张磊
山东省高速路桥养护有限公司 山东济南 250032
摘要：我国作为一个基建大国，每年都有新建成的沥青公路，而这些沥青路面由于其结构原因导致其抗滑性能不足，尤其是在转弯处和隧道出入口，极易发生交通事故。需要一种新的技术用于提高沥青路面的抗滑性能，常见的技术有同步碎石封层、雾封层、超薄磨耗层等。超薄磨耗层具有施工时间短、保护路基、修补微裂缝、提高路面性能、透水性好、降噪性好、寿命长等优点。基于此，本篇文章对高速公路养护施工中的超薄磨耗层应用进行研究，以供相关人士参考。
关键词：高速公路；养护施工；超薄磨耗层；应用
引言
截至2019年底，我国高速公路里程已达14．96万km，高速公路养护需求迫在眉睫。超薄磨耗层是一种新型的针对交通压力大、路面性能要求高的道路表面处理层。这种表面磨耗层具有超长耐久、抗滑性能好、降低噪音、减少水雾和路面水膜、抗车辙和抗磨耗等优良性能。
一、超薄磨耗层应用原理
超薄磨耗层是将乳化沥青与间断级配混合料进行组合施工的技术方案，能够显著地提升路面的抗滑性能和渗水性能。超薄磨耗层沥青混合料应用于高等级公路养护中，混凝土的材料组成是其路用性能和使用质量的关键要素。其中，乳化沥青黏结层是路面施工中的重要因素。此外，沥青混合料的配合比设计对于延长道路的服役寿命意义重大。乳化沥青黏结层摊铺在受损路段表层，起到与磨耗层黏结的重要作用。乳化沥青的流动度大，黏结度强，可满足不同季节施工需求。磨耗层中沥青混合料的厚度应控制在2cm以下，采用的高黏沥青能够增强材料的内部强度，在雨水冲刷、高低温环境下均有较好的路用表现。
二、原材料性能
2.1集料
集料最大粒径是影响超薄磨耗层厚度的主要因素，作为抗滑表层结构部分的超薄磨耗层技术主要采用间断级配沥青混合料，集料用量大，且对集料质量有较高要求，最好使用质地坚硬、耐磨的玄武岩材料代替黏附性不良的花岗岩和石灰岩，集料颗粒应含有棱角且形状趋于立方体，在集料未处理前其对沥青的黏附性应至少达到5级，否则应采用适量抗剥落剂并按矿料总量3%的剂量掺加水泥。
2.2沥青
与普通沥青路面相比，超薄磨耗层路面结构具有较大的空隙率，且易受氧、光、水、热等自然因素的影响。因而其对沥青胶结料的使用也尤为严格，不仅需要对集料有高粘附性，而且还要有良好的抗剥落性，能够以较厚的沥青膜包裹住集料表面。因此试验段采用的是粘度较高且低温性能优异的SBS改性沥青。
2.3油石比
对于磨耗层沥青的用量选择，通常通过试验室对试件旋转压实成型进行确定，压实次数根据规范及路面施工技术要求，常采用50次的固定旋转次数，压力控制为600kPa。对成型混合料试件过程中的温度、压实特性等进行分析，再结合磨耗层混凝土的密度、孔隙率、稳定度等技术指标，进行油石比的综合选定。当然，不同级配对应的油石比也会存在差异，一般而言SMA-10级配的油石比在6.0%左右，而UTFC-10级配的油石比常在5.2%左右，一些外掺改性剂材料的加入也会影响到最终油石比的确定。
三、超薄磨耗层路面施工要点
3.1原路面处理
现有路面的黏结强度和承载能力会对公路的服役水平造成影响。在面对特殊公路病害如车辙等，需要在摊铺超薄磨耗层沥青混凝土前，对现有路段的质量缺陷及病害进行简要处理，避免内部结构的损伤影响施工后的路用质量。
而在公路的改扩建过程中，涉及到路面结构的大型养护，则可以对路表进行深度为12cm的铣刨，采用乳化沥青喷洒涂层，铺筑8cm厚的ATB沥青稳定碎石，而上面层可采用4cm的AC-16密实性级配沥青混合料，在此基础上再铺筑磨耗层可提高路面质量。
