超粘磨耗层技术在沥青路面预防性养护施工中的应用

侯 勇

（泌阳县交通工程质量监督所，河南 驻马店 463700）

1 超粘磨耗层技术优点

当前，我国公路路网愈加完善，随着地方经济的迅速发展，公路建设及通车里程增长速度不断加快，大幅缩短了地区之间的空间距离，促进了地区经济的快速增长。从已建公路运营现状分析，由于交通量、气温、降雨等因素影响，部分公路在建成通车2～3年便出现了不同程度的病害问题[1]。为改善路面使用性能，延长道路使用寿命，做好道路养护施工至关重要。超粘磨耗层是一种高效、简单、快速的养护技术，在施工应用当中，超粘磨耗层技术需采用专用设备进行改性乳化沥青粘结料洒布，并进行玻璃纤维超粘磨耗冷拌混合料拌和，通过摊铺、碾压施工后，可形成一种新的磨耗层，用于道路建设养护施工。相比其他预防性养护技术，超粘磨耗层技术是2种技术的综合，即超薄磨耗层、微表处，具备上述2种养护技术的优点。可以通过掺加玻璃纤维的冷拌技术和粘结层工艺，进一步提升乳化沥青的性能[2]。其优点具体如下。

1.1 高耐磨性

在改性乳化沥青喷洒后，可摊铺碎石纤维混合料，待压实成型，超粘磨耗冷拌骨料将紧紧被结合料网状结构裹覆，构成一个复合嵌锁体系，此时纤维等材料紧紧连接，能够有效控制骨料脱离等情况。超粘磨耗层的应用可以大幅提升路面耐磨性能，改善路面使用性能。

1.2 高粘附性

超粘磨耗层可采用改性乳化沥青材料，此时将有一个超强粘结层在旧路面形成，并和添加纤维的拌和料相互粘结，当旧路面裂缝内渗入乳化沥青材料后，将向上反流至超粘磨耗冷拌骨料缝隙内，并由此构成一个网络状沥青结合料。从而大幅提升旧路面和新铺磨耗层之间的粘结性能，避免磨耗层脱离[3]。

1.3 高防水性

基于超粘磨耗层工艺特点，需连续洒布乳化沥青，从而有效提升了封层的密闭性。加之纤维材料的使用，可在路面形成一层良好的保护膜，具有较高防水能力。

1.4 高稳定性

玻璃纤维的掺加，可以有效提升材料的高弹性模量，具有较强延伸力，能够有效控制路面低温收缩裂缝的出现[4]。

1.5 超强抗裂性能

超粘磨耗层属于网络缠绕结构，纤维自身的抗拉伸强度很高，可以很好地提升磨耗层的抗拉、抗剪等性能。通过这些性能的改善，能够有效抑制反射裂缝产生，有效控制路面病害。

2 超粘磨耗层混合料配合比设计

为了有效处理超粘磨耗层乳化沥青和集料相容性等情况，需做好混合料配合比设计工作。超粘磨耗层矿料分为3档，见表1。

表1超粘磨耗层矿料类型

按照相关规定，该文在矿料100 g用量，乳化沥青11g用量的情况下，通过添加不同用水量与水泥量进行拌和试验分析。首先，水泥用量不变，均为1 g时，当外加水用量为4 g的情况下，拌和时间达到了135 s；当外加水用量为6 g的情况下，拌和时间达到了180 s；当外加水用量为8 g的情况下，拌和时间超过了180 s。

当外加水用量不变，均为6 g时，水泥用量为0.5g的情况下，拌和时间超过180 s；水泥用量为2 g的情况下，拌和时间为98 s。

由此可见，当乳化沥青和水泥用量相同时，外加水用量越多，拌和时间越长。相比规定要求（＞120 s），当外加水用量为6 g，水泥用量为1 g时，最符合拌和时间规定。为检验选择是否合理，该文进行了黏聚力试验。结果见表2。

表2 黏聚力试验结果

由此可见，外加水用量为6 g、水泥用量为1 g时，可达到设计要求。通过相关试验研究分析，适量添加纤维材料，可有效提升混合料抗变形能力。当纤维用量为0时，轮辙变形试验的宽度变化率为3.7%；当纤维用量为0.1%时，轮辙变形试验的宽度变化率为3.7%；当纤维用量为0.15%时，轮辙变形试验的宽度变化率为3.2%；当纤维用量为0.2%时，轮辙变形试验的宽度变化率为3.0%；当纤维用量为0.25%时，轮辙变形试验的宽度变化率为2.6%。由此可见，玻璃纤维掺加增加，轮辙变形试验的宽度变化率逐步下降。为此，玻璃纤维掺加量可控制在0.15%～0.2%，基于经济性和拌和性考虑，本配合比采用0.2%玻璃纤维用量。

