肖君
广东冠粤路桥有限公司 广东广州 510000
摘要：高速公路建设的高速发展，给我国的交通事业提供了极大的支持。高速公路是我国经济体发展的大动脉，同时也是我国各项经济发展的重要支柱。我国高速公路沥青路面施工技术比较成熟，随着近年来新工艺、新设备、新材料的应用及高速发展，沥青超薄磨耗层施工技术的出现，对传统沥青磨耗层的施工是一种极大的冲击。它克服了传统沥青磨耗层的诸多缺点，例如：只需少量的优质石材、施工能耗低、低碳环保、寿命长、磨损率低、抗滑性能高。本文以龙怀高速公路LM2合同段的忠信东互通匝道的施工过程为例，探讨一下新型热拌沥青超薄磨耗层施工技术的应用研究。
关键词：热拌沥青；超薄磨耗层；施工技术；应用研究
1 引言
随着车辆荷载、时间、气候、施工质量等因素的作用，沥青路面的使用性能会逐渐出现衰减，通常我国沥青路面的磨耗层使用寿命少于十年。研究表明，沥青路面结构的性能进入衰减状态后会加速路面的破损，这就需要选择合适时机和方案对路面进行预防性养护。我国已开展沥青路面预防性养护技术多年，期间包括雾封层、微表处、薄层罩面等各类预养护技术，在高速公路养护项目中得以较大规模地实施和应用。而新建沥青路面磨耗层设计一般采用4cm～5cm厚改性沥青混凝土，在广东地区常用类型有级配AC-13C，AC-16C和SMA-13等。
新型沥青超薄磨耗层是一种将沥青混合料与乳化沥青相结合的一项技术，其具有表面抗滑性能好、降噪、快速施工、节能环保等特点，既可以用在高速公路养护作业中的路面加铺上，又可以用在高等级沥青或水泥路面的预防性养护上，同时也可以用在新建道路上。
2 新型热拌沥青超薄磨耗层的施工技术
2.1 新型热拌沥青超薄磨耗层的定义
沥青超薄磨耗层分为热拌沥青磨耗层、温拌沥青磨耗层和冷拌沥青磨耗层。传统的热拌沥青超薄磨耗层以Novechip、OGFC为主，其具有摩擦系数高、排水降噪、行车舒适等特点，常使用间断级配的沥青混合料与高粘度乳化沥青粘层相结合，厚度为1～2cm。而新型热拌沥青超薄磨耗层是在成熟的Novechip技术体系上的性能改进与提升，同样采用同步摊铺技术，实施厚度为0.8～2.0cm的热拌沥青混凝土加铺结构层，以高性能聚合物改性沥青和经化学处治的SBS改性乳化沥青为热拌沥青混合料和粘结层原料。具有良好的抗裂、抗渗水和抗滑性能，碾压成型后能有效提升平整度，降低行驶噪音。
2.2 新型热拌沥青超薄磨耗层的配合比设计
传统的Novechip沥青超薄磨耗层是一种间断级配沥青混合料，而新型热拌沥青超薄磨耗层采用特殊骨架的连续级配，沥青用量在7.2-8.0%。
2.2.1 沥青：沥青为GT TECH 聚合物复合改性沥青。
2.2.2 集料：三种集料规格为：5～7mm、3～5mm、0～3mm。
2.2.3 填料：填料采用石灰岩球磨矿粉。
2.2.4 生产配合比：采用5～7mm：3～5mm：0～3mm：矿粉＝62：18：16：4，沥青用量为油石比7.5%，热拌GT TECH沥青超薄磨耗层的动稳定度、肯塔堡飞散试验损失、四点弯曲疲劳试验结果均符合要求。
2.3 原材料的指标要求
2.3.1 沥青：需使用PG82型高粘高弹沥青、PG94型高粘高弹沥青或GT TECH 聚合物复合改性沥青。
2.3.2 粘层：同步喷洒的粘层油采用经化学处理过的偶联型高性能SBS聚合物改性乳化沥青。
2.3.3 粗集料：粗集料要求采用耐磨耗性能好、粘附性能好的优质反击破加工成型集料。
