超薄磨耗层在高速公路预防性养护工作中的运用

侯震

（辽宁交投公路科技养护有限责任公司，辽宁沈阳 110003）

路面预防性养护是指在路面结构承载力不增加的情况下，通过有计划地对结构完好的路面或附属设施采取某种具有费用效益的措施，从而达到改进或保持路面功能状况、延缓损坏、保养路面系统的目的[1]。由于缺乏相关规范，研究超薄磨耗层路用性能、施工工艺等，均对延长公路使用寿命及改善使用性能具有重要的意义。

1.某高速公路现状及预防性养护需求

1.1 某高速公路现状

沈阳至吉林高速公路（抚南段）于2006 年建成通车，为双向四车道高速公路，全长75.9km，单向路面宽度11.25m。主线路面原结构层为7cmLAC-25 下面层+5cmLAC-20中面层+4cmSMA-16L 上面层，基层结构为：16cm 级配砂砾垫层+20cm 厂拌二灰稳定砂砾掺破碎砾石下基层+20cm厂拌水泥稳定碎石上基层[2]。

沈阳至彰武高速公路为整体式路基，宽度为26.0m，此高速公路于2007 年建成通车，为双幅四车道高速公路。主线及匝道新建沥青路面结构层为7cmLAC-25 下面层+5cmLAC-20 中面层+4cmSMA-13L 上面层，基层结构由两部分构成，即20cm 厂拌水泥稳定碎石底基层和20cm 厂拌水泥稳定碎石上基层。

此两条公路通行车辆增加之后，道路运输压力日益加重，超载重载车占比逐年加大，重载车辆的影响及使用年限的增加，对路面造成了不同程度的破坏，致使路基破损、温度裂缝、疲劳裂缝问题，进而引起抗滑能力减弱、坑槽、车辙印迹深、路面拉裂等病害[3]。

1.2 预防性养护技术需求分析

该公路维护和保养定期、及时开展，能够在一定程度上把病害扼杀在摇篮里，但该措施也存在一些劣势，如抢救性措施为主，养护成本较高；缺乏系统的预防性养护，以缺陷性、矫正性养护为主；大多是自下而上发展的病害，修复时需铣刨重铺，造价高，工程量大，会干扰交通；养护工程作业区长度较短，作业点较分散，在沥青路面重新铺筑中，存在无足够路段用以铺筑试验段检验材料生产配合比，压实作业区不够长等问题。因整体路面结构尚未出现损坏，故宜采用功能恢复的养护维修方案，如使用微表处技术、采用局部铣刨重铺施工工艺、坑槽修补方法、灌缝方法等都能在一定程度上修复该问题，但我们认为针对该问题最好的办法是采用超薄磨耗层罩面。

2.超薄磨耗层在某高速公路预防性养护中的应用

2.1 预防性养护路段的养护方案

推荐方案如下：在病害处理完毕后对主线和匝道路面进行超薄磨耗层罩面(UTFC-10)，罩面厚度2cm，同时，将主线硬路肩2.5m 范围内原路进行铣刨(普通铣刨)，铁刨厚度为0cm ～2cm。在整个铣刨断面均匀喷洒粘层沥青(用量为0.4L/m2)后，摊铺2cm 细粒式改性沥青混凝土AC-10C，使得硬路肩外侧罩面后标高与原标高一致。

2.2 实体工程铺筑使用效果及原路面病害治理

2.2.1 实体工程铺筑使用效果

当铺筑超薄磨耗层路段遇见道路病害时，最常见的就是细集料脱落和表面麻面这两种情况，此外，还会有部分路段出现小范围网裂、坑槽或者不规则横向裂缝等情况。现阶段，沈吉高速公路和沈彰高速公路约75km 超薄磨耗层预防性养护实体工程的铺筑已经完成，并且铺筑后的效果非常好，两条高速公路从通车一直到目前都没有出现任何病害，根据数据显示，其路面各项指标都很健康。

