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摘 要:近些年交通量不断增加,车辆荷载的持续增大,传统沥青路面逐渐出现平整度下降、防水性能减弱、抗滑能力不足等问题。为了延长路面使用寿命、减少维修成本并提高行车安全性,超薄罩面技术应运而生,该技术其实就是在原有沥青路面上加铺一层超薄的沥青混合料,以显著提升路面的抗滑性、耐久性和平整度,不仅经济高效,还能减少对现有路面的破坏,缩短施工周期,降低对交通的影响。随着技术的进步和材料科学的发展,超薄罩面技术在全球范围内得到广泛应用,成为现代公路养护的重要手段之一。
关键词:公路沥青路面;超薄罩面;关键技术
1超薄罩面技术简介
超薄罩面技术是一种高效的路面预防性维修施工技术,主要针对沥青路面在长期使用中出现的平整度、防水、抗滑等问题。该技术通过在原有沥青路面上加铺一层超薄(厚度最薄可达1.2cm)的细石薄沥青面层,即罩面,以提高路面的抗滑性、耐久性和使用性能。超薄罩面技术具有施工速度快、整体施工周期短、噪音低、抗滑、抗开裂等特性,是一种经济、快捷、环保的路面养护方式。
首先,施工速度快与整体施工周期短是超薄罩面技术的显著优势,这项技术通过直接在旧路面上加铺一层超薄的高性能沥青混合料,省去了传统路面大修中的大量挖掘与重建工作,从而大大缩短了施工时间,减少了对交通的干扰,保障了道路的快速通行能力[1]。
其次,超薄罩面技术在施工过程中产生的噪音较低,有利于保护周边环境,减少施工对居民生活的影响。同时,其使用的材料经过精心配比,具有优异的抗滑性能,即使在雨天或湿滑路面上也能提供良好的抓地力,确保行车安全。
再者,超薄罩面技术还具备良好的抗开裂能力,采用高性能的沥青混合料和先进的施工技术,使得超薄罩面层能够有效抵抗温度变化、车辆荷载等外部因素引起的路面开裂,延长道路使用寿命。
最后,从经济角度来看,超薄罩面技术相比传统路面大修方式成本更低,能够显著节约养护资金。而且,施工过程中的废料产生较少,还可以回收利用,符合环保要求,是一种可持续发展的路面养护方式。
2公路沥青路面超薄罩面施工关键技术
工程概况:经过检查,本工程局部路段路面抗滑指标较低,最低为75.55,路段PQI指标均大于92。该公路重载货车较多以及该路段抗滑指标相对较低和路段大下坡弯道路段多的特点,对该路段加铺超薄磨耗层,提高路面抗滑性能,改善雨天水雾,提高道路运营安全。
2.1 原材料
(1)集料
超薄罩面沥青混合料中矿料占比通常在95%左右,因此矿料质量尤为重要。所选石料宜采用辉绿岩、闪长岩等质地坚硬的中性岩石。本工程选用方山县鑫岩石料厂生产5~10mm辉绿岩石料和0~3mm石灰岩机制砂,其技术指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》的相关技术要求。
(2)填料
填料采用石灰岩石料经磨细得到的矿粉,其技术指标均满足JTGF40--2004的相关技术要求,具体见表1。
表1 填料试验结果
项目 | 试验结果 | 指标要求 |
表现相对密度 | 2.713 | ≥2.5 |
亲水系数 | 0.46 | <1.0 |
塑性指数/% | 3 | <4 |
含水量/% | 0.3 | ≤1.0 |
(3)胶结料
胶结料采用自主研发生产的高黏复合改性橡胶沥青,其技术指标满足《SBS-胶粉复合改性沥青路面施工技术规范》(DB61T1302—2019)的相关技术要求。
(4)粘层油
粘层油采用自主研发生产的高性能复合改性乳化沥青,其技术指标满足陕西省地标《沥青路面超薄磨耗层施工技术规范》(DB61/T1285—2019)的相关技术要求。
2.2 配合比设计