2.3.4 细集料：要求采用机制砂或反击破加工生成的石屑，必须是100%破碎加工而成，应洁净无杂质，满足0-3mm规格。
2.4 施工条件要求
2.4.1 养护加铺
①实施前必须对局部病害（裂缝、坑槽、沉陷、拥包等）进行预处理。施工前路面要求洁净、无泥土和其它杂物。
②若为水泥混凝土面层加铺时，路面要求洁净、无泥土和其它杂物，对于摩擦系数不足的旧水泥混凝土面层，建议加铺前进行旧面层表面的拉毛（或抛丸）处理。
2.4.2 新建路面
铺筑前，必须将路面上泥土、杂物等清理干净，最佳的方法是使用工程用水将路面冲洗干净，待路面干燥时实施摊铺。
2.4.3 摊铺条件
在路面温度高于5℃、环境湿度在90%以下的情况下进行作业；不得在雨天或可能有雨的天气下进行。
2.5 施工工艺
2.5.1 施工准备
①下承层精铣刨：主要刨除原水泥路面上的浮浆并冲洗干净；
②灌缝：采用特种灌缝胶进行人工灌缝，把原有路面有的横缝，纵缝全部灌好。
2.5.2 混合料拌和
①沥青加热温度：180～190℃；②集料温度：190～205℃；③出厂温度：190～205℃；④运到现场温度：不低于170℃；⑤摊铺温度：不低于140℃；，低于130℃；作为废料；⑥碾压温度：不低于100℃；⑦拌和时间：干拌约10S，湿拌约40S，总时间不得低于45S。
2.5.3 摊铺
①混合料应采用同步摊铺机（乳化沥青和混合料同步实施）一次成型；宜采用两（多）台摊铺机梯队作业，确保接缝效果。本项目采用1台同步摊铺机单机摊铺，摊铺速度按6-8m/min左右，通常不超过12m/min，特殊情况下容许放慢到1-2m/min，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
②用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。必须采用人工摊铺作业时：应紧凑快速，趁混合料温度高时尽快完成。料冷发粘时不得继续摊铺或作为修复料，避免形成麻面和油斑。
2.5.4 碾压
①热拌超薄磨耗层依靠摊铺机熨平板基本可达到90%以上的密实度，采用11-13吨双钢轮压路机进行静压1-2遍和收光整平即可达到最终压实效果，碾压遍数不得超过3遍（含3遍）。
②碾压遵循紧跟、慢压的原则进行。混合料摊铺后紧跟着在尽可能高温状态下开始碾压，不在低温状态下反复碾压，防止磨掉石料棱角、压碎石料，破坏石料嵌挤。碾压段的长度控制在20m-30m，严禁使用轮胎压路机。
2.5.5 开放交通
在路面温度低于50℃时即可开放交通（通常在摊铺完毕后1个小时内）。养护期间，磨耗层路面不得有车辆驶入，防止路面出现痕迹影响平整度。
3 新型热拌沥青超薄磨耗层施工技术的特点
3.1 连续级配结构，提高路面服务功能
3.1.1 表面粗糙，路面摩擦系数高，抗滑性能好，提高路面行车安全性
3.1.2 内部密实，封水，提高路面施工寿命
3.1.3 减少车辆轮胎与路面的噪音，提高行车舒适性
3.2 保护路基，充分粘结
3.2.1 高粘度乳化沥青粘层可以形成一道防水层，能有效封闭路表水渗入基层，保护路基免受水破坏，并与改性沥青混合料罩面充分粘结，防止路面松散。
3.2.2 混合料整体高粘结性能，抗拉拔力强、抗剪切推移，提高耐久性。
3.2.3 高油石比、厚沥青油膜，提高路面结构耐久性、抗裂性。
3.3 施工时间短，大幅减少施工对交通的影响
3.3.1 不影响原有路面设计
3.3.2 摊铺速度快，一次成型
3.3.3 摊铺后最快20分钟可开放交通
3.3.4 可在夜间施工
