超薄磨耗层技术在高速公路养护中的应用

【摘要】快速同步施工型改性沥青超薄磨耗层技术是一种快速、及时的预防性养护措施，具有抗滑、耐磨、降噪、排水等优良的路用性能，确保路面行驶安全，特别适合于路面结构良好的高速公路的预防性养护。本文对超薄磨耗层技术的特点、材料要求、施工要求、质量控制与验收等方面进行了阐述，对该技术在高速公路养护施工与应用具有指导意义。

【关键词】超薄磨耗层技术；高速公路养护；质量控制；验收

一、超薄磨耗层技术简介

快速同步施工型改性沥青超薄磨耗层技术是将15～25mm厚的断级配改性热沥青混合料摊铺在一层聚合物改性乳化沥青粘层膜上，使用专用的同步摊铺设备进行施工，使粘结层特种改性乳化沥青喷洒与改性热沥青混合料摊铺同时进行，经压路机压实后一次成型。该技术在澳大利亚、南非、美国及欧洲等国家和地区被广泛应；自从2002年在中国广东省第一次试验并取得成功后，已在国内多条高速公路、市政道路及其桥面得到了很好的应用；至2007年底，该技术已在中国铺筑了约320万平方米。

超薄磨耗层技术是一种延长路面使用寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、提高安全特性（包括提高抗滑与排水）、减小噪音、增加路面强度等路面功能的有效措施。具有如下优点：

（1）快速、及时养护。施工机械要求相对简单；施工时摊铺速度快（15～25m/min，较普通摊铺机提高了5～8倍），施工结束后30分钟即可开放交通。

（2）预防性养护。特厚的改性乳化沥青封层能有效的封闭路面裂缝，对路面裂缝的防治效果好；能延缓反射裂缝的发展，大面积减少路面破损率。

（3）路用性能优良。断级配混合料结构的超薄磨耗层在短时间内能迅速提高路面摩擦系数、抗滑性能和防水功能，具有抗滑、耐磨、降噪、排水等优良的路用性能。可以确保路面行驶安全，减少雨天行车水雾。

（4）施工成本低。从改善路面使用性能方面而言，按照正常的设计寿命8～10年计算，性价比优于传统的路面铣刨摊铺及路面微表处的养护手段。

从其特点与路面养护方面看，超薄磨耗层技术是一种针对交通负载大、路面性能要求高的高等级路面解决方案。主要应用于高等级沥青路面或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护，也可以作为新建道路的表面磨耗层、桥面防水施工、新建路面的下封层、罩面工程下封层等；特别适合于路面结构良好的高速公路的预防性养护。可以解决如下路面问题：

（1）各等级公路旧沥青面层破损率较高，基层相对稳定的路段加铺防水磨耗层；或者路面出现轻微到中等病害，需要经济有效的养护，以改善路用性能，延长使用寿命。

（2）路面光滑，摩擦系数不够或路面纹理深度不足，需要改善行驶质量。

（3）路面出现轻度裂缝，轻微剥落等情况，需校正表面缺陷。

（4）行驶过程中路面噪音过大，需要减少路面摩擦轮胎的噪音。

二、超薄磨耗层技术的材料要求

1.沥青粘结料（NovaBinder）

NovaBinder采用SBS改性剂，满足表1的主要技术要求；其性能应满足同步施工型超薄磨耗层（NovaChip）系统整体设计要求，以实现系统的路用性能。

2.聚合物改性乳化沥青（NovaBond）

NovaBond的性能也要满足NovaChip系统整体设计要求，以实现系统的路用性能；同时必须满足聚合物改性乳化沥青技术性能的有关要求。

3.粗集料

同步施工型超薄磨耗层的粗集料必须为典型高等级公路路面使用集料，满足我国关于抗滑表层的使用质量要求标准或在高等级路面表面层有成功应用的先例。粒径大于4.75mm的粗集料必须满足表2所示的各项指标要求。

4.细集料

直径小于2.36mm的细集料必须是机制砂（100%破碎加工而成），应该洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力。性能指标满足表3的要求。

5.填料

沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，其质量应满足填料性能指标。

三、超薄磨耗层技术的施工方式

1.工艺流程

封闭交通确定范围清洁病害处治同步喷洒胶轮压路机碾压（上面层加铺使用该流程）养生清洁开放交通。

2.施工准备

（1）原路面处理

施工前需对路面进行处理。路表面可采用清水清洗，保证路面完全干燥并晾晒至少24小时后进行下一道工序；或采用压风机清扫路面及缝隙内的灰尘和杂物；原路面拉毛处理，拉毛后必须彻底清洗，达到路面没有任何杂物、灰尘、松散和不稳定颗粒、粘结的粉浆。

①采用挖补、压浆或桩体预先处理结构失稳和承载力不足部位；②预先修补坑槽、严重网裂和疲劳裂缝；③预先处理原路面间粘结不足和积水部位；④车辙大于1cm时采用填补或精铣刨方法处理；⑤裂缝必须使用合格材料进行填补；⑥采用精铣刨方式处理路面时，铣刨前对精铣刨鼓、刀头数量和磨损情况进行检查。采取低速前进方式，尽量避免铣刨对路面的扰动破坏。

（2）天气。NovaChip系统施工过程现场气温不得低于10℃，路面不能有积水。

（3）设备。NovaChip系统采用专用设备NovaPaver进行施工。NovaPaver必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、NovaBond喷洒和计量系统、宽度可调节的振动熨平板等部分。设备能够一次性完成NovaBond喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。可在NovaBond喷洒后5秒钟内进行热沥青混合料摊铺。在热沥青混合料摊铺之前，NovaPaver履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的NovaBond。NovaPaver摊铺宽度可调，从而达到理想的路面效果。

3.试验段施工

选择典型的病害类型进行试验段施工，以便从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面进行检验，确定施工工艺参数。

通过试验段施工得出的参数和确定的施工工艺经认可后，作为正式施工依据，施工过程中不允许随意更改。

4.主要工艺

（1）封层作业。碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶，同时要确保石料和粘结料两者撒布率必须匹配。乳化沥青洒布量为1.1～1.5kg/m2，石料撒布量为5～10kg/m2，如有石料堆积或空白，用人工清理或补撒。

（2）碾压。撒布作业时，用胶轮压路机紧跟碎石封层车进行碾压1～2遍，以便在乳化沥青破乳前能及时完成碾压定位工序。

（3）检查。注意检查横向和纵向的均匀性及材料用量是否达到设计要求，发现问题及时处理。

四、结语

超薄磨耗层技术具有施工机械简单、施工时间短，施工成本低，抗滑、耐磨、降噪、排水等优良的路用性能等特点，可以延长路面使用寿命、改善行驶质量，确保路面行驶安全，对于路面结构良好的高速公路的预防性养护是一种有效的养护工艺，因此值得大力推广。