OGFC沥青混合料薄层罩面技术

【摘要】本文对OGFC薄层罩面的原材料、配合比设计和施工进行了详细分析总结，为同类薄层技术对比提供参考资料，以期为OGFC薄层施工提供技术指导。

【关键词】开级配磨耗层（OGFC）；薄层罩面；预防性养护

前言

随着重载、超载交通的不断作用及公路运营时间的延长，沥青路面的使用性能将不可避免地逐渐衰退，表面抗滑性能和行驶质量不断下降，出现泛油、车辙、拥包、松散等各种病害。预防性养护作为一种主动性养护措施，可以有效节约养护经费、提高养护工作成效、保持路面服务水平、延长路面使用寿命。其中，开级配磨耗层（OGFC）由于其对路面行驶质量的恢复以及对路面表面抗滑性能的改善比较明显，得到了养护管理部门越来越多的重视[1]。

开级配抗滑磨耗层（OGFC）从1950年起在美国的一些地方开始使用，除了改善沥青路面的表面抗滑性能外，还可以提供一些辅助的功能，如减少水漂、轮胎溅水、眩光及路面噪音等。由于OGFC属于一种断级配的沥青混合料，粗集料间的空隙很大（一般达到17%～22%），增加了沥青与空气、雨水的接触，加快了沥青老化速度。因此，对于OGFC这种沥青混合料，一般要求采用高粘度、高性能的改性沥青作为胶结料。

1、原材料选择

1.1沥青选择

目前OGFC沥青混合料选用的沥青结合料主要有SK高粘度沥青、改性沥青+聚脂纤维等。欧洲十多年的使用经验表明，沥青膜较厚时，OGFC混合料的耐久性和使用寿命都会更长，而使用改性沥青和合适的纤维有利于增加沥青膜厚度，从而提高OGFC混合料的使用性能和寿命[2]。

1.2粗集料选择

OGFC混合料中集料的接触很少，接触点的应力更高。必须使用安全的、坚硬的破碎集料。OGFC沥青路面面层的粗集料的技术质量要求如表1所示。

1.3细集料选择

OGFC沥青混合料中细集料是指粒径小于2.36mm的集料，其用量不大，一般不超过15%。OGFC的细集料不允许采用天然砂，而只能采用机制砂，以保证细集料具有良好的棱角性和嵌挤性能，同时达到提高混合料的高温稳定性能的目的。细集料技术要求如表2所示。

1.4矿粉的选择

OGFC的填料一般要求使用经石灰石磨细的矿粉，同时不允许使用回收粉。建议OGFC混合料用矿粉的技术指标如表3所示。

OGFC沥青混合料木质纤维素、抗剥落剂的技术要求可参考其他沥青混合料相关要求。

2、配合比设计

我国对OGFC路面的研究起步较晚，至今还没有形成一整套OGFC沥青混合料的设计方法，应该说，我国近几年在进行OGFC沥青混合料试验路铺筑时主要是参照美国的设计方法进行配合比的设计，同时借鉴了欧州及日本的一些设计理念及方法，其设计方法与SMA沥青混合料配合比设计相类似。采用的混合料级配范围如表4所示，混合料设计和检验技术要求分别如表5和表6所示。

3、OGFC施工工艺

用改性沥青铺筑的OGFC，其施工可参照一般沥青路面进行，但由于OGFC混合料高温时沥青容易产生不均匀流淌和温度降低后又难以施工的问题，因此，为确保其所定功能不受影响，应在充分探讨和确定施工标准的基础上进行施工[3]。

3.1OGFC混合料拌和

OGFC混合料在适当的温度控制、品质管理之下由沥青拌和厂拌和。注意事项如下：

（1）制OGFC混合料时，沥青拌和厂拌制设备的能力明显降低，仅为拌制密级配沥青混合料的60%左右，这与混合料的拌和时间有关，必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。

（2）使用改性沥青时，关于拌和温度，可参考材料厂商提供的推荐值并控制不超过185℃的范围，或在摊铺现场，根据既利于施工，又不致沥青老化的原则，予以确定。

（3）由于OGFC混合料粗集料用量多，与一般沥青混合料相比集料的温度控制较难，集料容易过热，为此，可采用燃烧器的燃料控制，或增加细集料的供给量等对策。此外，集料的温度可用干燥机出口的集料温度和混合料的温度进行管理。

（4）由于沥青拌和厂的热拌设备是按拌制连续级配混合料的要求设计制造的，在拌制OGFC混合料时，为防止热料贮藏仓的溢流，需通过集料的取样分析，对集料的贮藏量进行调整。

（5）拌制的改性沥青混合料应随拌随用，若需短时间贮存时，贮存时间不宜超过24h，贮存期间降温不应超过10℃，且不得发生结合料老化，滴漏以及粗细集料颗粒分离。

3.2运输

运输OGFC混合料，运料车应清扫干净，混合料的品质应不发生变化。为在运输过程中不使混合料的性质发生变化，应采用保温等措施。注意的事项包括：

（1）OGFC混合料空隙率大，比一般热沥青混合料容易冷却，因此，运输车装载的混合料应用双层罩布进行保护，以防温度降低。

（2）混合料易附着于装载车内壁，在内壁涂油有较好的效果，但油会稀释沥青，因此，涂油量应控制在有效而又最少的的限度内。

3.3混合料铺筑

OGFC混合料采用沥青路面摊铺机摊铺，并按预定的厚度摊铺。摊铺时应注意：

（1）OGFC混合料的摊铺方法与普通沥青路面混合料相同，由于降温比普通沥青混合料快，因此，摊铺速度应尽可能快。

（2）摊铺时应根据混合料的供应量，设定连续施工的速度。

（3）OGFC混合料的松铺厚度，因摊铺机的种类、混合料的配比而异，应通过试验性施工确定或借鉴以往的经验。

（4）人工摊铺由于难以达到整个摊铺面的均匀性，应绝对避免。

3.4压实成型

OGFC沥青混合料的压实，对路面竣工通车后的耐久性及其使用功能有特别重要的影响，因此，必须确保其规定的压实度，在摊铺完成后，应按设定的压实度进行充分碾压：

（1）由于OGFC混合料摊铺后温度下降很快，当温度达到设定的碾压温度时，应立即进行初次碾压。特别是在使用高粘度沥青的情况下，其碾压温度也比通常的沥青混合料高，应高度重视碾压的温度控制。

（2）OGFC混合料压实时，其规定的压实度在用滚轮压路机进行初次碾压及二次碾压时就应予保证。

（3）OGFC混合料的整平碾压，目前有采用串联压路机和轮胎压路机碾压两种方法。用轮胎压路机还期望其对修正表面纹理及防止混合料的飞散有效果。

（4）碾压宜采用同类压路机并列成梯队压实，不宜采用首尾相接的纵列方式。碾压使用的机械种类和台数，可通过试验性施工或参照过去的工程实践经验，再结合施工规模、施工时期等进行决定。此外，碾压温度、碾压遍数因沥青的种类而异，可通过试验性施工，并参照过去的施工实践予以确定。

3.5开放交通

碾压结束后开放交通，应在路面表面温度充分下降之后。

开放交通时路面的温度较高，对路面的主要影响是发生早期车辙和堵塞空隙，但表面温度大致在50℃以下时开放交通，对路面的影响能抑制在较小的程度。

参考文献

[1]曹东伟，刘清泉，唐国奇等.排水沥青路面.北京：人民交通出版社，2010.

[2]李红平，吴德军.不同改性沥青排水路面（OGFC-13）路用性能的研究，2009.6.