3.4 经济效益高
3.4.1 路面厚度较薄，消耗高质量原材料少，降低工程造价；
3.4.2 优良的沥青混凝土超薄磨耗层使用寿命长达8-10年。
4 新型热拌沥青超薄磨耗层施工技术解决的问题
4.1 路面光滑，摩擦系数不够或路面纹理深度不足，需要改善行车安全性。
4.2 路面渗水严重，基层损毁，需要提高路面耐久性。
4.3 行驶过程中路面噪音过大，需要减少路面和轮胎之间的噪声。
4.4 路面出现裂缝，剥落等轻微或中等病害，需校正表面缺陷等。
5 新型热拌沥青超薄磨耗层施工技术的优势
5.1 相对新建沥青路面表面磨耗层
5.1.1 超薄磨耗层厚度较薄，所以在形成车辙方面，其潜在影响不大。
5.1.2 新型热拌沥青超薄磨耗层的沥青（乳化沥青和改性沥青）都的采用研制的高品质沥青，粘度高、粘结性能好，所以抗裂性能和粘结性能好。
5.1.3 新型热拌沥青超薄磨耗层下层采用乳化沥青封层，而其上部还有1/10~2/10的地方存在空隙，所以，水会沿着路拱横坡从这些空隙中流走，所以超薄沥青磨耗层的抗水损坏能力较强。而在传统级配的GAC-13中，如果压实度不够，水分就很容易滞留其中，在长期的使用过程中，水分在行车压力的作用下，不断冲刷沥青混合料，把沥青从矿料上剥落下来，造成沥青混凝土路面的水损坏。
5.1.4 新型热拌沥青超薄磨耗层比传统的GAC-13磨耗层在使用过程中能更好的吸收噪音，同时，在雨天其抗滑性能更强。
5.1.5 通过新型热拌沥青超薄磨耗层加铺厚的砼路面，其行车舒适度及安全性能更好。
5.2 相对传统超薄磨耗层
新型热拌沥青超薄磨耗层采用的是连续级配的沥青混合料，而传统的Novechip和OGFC是间断级配，在水损害较严重的地方，新型热拌沥青超薄磨耗层更具优势。
6 新型热拌沥青超薄磨耗层的应用实例
2017年11月，在广东省LM2合同龙川至怀集公路龙川至连平段LM2合同段的忠信东互通匝道铺筑了新型热拌沥青超薄磨耗层。混合料配合比采用上述配合比，碎石为颗粒状形状良好的辉绿岩，沥青为GT TECH高性能沥青。混合料孔隙率为4.5%，油石比为7.5%，超薄磨耗层混凝土性能试验：60℃车辙动稳定度6065次/mm，肯塔堡飞散试验损失6.5%，四点弯曲疲劳（1000με）245078次，均符合设计要求。
路面原设计为28cm水泥混凝土路面，超薄磨耗层施工后，提高了行车的舒适性和安全性，减低了行车过程中的噪声，改善了交通环境。同时新型热拌沥青超薄磨耗层预计的使用寿命比普通沥青混凝土要长，厚度减薄，使用效果好，经济效益高，性价比高。
7 结语
新型热拌沥青超薄磨耗层具有抗滑性能好、行车舒适高、抗磨耗、工期短、开放交通早、改善平整度、降低路面行驶噪音、施工中不影响正常交通和费用低的优点，能够快速改善道路的行驶状况，是一种很有应用前景的高等级公路抗滑表层形式，符合现代高速公路养护发展方向。
参考文献
[1] 虞将苗.热拌薄层沥青路面技术的设计与施工[R].广州.华南理工大学，2017
[2] 《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2017
论文作者:肖君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
标签：沥青论文; 磨耗论文; 路面论文; 混凝土论文; 性能论文; 施工技术论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;