３.２高韧超薄沥青磨耗层混合料配合比
高韧超薄沥青磨耗层级配设计参照《高韧超薄磨耗层技术要求》和《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧＦ４０－２００４）中ＳＭＡ混合料配合比设计方法，高韧超薄沥青磨耗层按公称最大粒径分为ＧＴ－８和ＧＴ－５两种。高韧超薄沥青磨耗层级配不得超出级配范围要求并尽量接近级配中值。高韧超薄沥青磨耗层混合料目标配合比设计采用Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ旋转压实成型方法，混合料配合比矿料组成为５～８ｍｍ：３～５ｍｍ：０～３ｍｍ：矿粉＝５０：２５：２２：３，油石比为７.５％（沥青含量６.９８％）。
3.3混合料拌和
对选择好的拌和机及其适配计量系统进行精准校核，润滑处理并优化机械传动结构，保证其具有良好的连续生产性能。依据混合料温度和黏度关系曲线，以试验确定的配合比进行混合料拌制生产，混合料拌和温度应控制在175～195℃，拌和完成后出料温度控制在170～210℃。加强混合料拌和温度控制，石料加热温度、沥青加热温度、拌和温度分别控制在180～190℃、165～175℃、170～180℃，持续拌和时间控制在30～45s。
3.4摊铺作业
在磨耗层材料的摊铺过程中，要根据机械设备的组合方案，进行乳化沥青的喷洒和混合料的摊铺工作协调。要明确各类施工的具体参数，如温度、速度、压力、使用量等。对于乳化沥青的喷洒，根据现有路面的情况进行0.6~1.2L的均匀喷洒，温度应控制在80℃左右，要实现与路表尤其是关键薄弱区的有效黏结。在磨耗层混凝土摊铺过程中要控制好摊铺速度，速度宜控制在15m/min。
3.5碾压
在碾压施工前先通过试验确定碾压速度、碾压方式、碾压宽度、压实度等参数，考虑到本高速公路实际情况，采用2台12t双钢轮压路机进行碾压施工，碾压温度应不低于120℃，先按照匀速原则调整好压路机位置，确保压路机驱动轮面向摊铺机，静压2遍。为提升碾压效果，压路机必须紧跟摊铺机，初压的最后阶段用光轮压路机按照2～3km/h的速度静压。复压阶段应尽可能避免采用振压方式，相邻碾压带重叠宽度应维持在100～200mm，复压施工不得中断。终压阶段继续采用静压方式，确保路面不出现明显轮痕。终压结束后检测路面温度，待路面温度自然冷却且低于50℃后方可开放交通
四、施工注意事项
超薄磨耗层在公路养护的应用过程中，需要注意以下事项：（1）对于连续大交通流的路段养护，要做好交通规划及部分路段疏导，要确保磨耗层施工前后的安全性。（2）对于养护路段与原路段拼接处，要考虑接触段的材料均匀性，避免因材料、厚度的不同而造成跳车问题。（3）对于有排水性能要求的路段，在超薄磨耗层摊铺和碾压过程中，要注意碾压次数。（4）路面养护施工完毕后，对于缺损的交通标志标线进行补充，避免因交通安全设施的不足而造成影响。
结束语
国内路面施工设备研发和制造机构也已经开始研究超薄磨耗层施工工艺及对施工设备的要求，并着手开发适用这种工艺的摊铺设备。只有在熟悉、掌握其工艺及特性后，才能真正满足超薄磨耗层施工的要求。可以预见，随着对超薄磨耗层工艺的推广和实践，以及国内针对其工艺的相关设备的开发，超薄磨耗层施工的应用将越来越多。相应的，针对超薄磨耗层施工的研究和技术探讨也必然更多、更深入、更专业。
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