新建道路的表面磨耗層。