最终，可确定施工配合比为集料∶乳化沥青∶填料∶纤维∶水=100∶11∶1∶0.2∶6。

3 试验段铺筑施工技术要点

3.1 工程概况

某公路工程为双向四车道，所处位置交通流较大，通车运营多年后，路面病害问题显著，主要病害为车辙、裂缝等。为了有效防治路面病害，本文选取其中具有代表性的路段作为试验段进行施工。施工前，对路面性能进行了详细检测，所得结果如下。1）构造深度为1.2 mm（≥0.6 mm）。2）渗水系数135 mL/min（≤300 mL/min）；摩擦系数摆值62 BPN（≥45 BPN）。可见路面状况基本良好，未出现结构性病害，采用预防性养护即可。基于工程实际情况，该文提出了超粘磨耗层技术用于沥青路面预防性养护。

3.2 喷洒SBS改性乳化沥青黏结层

为了全面提升超粘磨耗层和旧沥青路面之间的黏结性和防水效果，可将SBS改性乳化沥青喷洒在局部路段，用于防水黏结层施工。施工超粘磨耗层前期，可加热快裂SBS改性乳化沥青，温度控制在50 ℃～60 ℃，随后选取专用设备喷洒黏结层材料，热乳化沥青和旧路面接触之后，将会快速破乳，随后便可进行超粘磨耗层施工。

3.3 超粘磨耗层路面施工

按照施工规定，按照施工配合比设计进行混合料均匀拌和，保证无花白、无离析现象。超粘磨耗层路面摊铺前，先将装好料的摊铺机准确就位，保证对准走向控制线，并做好摊铺厚度、拱度的适当调节，确保摊铺箱周边和旧路面紧密黏结。摊铺时，采用2台摊铺机同步进行施工，安全距离控制在10 m左右，摊铺速度不宜过快，可控制在2.0 m/min～2.5 m/min。同时做好铺后混凝土厚度和平整度检测，如果不符合规定，需继续摊铺。摊铺施工后，需及时进行路面碾压，碾压一般分为3个阶段，应严格按照相关原则合理确定压实设备、碾压速度、遍数等参数。初压时进行1～2遍振动压实，碾压速度为2.5 m/min～3.5 m/min。复压时进行4～5遍碾压，碾压速度为4 m/min～5 m/min。终压时进行2～3静压，碾压速度控制在3 m/min ～5 m/min即可。完成上述所有工序后，即可进入路面养护时期。养护初期严禁车辆通行，在自然条件下，已摊铺沥青混凝土超粘磨耗层路面冷却，且已达到凝结成型效果，即可开放交通。

3.4 超粘磨耗层路面性能检测分析

为了验证沥青路面养护施工中超粘磨耗层路面的应用效果，该文分别对工后、工后7 d、工后半年的路面性能情况进行了跟踪观测与检测，具体情况如下。

3.4.1 完工后路面性能检测

完成施工后，需检测试验段路面性能，主要检测项目为表观质量和抗滑性能。通过目测可见，路面经超粘磨耗层施工后，表面平整、密实，无松散，裂缝修复效果好，未见横向、纵向裂缝。通过抗滑试验分析，摩擦系数摆值为85 BPN（≥45 BPN）；构造深度为0.8 mm（≥0.6 mm）；渗水系数1.2 mL/min（≤10 mL/min），说明通过养护施工后，已有效改善路面抗滑、抗渗性能。

3.4.2 完工后7 d路面性能检测

工后7 d后，再次进行路面性能检测，路面表面平整、密实、均匀，未见裂缝的病害。通过抗滑试验分析，摩擦系数摆值为76 BPN（≥45 BPN）；构造深度为0.8 mm（≥0.6 mm）；渗水系数1ml/min（≤10 mL/min），说明通过养护施工后，可有效改善路面抗滑、抗渗性能。

3.4.3 完工后半年路面性能检测

工后半年后进行路面性能检测，路面表面平整、密实、均匀，未见裂缝的病害。通过抗滑试验分析，摩擦系数摆值为70 BPN（≥45 BPN）；构造深度为0.9 mm（≥0.6 mm）；无渗水现象（≤10 mL/min），说明通过养护施工后，随着通车时间的增加，摩擦系数有所下降，但仍可满足规范要求，表明可有效改善路面抗滑、抗渗性能。

通过半年的跟踪观测，路面采用超粘磨耗层技术养护施工之后，路表面平整、密实、未见裂缝等病害，且路面具有良好的抗滑性能和抗渗性能，由此表明超粘磨耗层技术施工应用效果显著[5]。

4 结语

综上所述，随着基础设施建设规模的不断扩大，公路建设里程越来越长。沥青路面作为最常见的路面结构形式，在使用过程中发现，早期病害问题愈加严重。超粘磨耗层技术在沥青路面预防性养护施工中的合理应用，可大幅提升工程质量，降低建设成本，对改善路面使用性能，延长路面使用寿命具有重要意义[6]。