【技术】公路养护中温拌超薄磨耗层施工分析

摘 要：由于传统技术养护效果较差，公路路面裸露基底面积较大，为此提出公路养护中温拌超薄磨耗层施工分析。对施工技术中的材料配比、温拌以及路面铺筑进行了分析。经试验证明：设计技术公路路面裸露基底面积小于传统技术。

关键词：公路养护; 温拌超薄磨耗层; 材料配比;

温拌超薄磨耗层施工是公路养护的一种手段，其施工目的是为了提高公路质量。由于其操作简单、施工成本较低，温拌超薄磨耗层施工技术已经被广泛应用于公路建筑领域中，为此，提出公路养护中温拌超薄磨耗层施工分析。

1 公路养护中温拌超薄磨耗层施工现状

温拌超薄磨耗层施工虽然操作起来比较简单，公路养护效果比较好。但是在使用施工技术时，该项技术并非没有缺点，其对施工材料的配置和具体施工参数也有一定的要求，当所有技术都达到标准后才能实现增强公路质量的目的[1]。目前，公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术人员专业能力较差，在施工过程中不了解超薄耐耗层施工材料的具体配比，并且选用的施工材料不够环保，在施工过程中不仅无法保证施工质量，还会给施工环境造成污染[2]。对于温拌技术的使用也无法保证，对于具体的温拌细节掌握程度较低，导致温拌超薄磨耗层施工后，公路的养护效果较差，公路的耐磨性能较低。所以，目前公路养护中温拌超薄磨耗层施工存在诸多问题，需要加大对公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术理论研究。

2 公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术设计

2.1 温拌超薄磨耗层施工材料配比设计

公路养护中温拌超薄磨耗层施工材料是一种沥青混合料，其主要包括沥青、粗集料、细集料、填料以及部分添加剂。温拌超薄磨耗层施工质量的好与坏很大程度上取决于施工材料的配合比设计。为了保证温拌超薄磨耗层施工质量，以下将以测试的方式确定温拌超薄磨耗层施工材料的配合比。

沥青是施工混合材料的主要成分，根据《公路养护中温拌超薄磨耗层施工混合料规格》中的相关规定，此次选用SK-70基质沥青，该类沥青环保性能较好[3]。结合有关公路养护温拌超薄磨耗层混合料设计以及施工经验，拟采用初始沥青用量为5.2%。以此为基础，对SK-70基质沥青用量4.8%、5.2%、5.5%、5.9%、6.2%五种混合料配置的温拌超薄磨耗层试件进行测试。温拌超薄磨耗层混合料的力学特性参照JYGE20进行，测试结果如表1所示。

表1 不同沥青用量下温拌超薄磨耗层混合料力学性质

《公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术规范》中规定，温拌超薄磨耗层孔隙率要小于10%,含水量标准为1%,极限抗拉应力不得低于30 MPa，塑性指数要小于4%。由表1中可知，符合各项施工技术规范要求的温拌超薄磨耗层试件，只有SK-70基质沥青用量为5.5%配置的温拌超薄磨耗层试件，因此确定混合料中沥青用量为5.5%。

对于公路养护中温拌超薄磨耗层混合料中的粗集料的选择，其最大粒径不应大于35.55mm，且最小粒径不应小于4.55mm。对于细集料的选择，其最大粒径不应大于25.55mm，最小粒径不应小于0.01mm，并且细集料应该是干净干燥的、没有经过风化的，其原料内部不能有其它杂质。根据温拌超薄磨耗层材料的活性特征，填料分为活性材料（粉煤灰）和非活性材料（火山灰）两种。由于活性材料容易被空气中氧气，使温拌超薄磨耗层容易出现裂缝，因此，选择非活性材料作为温拌超薄磨耗层混合材料中的填料，且选取的混合材料中不能含有有害成分[4]。至于集料和填料的用量设计，根据施工经验，公路养护中温拌超薄磨耗层混合材料中粗集料和细集料的配比为1:1时最佳。填料的用量不宜过多，当粗集料、细集料和配料的用量设计为35%、35%、20%时，配合沥青和添加剂的掺入，温拌超薄磨耗层无论在耐磨性能、抗氧化性能都为最佳，因此，确定公路养护中温拌超薄磨耗层施工材料配比设计为：SK-70基质沥青、粗集料、细集料、填料、添加剂的用量为5.5%、35%、35%、20%、4.5%。