研究表明级配是影响超薄罩面早期破坏的首要原因[2],级配设计是优化矿料结构组成,使其形成一个稳定的结构,从而保证设计出的混合料耐久、抗滑、稳定且各项性能优异均衡。考虑超薄罩面较薄,混合料最大粒径较小,且又要求有较好的表面功能等,因此采用连续级配进行设计,级配范围参考《沥青路面超薄磨耗层施工技术规范》(DB61/T1285—2019)中A-1型级配。生产配合比级配较目标配合比细,沥青膜厚度更大,生产过程中更应加强除尘。
2.3 施工工艺
(1)旧路处治和施工准备
目前超薄罩面施工前,都会对原路面进行精铣刨,增加层间抗剪性能。铣刨后表面松散料应清扫彻底,这一点在高速公路养护施工中做得比较好,但是在地方道路中,应重点关注。超薄罩面压实厚度仅2.0cm,受行车荷载直接作用,它与路面粘结强度和路面承载力成为影响其使用寿命的关键因素。因此,超薄罩面施工前应彻底处理旧路面的质量缺陷[3]。对于裂缝、坑槽、块裂、松散以及拥包等病害应提前进行预处理,确保路面结构完整,承载力满足使用要求。超薄罩面沥青混合料对于胶结料与集料的技术要求较高,施工前必须确保集料和胶结料满足设计要求。
(2)拌和
本工程采用高黏复合改性橡胶沥青作为胶结料,在拌和过程中应主要控制石料温度在180℃以上,沥青温度在175℃以上,同时确保石料温度与沥青温差不超过10℃,混合料出料温度不低于175℃,无花白料产生。
(3)粘层洒布
粘层油洒布量为1.00kg/m2,喷洒量必须精确计量,应在60~80℃的温度下喷洒,以保证喷洒均匀。超薄罩面施工中,粘层油洒布后,沥青混合料即将其覆盖,粘层油的即时检测很难实现。因此,施工前的喷洒设备校正尤为关键。同时在粘层油罐中设置浮标测量装置,根据施工面积,即时计算粘层油的洒布量,是必要且重要的粘层洒布量控制方法。
(4)摊铺
超薄罩面正常摊铺速度为12~18m/min,摊铺时应注意起步的控制和起步、接头的摊铺速度,宜缓慢起步、匀速摊铺。摊铺过程中重视厚度、平整度、宽度及顺直度的控制。在摊铺施工的过程中要尽量避免变换摊铺速度、停机等影响平整度的现象发生,摊铺过程中控制好两侧摊铺均匀性,不能有明显离析[4]。
(5)碾压、养生及开放交通
碾压必须在路面温度降至110℃之前进行。采用双钢轮压路机进行碾压,碾压要紧跟并注重两侧碾压,压路机不能随意停留。新铺的沥青路面碾压后要做好交通维护工作,防止行人和车辆进入,在温度冷却到50℃以下后开放交通,正常情况下1h后可以开放交通[5]。
2.4 实体工程检测
超薄罩面工程完工后,对其路用性能进行检测.超薄罩面在刚通车后,构造深度为2.05mm,摆值BPN20为71,旧路面的抗滑性能有效得到改善。超薄罩面通车3个月后检测数据可以看出,路面仍然维持较高抗滑性能,说明超薄罩面在一段时间内可以维持很好的抗滑性能。
结束语
总而言之,超薄层罩面技术作为一项新型沥青路面养护方法,具有工艺简便、成本低、效率高、效果好、交通影响小等诸多优势,在公路沥青路面养护中得到广泛应用。超薄罩面施工时,应科学选用施工材料,并严格按照设计配合比制备沥青混合料,确保混合料性能满足施工要求。同时,应严格按照施工规范做好沥青混合料拌和、运输、摊铺、碾压等各项工作,全面提升施工质量,从而恢复道路使用性能,保证使用寿命。
参考文献
[1]郭海萍.不黏轮改性乳化沥青粘层超薄罩面工程应用分析[J].福建交通科技,2023,(06):29-32.
[2]翁开翔.高黏高弹超薄罩面在公路沥青路面更新改造中的应用探究[J].中国公路,2023,(11):170-172.
[3]邓滔,宋涛.公路养护超薄罩面混合料配置及性能测试[J].中国新技术新产品,2023,(10):97-99.
[4]龚亮.温拌复合改性高粘沥青超薄罩面技术研究[D].重庆交通大学,2023.
[5]王涛.易密实高弹超薄罩面混合料设计及路用性能研究[D].重庆交通大学,2022.