張琳

（張家口路橋建設(shè)集團(tuán)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(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通過(guò)養(yǎng)護(hù)措施對(duì)早期病害進(jìn)行處理，有利于提高瀝青路面性能[1]。在高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，車輛行駛會(huì)對(duì)瀝青路面產(chǎn)生磨耗。目前對(duì)于磨耗病害主要采用薄層罩面技術(shù)，該技術(shù)在高等級(jí)公路輕微病害的養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用較為廣泛。本文對(duì)瀝青混合料薄層罩面散熱特性及質(zhì)量控制進(jìn)行研究，為瀝青路面養(yǎng)護(hù)及工程施工提供參考。

1 原材料技術(shù)性能要求

薄層罩面技術(shù)對(duì)材料的性能要求十分嚴(yán)格，因此在使用前需對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確?？捎糜陴B(yǎng)護(hù)工程。本文對(duì)粗集料、細(xì)集料和瀝青等材料進(jìn)行了試驗(yàn)和分析。

1.1 粗集料

為了提高薄層罩面抗壓和抗滑性能，對(duì)粗集料的壓碎值和磨光值等指標(biāo)有著更高的要求。同時(shí)還需要具有較高的耐磨性、耐凍性且吸水率滿足養(yǎng)護(hù)要求。本試驗(yàn)選用了石灰?guī)r碎石進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 粗集料檢測(cè)結(jié)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(jiān)固度、對(duì)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(shù)的原材料。

1.2 細(xì)集料

細(xì)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(jié)性。為了減少細(xì)集料級(jí)配對(duì)試驗(yàn)帶來(lái)的誤差，細(xì)集料需要通過(guò)機(jī)器初篩和人工手篩。試驗(yàn)選用的細(xì)集料為石灰?guī)r機(jī)制砂，并對(duì)其檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 細(xì)集料檢測(cè)結(jié)果

由表2可看出，所選細(xì)集料的表觀密度、堅(jiān)固性和棱角性等指標(biāo)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(duì)較大的孔隙率，導(dǎo)致外界環(huán)境因素對(duì)其影響較大，因此要求采用的瀝青對(duì)集料有較高的黏附力和抗剝離性。故試驗(yàn)選用SBS改性瀝青，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 SBS改性瀝青檢測(cè)結(jié)果

由表3 可知，所用的SBS 改性瀝青各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合技術(shù)要求，可作為薄層罩面技術(shù)中的原材料。

2 工程實(shí)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(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重?？紤]當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)及損壞調(diào)查，決定采用薄層罩面技術(shù)進(jìn)行全面修復(fù)。原路面結(jié)構(gòu)見(jiàn)表4。

表4 原路面結(jié)構(gòu)

2.2 施工工藝

（1）施工前準(zhǔn)備

為了保證施工安全性，需要提前對(duì)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(biāo)高一致，確保施工要求。

（2）路面銑刨、清洗

以銑刨機(jī)對(duì)原路面進(jìn)行銑刨處理，銑刨時(shí)根據(jù)施工圖紙的要求進(jìn)行施工，對(duì)銑刨厚度、次數(shù)進(jìn)行確定[2]。使用路面清掃車進(jìn)行清洗，以分塊的方式進(jìn)行清掃，確保與攤鋪進(jìn)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(duì)瀝青進(jìn)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(shí)應(yīng)在15°C 以上時(shí)進(jìn)行，同時(shí)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(chǔ)。

（5）壓實(shí)

初壓時(shí)溫度控制在125℃以上且不得出現(xiàn)推移、開(kāi)裂等現(xiàn)象。復(fù)壓的遍數(shù)以4~6遍為宜，當(dāng)混合料的密實(shí)度達(dá)到96%以上時(shí)即為合格。在復(fù)壓階段，應(yīng)設(shè)置專人對(duì)面層平整度進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)混合料的溫度進(jìn)行測(cè)量[3]。

2.3 路用性能

本次試驗(yàn)中薄層罩面瀝青混合料的級(jí)配類型為SAC-10，對(duì)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(jìn)行研究。

（1）高溫穩(wěn)定性

采用3 塊成型車轍試件進(jìn)行試驗(yàn)，試件尺寸為長(zhǎng)300mm，寬300mm，厚50mm，對(duì)其進(jìn)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后對(duì)其進(jìn)行車轍試驗(yàn)，以動(dòng)穩(wěn)定度評(píng)價(jià)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5、圖1。由圖1 可知，試件1、試件2、試件3 動(dòng)穩(wěn)定度分別為3 705 次/mm，3 688 次/mm，3 851 次/mm，3 個(gè)試件動(dòng)穩(wěn)定度平均值為3 748 次/mm。技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值為2 400次/mm，試件動(dòng)穩(wěn)定度都大于2 400次/mm，滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)結(jié)果

圖1 薄層罩面瀝青混合料車轍試驗(yàn)結(jié)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(biāo)，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(yàn)和劈裂凍融試驗(yàn)分別測(cè)試SAC-10水穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

由表6 可知，對(duì)試件SAC-10 進(jìn)行3 次凍融劈裂試驗(yàn)，試驗(yàn)1中TSR為0.83%，試驗(yàn)2 中TSR為0.84%，試驗(yàn)3 中TSR 為0.81%；三次試驗(yàn)凍前劈裂強(qiáng)度平均值為1.13MPa，凍后劈裂強(qiáng)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(shù)規(guī)范》（JTG F40—2017）要求TSR 值為80%，三次試驗(yàn)中TSP 值及TSR平均值均大于80%，說(shuō)明薄層罩面技術(shù)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(biāo)之一。依據(jù)規(guī)范要求采用3m 直尺測(cè)得路面平整度，在試驗(yàn)路段K278+000—K3788+000、K378+000—K478+000、K478+000—K578+000、K578+000—K678+000，四條路段隨機(jī)選取一處監(jiān)測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)使用3m直尺進(jìn)行檢測(cè)。依據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1—2019），瀝青路面3m 直尺測(cè)量值允許誤差為3mm。并根據(jù)公式將3m 直尺測(cè)量值轉(zhuǎn)換為IRI 值，試驗(yàn)路段IRI指數(shù)檢測(cè)結(jié)果如表7所示，轉(zhuǎn)換公式為：

表7 試驗(yàn)路段IRI指數(shù)

式（1）中：X為3m直尺測(cè)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(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）要求國(guó)際平整度IRI 應(yīng)當(dāng)小于2m/km，4 條試驗(yàn)路段遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于2m/km，均滿足規(guī)范要求，說(shuō)明薄層瀝青罩面技術(shù)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(jié)語(yǔ)

薄層罩面作為近幾年較為先進(jìn)的瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)受到了各方的關(guān)注，不僅可以滿足環(huán)保要求，而且可以快速修復(fù)道路病害，這是未來(lái)公路養(yǎng)護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。本文根據(jù)實(shí)際工程進(jìn)行試驗(yàn)和研究。研究結(jié)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(hù)工程中。