2.2 温拌施工材料

施工材料温拌是温拌超薄磨耗层施工中一项关键步骤，其搅拌的目的是增加施工材料的粘性，使施工材料可以很好的与公路路面贴合[5]。此次采用高速剪切法对施工材料进行温拌，通过控制施工材料温拌过程中得剪切时间、剪切速率以及温度等影响因素，提高施工材料温拌质量，图1为温拌施工材料制备示意图。

图1 温拌施工材料制备示意图

施工材料温拌过程：选取GJDK-D2D5型号烘箱作为施工材料温拌设备，首先将温拌设备温度调至150℃，将SK-70基质沥青放入到烘箱中，对烘箱温度和SK-70基质沥青进行预热，预热时间控制在10min以内；将添加剂放入烘箱设备中对其进行烘干，根据施工要求此次采用Sasnbit添加剂，将烘干后的添加剂取出，并称取所需质量的添加剂准备下一步温拌；当烘箱内SK-70基质沥青温度达到150℃左右时取出，将称取好的Sasnbit添加剂于SK-70基质沥青融合搅拌，并开启高度剪切仪，利用高速剪切仪控制混合料搅拌速度和时间，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为15min；待搅拌中材料中有明显的气泡时，将粗集料和细集料以及填料放入沥青中，利用玻璃棒搅拌，搅拌时间为30min，搅拌温度控制在50℃，达到时间后将混合料取出，用于公路养护中温拌超薄磨耗层施工中使用。

2.3 公路养护路段铺筑

将温拌后的混合材料利用运输设备运输到待养护公路路面上，将施工材料均匀铺开，对公路养护路段进行铺筑，温拌超薄磨耗层混合料铺设的厚度不宜超过50mm，最好控制在45mm[6]。为了保证公路养护路段铺筑质量，没铺筑20mm混合材料，就利用碾压设备对公路路面进行碾压，使温拌后的混合材料与公路路面较好的融合。当铺筑完20mm温拌超薄磨耗层后，再铺筑一层25mm温拌超薄磨耗层，同样利用碾压设备进行逐层碾压。当公路养护路段铺筑达到施工高度后，禁止该路段通车使用，待温拌超薄磨耗层稳定后，才能开通路段通车，以此完成公路养护中温拌超薄磨耗层施工。

3 试验对比与结果分析

为了验证此次设计公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术的有效性，选取某段公路作为施工对象，该公路路段长度为1500m，宽度为15m，利用此次设计技术与传统技术对该公路养护路段进行温拌超薄磨耗层施工。试验中设计公路养护路段起点桩号为K11，终点桩号为K21，全长500m，设计该规格路段5个，全长共1500m。按照上文设计的配比配置混合料，并进行材料温拌和铺筑施工，温拌超薄磨耗层施工完成后，按照四车道高速公路标准修建，设计50台车速为120km/h和150km/h，在该路段进行正常行驶，在行驶过程中不断刹车，试验时间设定为24h。试验完成后，利用测量仪器检测公路路面裸露基底面积，《公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术规范》中规定，施工完成后公路路面裸露基底面积不宜超过路面面积的0.1%。如果超过0.1%，则说明施工质量不符合标准。按照此次选取公路路段，施工完成后公路路面裸露基底面积最大为0.5m²，此次将公路路面裸露基底面积作为试验结果，对两种施工技术进行对比分析，试验结果如下表2所示。

表2 两种技术公路路面裸露基底面积对比

由表2可以看出，使用设计技术公路路面裸露基底面积较小，符合技术规范要求，而且小于传统技术，因此试验证明设计技术可以满足公路养护中温拌超薄磨耗层施工要求。

4 结语

公路养护对公路的使用寿命及安全性有直接影响。由于传统公路养护方法存在弊端，为此提出公路养护中温拌超薄磨耗层施工分析。对施工技术及材料使用情况做出详细分析，并经过对比试验证明本文方法的有效性。

参考文献

[1]周虎年.浅谈高速公路养护中超薄磨耗层的施工工艺及技术要点[J].科技创新导报,2018,15(30):30-31.

[2]杨光忠,王旭东.关于高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术[J].人民交通,2020(4):78-79.

[3]周自林.公路养护工作中温拌超薄磨耗层施工技术的应用[J].工程建设与设计,2019(3):125-127.

[4]周龙乾.温拌超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用[J].交通世界,2019(9):58-59.

[5]姜涛.论高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术[J].绿色环保建材,2019(6):94,96.

[6]余炜.高速公路路面养护超薄磨耗层技术分析[J].黑龙江交通科技,2018,41(12):235,237.

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