2.2.2 原路面病害处治

（1）轻度纵缝段及横向裂缝段。将原裂缝的灌缝胶完全清理干净后，对裂缝重新进行开槽，槽宽2.0cm，深1.5cm。将开槽完全清理干净后在底面及侧壁涂抹SBS 改性热沥青(用量为1.0L/m2)，然后回填细粒式改性沥青混凝土AC-5。回填后采用钢轮振动压路机碾压，直到回填料压实度代表值大于马歇尔试验密度的97%。为了增加沥青混合料可施工的时间，在改性沥青混凝土AC-5 中掺加温拌剂，温拌剂采用油性温拌添加剂，推荐剂量为沥青用量的0.5%，具体用量应根据试验确定，该方案中的温拌剂及混合料的相关技术指标应满足《沥青混合料改性添加剂第6 部分温拌剂》(J/86062016)中相关的技术要求。（2）中度纵缝段。将行车道(或超车道)全断面铣刨沥青层90cm 后，在整个铣刨断面均匀喷洒粘层沥青(用量为0.4L/m2)后，摊铺5cm 中粒式改性沥青混凝土LAC20+4cm 中粒式改性沥青混凝土AC-16。（3）轻度车辙段。将行车遒(或超车道)全断面铣刨沥青层4cm 后，在整个铣刨断面均匀喷酒粘层沥青(用量为04L/m2)后，摊铺4cm 中粒式改性沥青混凝土AC-16。（4）桥头跳车及路面沉陷：按沉陷深度不同，采取不同措施。

如果找平层深度过厚，就需要分层摊辅碾压，每层的厚度为5cm ～10cm。通过加辅层厚度拉制控制铣刨深度，最低为1.0cm。铣刨长度时也要注意，按坡差应该控制在0.5%以内，并且一定要覆盖最大沉降位置。摊铺后的标高要考虑有伸缩缝的桥面加铺微表处后与旧路的高差。

2.2.3 桥面维修

此高連公路部分桥面存在坑槽、车辙、纵缝等桥面病害，根据桥面破损情况，本次设计处理方案为：将存在病害车道的沥青混凝土铺装完全铣刨(厚度9cm)，并对原桥面的水泥砼铺装进行凿毛处理，处理后的构造深度宜为0.4mm ～0.8mm。清洗干净并干燥后再施工桥面防水层，防水层采用SBS 改性沥青，用量为1.0L/m2，并应散布2.36mm ～4.75mm 档机制砂，覆盖率为60%～70%，然后铺筑：

表面层：4cm 中粒式改性沥青混凝土AC-16；

下面层：5cm 中粒式改性沥青混凝土LAC-20；

总厚度为9cm。

桥面防水层技术性能指标应符合表面层改性沥青的要求。沥青层铣刨的过程中要注意水泥混凝土铺装是否破损，一旦发现已经破损，那么就要凿除原来的水泥混凝土铺装，重新铺筑水泥混凝土，铺筑的水混凝土规格是10cmC50。工程数量表中给出的处理水泥混凝土铺装相应工程量为根据路面施工图设计时路表病害所确定的维修工程量，最终以实际施工完成量为准。

2.2.4 摊铺

（1）摊铺机必须连续不间断、均匀地摊铺，不得中途停顿或随意变换速度，使混合料的离析率减低，达到更高的平整度。（2）采用雪橇式或平衡梁控制摊铺厚度，需要主要的是：接触式平衡梁的轮子不能够粘附沥青。（3）施工时应该采用温度较高的混合料，最低摊铺温度的选用要根据铺筑层厚度、下卧层表面温度、风速、气温等进行确认。（4）在确定沥青混合料的松铺系数之前，应该对试验路段进行试铺、试压测试，最终确定沥青混合料的松铺系数，一般来讲这个系数为1.17。

2.2.5 压实

压路机终压速度3km/h ～6km/h，复压速度3km/h ～5km/h，初压速度2km/h ～3km/h，以均匀而慢的速度碾压。超薄磨耗层沥青混凝土的终压温度、复压温度和初压温度分别不宜低于100℃、140℃和155℃。

2.2.6 质量检验

超薄磨耗层施工中，检测了马歇尔稳定度等关键性能指标，见表1。

表1 超薄磨耗层马歇尔稳定度检测表

3.结论

本文根据超薄磨耗层的特点及沈吉、沈彰高速公路病害的实际情况，明确了超薄磨耗层加铺前原路面病害的处理要求和方法，确保铺筑和使用效果。超薄磨耗层综合评价结果较好，是较好的一种预防性养护材料。