張琳

（張家口路橋建設集團有限公司，河北 張家口 075000）

0 引言

在交通量、外界環(huán)境等條件影響下，瀝青路面產(chǎn)生各種病害，降低路面性能，縮短使用壽命。而在瀝青路面病害尚未發(fā)生或發(fā)生的早期對其進行養(yǎng)護，通過養(yǎng)護措施對早期病害進行處理，有利于提高瀝青路面性能[1]。在高速公路運營過程中，車輛行駛會對瀝青路面產(chǎn)生磨耗。目前對于磨耗病害主要采用薄層罩面技術，該技術在高等級公路輕微病害的養(yǎng)護中應用較為廣泛。本文對瀝青混合料薄層罩面散熱特性及質(zhì)量控制進行研究，為瀝青路面養(yǎng)護及工程施工提供參考。

1 原材料技術性能要求

薄層罩面技術對材料的性能要求十分嚴格，因此在使用前需對其進行檢測，確保可用于養(yǎng)護工程。本文對粗集料、細集料和瀝青等材料進行了試驗和分析。

1.1 粗集料

為了提高薄層罩面抗壓和抗滑性能，對粗集料的壓碎值和磨光值等指標有著更高的要求。同時還需要具有較高的耐磨性、耐凍性且吸水率滿足養(yǎng)護要求。本試驗選用了石灰?guī)r碎石進行檢測，其檢測結果見表1。

表1 粗集料檢測結果

表1 （續(xù)）

由表1 可以看出，粗集料的表觀密度、壓碎值、洛杉磯磨耗值、堅固度、對瀝青的黏附性和吸水率均滿足規(guī)范要求，可作為薄層罩面技術的原材料。

1.2 細集料

細集料需要保持干燥潔凈、顆粒均勻粗糙以保證和瀝青具有較好黏結性。為了減少細集料級配對試驗帶來的誤差，細集料需要通過機器初篩和人工手篩。試驗選用的細集料為石灰?guī)r機制砂，并對其檢測。檢測結果見表2。

表2 細集料檢測結果

由表2可看出，所選細集料的表觀密度、堅固性和棱角性等指標均符合規(guī)范要求，可用于薄層罩面的原材料。

1.3 瀝青

薄層罩面具有相對較大的孔隙率，導致外界環(huán)境因素對其影響較大，因此要求采用的瀝青對集料有較高的黏附力和抗剝離性。故試驗選用SBS改性瀝青，對其進行試驗檢測，試驗結果見表3。

表3 SBS改性瀝青檢測結果

由表3 可知，所用的SBS 改性瀝青各項技術指標均符合技術要求，可作為薄層罩面技術中的原材料。

2 工程實踐

2.1 工程概況

某高速公路K278+000—K778+000 路段，路線總體走向自東向西，采用雙車道，路基寬12m，路面寬8m，原路段在多年行車荷載作用下，路面結構損壞嚴重?？紤]當?shù)氐牡刭|(zhì)及損壞調(diào)查，決定采用薄層罩面技術進行全面修復。原路面結構見表4。

表4 原路面結構

2.2 施工工藝

（1）施工前準備

為了保證施工安全性，需要提前對施工路段采取封閉措施，清掃路面上的雜物和垃圾，使施工工作面潔凈、標高一致，確保施工要求。

（2）路面銑刨、清洗

以銑刨機對原路面進行銑刨處理，銑刨時根據(jù)施工圖紙的要求進行施工，對銑刨厚度、次數(shù)進行確定[2]。使用路面清掃車進行清洗，以分塊的方式進行清掃，確保與攤鋪進度相匹配，防止出現(xiàn)二次污染的情況。

（3）瀝青黏層施工

采用灑布車對瀝青進行灑布，要保證均勻，灑布量控制在0.5L/m2，避免出現(xiàn)滑移或流淌的情況，灑布瀝青的路段禁止車輛通行。

（4）攤鋪

攤鋪時應在15°C 以上時進行，同時提高裂縫處的攤鋪質(zhì)量，為提高碾壓后的平整度打下基礎。

（5）壓實

初壓時溫度控制在125℃以上且不得出現(xiàn)推移、開裂等現(xiàn)象。復壓的遍數(shù)以4~6遍為宜，當混合料的密實度達到96%以上時即為合格。在復壓階段，應設置專人對面層平整度進行檢測，并對混合料的溫度進行測量[3]。

