劉偉江

（中交建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

隨著使用年限的延長(zhǎng)，公路因受大型重載車輛及外部環(huán)境因素的影響，路面質(zhì)量性能會(huì)不斷下降，抗滑性能與承載能力呈逐年衰減的趨勢(shì)。運(yùn)用環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)對(duì)公路路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，有利于提升道路服務(wù)能力，提高行車舒適性，為行車安全提供可靠保障。

1 工程概況

某公路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)分為上面層、中面層與下面層。公路通車年限較長(zhǎng)，每年承載的交通量逐年增長(zhǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，瀝青路面整體表現(xiàn)出良好的使用狀態(tài)，但對(duì)其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，路面抗滑性等參數(shù)顯著下降。以往養(yǎng)護(hù)施工采用了多種不同類型的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法，包括SPRR、霧封層及超薄罩面等，但受技術(shù)措施適用條件不同、施工要求差異大等因素的影響，在完成養(yǎng)護(hù)施工后，路面抗滑性能依然呈快速衰減的趨勢(shì)。為解決此問題，將環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)運(yùn)用到該公路路面養(yǎng)護(hù)施工中，并分析其應(yīng)用效果。

2 環(huán)氧瀝青磨耗層簡(jiǎn)介

環(huán)氧瀝青是指按一定比例將混合環(huán)氧樹脂、固化劑及瀝青材料等混合，待固化后形成良好的熱固材料。相比于普通瀝青，環(huán)氧瀝青具有不可逆性、強(qiáng)度高、力學(xué)性能強(qiáng)、抗老化、抗疲勞等特點(diǎn)。碎石封層是一種較為常見的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，多用到單粒徑集料、瀝青黏結(jié)料等材料和專用機(jī)械設(shè)備，在封水、抗滑及抗裂等方面表現(xiàn)出較良好的性能。環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)主要利用碎石封層技術(shù)，結(jié)合環(huán)氧瀝青材料的特點(diǎn)，應(yīng)用于公路路面養(yǎng)護(hù)。

3 環(huán)氧瀝青磨耗層施工工藝

在公路養(yǎng)護(hù)施工中運(yùn)用環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)，首先在原路面上均勻?yàn)⒉辑h(huán)氧瀝青、撒布單粒徑碎石，然后利用專用壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行碾壓，通過負(fù)壓將多余的碎石材料清除，再完成養(yǎng)生作業(yè)。養(yǎng)生結(jié)束后，原路面上會(huì)形成一層厚度為0.6～1cm的薄層罩面。該罩面具有抗滑、封水的作用。在施工完成2h后，即可開放交通。

3.1 材料準(zhǔn)備

3.1.1 環(huán)氧瀝青

在公路試驗(yàn)路段內(nèi)，選用兩組不同的環(huán)氧瀝青復(fù)合材料分別進(jìn)行試驗(yàn)。通過表氯醇與雙酚A間的化學(xué)反應(yīng)，形成含有一定量活性環(huán)氧基團(tuán)的液態(tài)雙氧樹脂，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。兩種組分的技術(shù)指標(biāo)分別見表1、表2。

表1 環(huán)氧瀝青A組分的技術(shù)指標(biāo)

表2 環(huán)氧瀝青B組分的技術(shù)指標(biāo)

在路面質(zhì)量性能評(píng)定中，路面抗滑性能普遍被認(rèn)為是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，與路表構(gòu)造有關(guān)。除此外，在道路使用中，路面潮濕程度、車輛行車速度等諸多因素都會(huì)對(duì)道路路面抗滑性能產(chǎn)生決定性影響。

將環(huán)氧樹脂防滑磨耗層不僅具有極強(qiáng)的耐磨耗能力，還有深度較大的表面構(gòu)造，與普通路面相比，經(jīng)環(huán)氧瀝青磨耗層養(yǎng)護(hù)后的路面的擺值摩擦值大幅提高。

3.1.2 碎石

就近選取輝綠巖、玄武巖等中性偏堿、具有較高強(qiáng)度且質(zhì)地堅(jiān)硬的巖石材料，經(jīng)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與規(guī)定要求相符。在此次試驗(yàn)施工中，選用玄武巖作為碎石原料，碎石規(guī)格最大粒徑為5mm。

3.2 瀝青灑布

在原路面上灑布瀝青材料之前，對(duì)整個(gè)路面先進(jìn)行全面清理，避免路面上有雜物、積水。環(huán)氧瀝青灑布車輛應(yīng)保持勻速行進(jìn)，按1.0kg/m2,1.1kg/m2,1.2kg/m2設(shè)計(jì)灑布量，在試驗(yàn)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(shí)，車輛在灑布瀝青的過程中，需實(shí)時(shí)觀測(cè)后方壓路機(jī)、碎石撒布車的跟隨情況，若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)對(duì)車輛的行進(jìn)速度予以合理化調(diào)整。

除此以外，需要借助專用設(shè)備預(yù)熱處理環(huán)氧瀝青材料。加熱處理環(huán)氧瀝青A組分的環(huán)氧樹脂時(shí)，以材料升溫至85～95℃為宜；加熱處理B組分環(huán)氧瀝青材料時(shí)，使材料升溫到140℃左右為宜。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(yàn)資料，在開展環(huán)氧瀝青試驗(yàn)路段施工時(shí)，以表3所示的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制溫度和時(shí)間參數(shù)。

表3 環(huán)氧瀝青A,B組分施工溫度和時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn)

3.3 碎石撒布

借助專用碎石封層車向公路試驗(yàn)路段路面均勻撒布碎石材料，材料規(guī)格為3～5mm，以8～10kg/m2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行撒布。碎石材料撒布要確保各處厚度均勻，且不得有瀝青材料露出，在實(shí)際撒布過程中若出現(xiàn)材料數(shù)量不足、缺邊或空白等問題，則用人工填補(bǔ)的方式重新補(bǔ)撒碎石。通常情況下，瀝青灑布車應(yīng)與碎石撒布車協(xié)同并進(jìn)，確保行進(jìn)速度一致，在灑布完瀝青材料后及時(shí)跟進(jìn)撒布碎石材料，使得碎石與瀝青有效黏結(jié)。

若公路原路面存在斷板、裂縫等問題，應(yīng)切割路面上的病害部位，將縫槽的四周和底部全部清潔干凈，然后均勻涂布環(huán)氧黏結(jié)層。向板塊與縫槽內(nèi)倒入環(huán)氧砂漿，待搗實(shí)處理后，再將表面抹光，并均勻撒布一層碎石材料。

3.4 碾壓

在路面上均勻撒布完碎石材料后，第一時(shí)間內(nèi)利用膠輪壓路機(jī)對(duì)路面實(shí)施碾壓。在這一施工環(huán)節(jié)內(nèi)，駕駛員應(yīng)合理控制壓路機(jī)的行進(jìn)速度，保持在3km/h以內(nèi)，與此同時(shí)，準(zhǔn)確記錄路面壓實(shí)遍數(shù)，通過反復(fù)碾壓后，碎石材料會(huì)向路面環(huán)氧瀝青材料層內(nèi)逐步均勻、密實(shí)地貫入，最后達(dá)到與環(huán)氧瀝青緊密黏結(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(jī)應(yīng)緊跟其后，并有效控制碾壓速度，確保碎石壓入瀝青材料的溫度在規(guī)定要求范圍內(nèi)，最大限度地優(yōu)化碎石與瀝青材料的黏結(jié)效果。

3.5 碎石回收

利用膠輪壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行完全碾壓后，路面應(yīng)保持2h左右的靜置狀態(tài)，主要目的是使環(huán)氧瀝青進(jìn)一步固化，然后，借助清掃車或其他碎石回收設(shè)備，清理面層上殘留的碎石，并進(jìn)行統(tǒng)一回收。

3.6 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和較強(qiáng)的抗滑性。完成對(duì)碎石的回收處理，待路面靜置2h后，在整個(gè)試驗(yàn)路段路面選擇適宜可行的觀測(cè)點(diǎn)，初次檢測(cè)并收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，即可視情況逐步開放道路交通。

3.7 施工路段檢測(cè)

在公路路面養(yǎng)護(hù)施工前后，按照規(guī)定分別對(duì)原路面的抗滑性和滲水系數(shù)，以及環(huán)氧瀝青磨耗層的抗滑性與滲水系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。由檢測(cè)結(jié)果可知，原路面在使用過程中出現(xiàn)了不同程度的滲水問題。在路面的養(yǎng)護(hù)處理后，檢測(cè)環(huán)氧瀝青磨耗層路面性能，發(fā)現(xiàn)路面基本沒有滲水問題出現(xiàn)。在完成公路路面養(yǎng)護(hù)施工兩年后，對(duì)路面的各項(xiàng)使用性能進(jìn)行定期檢測(cè)，得出的數(shù)據(jù)結(jié)果與原路面相比，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更高，且在實(shí)際使用過程中在抗滑、封水方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

4 效益分析

4.1 社會(huì)效益

環(huán)氧瀝青磨耗層施工技術(shù)在公路路面養(yǎng)護(hù)中具有顯著優(yōu)勢(shì)，環(huán)氧瀝青磨耗層的耐疲勞性、高溫穩(wěn)定性大幅提升，投入正式使用后也表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能，能夠從根本上降低其出現(xiàn)病害的概率，提高了道路的使用壽命。

除此外，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嚴(yán)格控制材料拌和、加熱溫度等，通常以不超過120℃為宜。溫拌材料施工期間一般不會(huì)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(duì)周邊環(huán)境的影響。與此同時(shí)，還能減少并控制施工期間的燃料消耗，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，契合了公路工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展需求。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

在公路養(yǎng)護(hù)施工中引入對(duì)環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)工藝，造價(jià)約為18～32元/m2，與微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)、霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)等工藝相比，環(huán)氧瀝青磨耗層施工的造價(jià)相對(duì)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)優(yōu)勢(shì)更加突出。在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工設(shè)計(jì)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(qiáng)，不僅可以提升路面抗滑性能、行車舒適性與安全性，還能大幅延遲路面大修年限，減少路面全壽命周期內(nèi)維護(hù)管理的總造價(jià)成本。實(shí)踐表明，運(yùn)用環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)養(yǎng)護(hù)處理公路路面，路面厚度顯著增加，在投入運(yùn)用后表現(xiàn)出極強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性與抗滑性，還能夠大幅降噪。此外，簡(jiǎn)單便捷的施工工藝也為后續(xù)養(yǎng)護(hù)作業(yè)帶來便利條件，表現(xiàn)出極佳的安全效益與長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

優(yōu)化環(huán)氧瀝青磨耗層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)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(dòng)道路養(yǎng)護(hù)施工規(guī)范化、高效化發(fā)展的重要途徑。運(yùn)用環(huán)氧瀝青磨耗層形成一層均勻厚實(shí)的罩面，能大幅提升公路路面的平整性、美觀度、抗滑性能、耐久性及力學(xué)性能，保障行車安全與舒適，最大限度地減少交通事故的發(fā)生，推動(dòng)公路養(yǎng)護(hù)施工的高質(zhì)量發(fā)展。