2.3 路用性能

本次試驗中薄層罩面瀝青混合料的級配類型為SAC-10，對瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、平整度等路用性能進行研究。

（1）高溫穩(wěn)定性

采用3 塊成型車轍試件進行試驗，試件尺寸為長300mm，寬300mm，厚50mm，對其進養(yǎng)護。養(yǎng)護結束后對其進行車轍試驗，以動穩(wěn)定度評價瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。試驗結果見表5、圖1。由圖1 可知，試件1、試件2、試件3 動穩(wěn)定度分別為3 705 次/mm，3 688 次/mm，3 851 次/mm，3 個試件動穩(wěn)定度平均值為3 748 次/mm。技術規(guī)范標準值為2 400次/mm，試件動穩(wěn)定度都大于2 400次/mm，滿足技術標準要求，表明SAC-10 薄層罩面瀝青混合料高溫穩(wěn)定性較好。

表5 薄層罩面瀝青混合料車轍試驗結果

圖1 薄層罩面瀝青混合料車轍試驗結果

（2）水穩(wěn)定性

瀝青混合料的水穩(wěn)定性是路面穩(wěn)定的重要指標，良好的水穩(wěn)定性可以保證路基穩(wěn)定，保證公路的使用年限。本文采用兩種浸水馬歇爾試驗和劈裂凍融試驗分別測試SAC-10水穩(wěn)定性。試驗結果見表6。

表6 瀝青混合料凍融劈裂試驗結果

由表6 可知，對試件SAC-10 進行3 次凍融劈裂試驗，試驗1中TSR為0.83%，試驗2 中TSR為0.84%，試驗3 中TSR 為0.81%；三次試驗凍前劈裂強度平均值為1.13MPa，凍后劈裂強度平均值為0.94MPa，TSR平均值為0.83%。據(jù)《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2017）要求TSR 值為80%，三次試驗中TSP 值及TSR平均值均大于80%，說明薄層罩面技術能夠保證路面水穩(wěn)定性，滿足道路施工質(zhì)量要求。

（3）平整度

路面平整度是反映瀝青路面行車舒適性的指標之一。依據(jù)規(guī)范要求采用3m 直尺測得路面平整度，在試驗路段K278+000—K3788+000、K378+000—K478+000、K478+000—K578+000、K578+000—K678+000，四條路段隨機選取一處監(jiān)測點，檢測點使用3m直尺進行檢測。依據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評價標準》（JTG F80/1—2019），瀝青路面3m 直尺測量值允許誤差為3mm。并根據(jù)公式將3m 直尺測量值轉換為IRI 值，試驗路段IRI指數(shù)檢測結果如表7所示，轉換公式為：

表7 試驗路段IRI指數(shù)

式（1）中：X為3m直尺測量值（mm）。

由表7 可知，K278+000—K378+100 段IRI平均值為0.31m/km；K1378+000—K478+100 段IRI 平均值為0.48 m/km；K478+000—K578+100 段IRI 平均值為0.69m/km；K578+000—K678+100 段IRI 平均值為0.41m/km。依據(jù)《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2004）要求國際平整度IRI 應當小于2m/km，4 條試驗路段遠遠小于2m/km，均滿足規(guī)范要求，說明薄層瀝青罩面技術能夠改善瀝青路面平整度，滿足道路施工質(zhì)量要求且保證行車安全和舒適度。

3 結語

薄層罩面作為近幾年較為先進的瀝青路面養(yǎng)護技術受到了各方的關注，不僅可以滿足環(huán)保要求，而且可以快速修復道路病害，這是未來公路養(yǎng)護的發(fā)展趨勢。本文根據(jù)實際工程進行試驗和研究。研究結果表明，以SAC-10 作為薄層罩面的瀝青混合料滿足施工所要求的高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性，可用于養(yǎng)護工程中。