高速公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术分析.pdf

3342023年5月工程技术与应用江西建材高速公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术分析杨雪冰河南中原公路勘察设计有限公司，河南濮阳457000摘要：文中以某路面功能性修复养护工程为例，根据试验结果，对比温拌超薄磨耗层施工技术与传统技术，评价温拌超薄磨耗层施工技术的可行性。结果显示，该施工技术可有效保证公路养护质量，同时具有节能环保、经济高效等优势，具有推广价值。关键词：公路养护；温拌超薄磨耗层；施工技术；质量检验；可行性中图分类号：U416文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 5-0 334-0 3Construction Technology of Ultra-thin Wear Layer Mixed withTemperature in Highway MaintenanceYang XuebingHenan Zhongyuan Highway Survey and Design Co.Ltd.,Puyang,Henan 457000Abstract:Based on a pavement functional repair and maintenance project,this paper compares the construction technology of warm mixingultra-thin wear layer with traditional technology according to the test results,and evaluates the feasibility of the construction technology ofwarm mixing ultra-thin wear layer.The results show that the construction technology of warm mixing ultra-thin wear layer can effectivelyensure the quality of highway maintenance,and has the advantages of energy saving,environmental protection,economy and high efficiency,so it has the value of popularization.Key words:Highway maintenance;Warm mixing ultra-thin wear layer;Construction technology;Quality inspection;Feasibility0引言随着高速公路总里程逐年增加，道路车流量持续攀升，道路受到的车辆荷载作用较强，可能出现病害，因此加强养护至关重要 1。在现阶段的高速公路养护工作中，温拌超薄磨耗层施工技术颇具代表性，原因在于其兼具养护效果好、成本低、环保等优势。鉴于温拌超薄磨耗层施工技术的重要性，有必要对此项施工技术进行探讨。1工程概况某路面功能性修复养护工程，起点位于王庄镇S306交又处，止于焦虎镇S223交叉处，沿途经老店镇，起里程为K1761+000-K1776+074，路线全长为15.0 7 4 km，修复里程为15.074km。经过多年运行，产生了质量问题，具体为裂缝和贫油等，这会影响公路的使用。本文针对存在的质量问题开展深入研究，明确路面局部存在石料脱落问题。经综合分析，决定运用温拌超薄磨耗层技术对公路进行养护。2温拌超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中的应用2.1混合料设计2.1.1原材料的选取（1）沥青。以改性乳化沥青为宜，此材料蒸发后的柔韧性和弹性均良好，满足超薄磨耗层路面养护要求。沥青的主要性能指标见表1。作者简介：杨雪冰（19 7 4-），女，河南滑县人，本科，高级工程师，主要研究方向为道路桥梁工程。表1沥青主要性能指标项目标准实测结果满足要求（是/否）针入度（0.1mm）/s5068.9满足软化点/6589.6满足延度（5、5cm）/mi n2067.6满足15时的密度/（gcm)0.81.032满足48h离析/2.00.2满足135的旋转黏度/（Pas）7099满足测力延度比（4，5cm）0.30.5满足/min根据各项指标的检测结果可知，本路段养护所用的改性沥青满足要求。（2）石料。以耐磨、坚硬、干净的材料为宜，在本路段的超薄磨耗层施工中，石料采用的是玄武岩碎石，关键指标的检测结果如下 2 1：压碎值不大于2 2%；洛杉矶磨损不大于25%；狄发尔磨耗损失不大于18%。2.1.2配合比设计（1）级配设计 3-4 。适当减少细集料的用量，保证路面有足够的空隙率，以保证排水效率。在高速公路温拌超薄磨耗层的施工中，胶结料的橡胶粉含量较高，高温环境时的黏性强，在配合比设计时，沥青用量相对较高，以有效裹覆矿料。相应地，粗集料的用量较高，否则将影响VMA。按照上述思路，确定沥青混合料的级配，再考虑集料的筛分结果，在初步确定的级配3352023年5月江西建材工程技术与应用范围内进行对比分析与选择，获得3种级配，结合马歇尔试验结果，确定最为合适的试验级配。级配范围如表2 所示。表2级配范围通过以下筛孔（mm）尺寸的质量百分率/%级配13.29.54.72.351.190.60.30.150.075试验级配10098.623.815.111.28.0 5.44.43.4级配范围100951001525818 513410 28261一5（2）沥青用量设计。经过前述提及的级配设计后，设计油石比（6.7%、7.0%、7.3%、7.6%、7.9%，每组均差0.3%，共5组），分别制备不同油石比的试件，经对比分析后确定最佳油石比，具体结果如表3所示。表3稳定度试验结果毛体积相对密度理论最大相对密度空隙率稳定度流值油石比1%/(gcm3)/(gcm)1%/kN/mm6.71.9832.49420.45.922.837.02.0082.48419.36.392.507.32.0152.47418.46.072.527.62.0312.46417.55.772.727.92.0182.45517.75.313.35经过对相对密度、空隙率、稳定度、流值的分析，认为油石比以7.3%最为合适。2.1.3混合料的性能试验在确定级配和最佳油石比后，根据配合比拌制混合料，安排性能试验，判断混合料的性能是否满足超薄磨耗层施工质量要求 5。温拌剂用量取沥青用量的9%，成型温度14 0，性能试验结果如下。（1）马歇尔试验。稳定度5.9 2 kN，空隙率18.8%，流值2.84mm。（2）低温抗裂性。试验温度为-10，试验检测结果显示小梁弯曲破坏应变为4 6 0 1。（3）高温稳定性。即动稳定度，试验检测结果为50 2 4 次/mm。（4）抗飞散性能。分散质量损失为7.6%。2.2底层施工2.2.1原路面处理根据原路面排水系统的运行特点加以改良，同时适度修整原路面以保证平整度。若路面存在平整度大于1cm的车辙，做铣刨处理；存在深度2 cm以上的凹陷时，以填充的方法加以处理；局部存在轻微裂缝时，采取先填充细沥青砂、再压实的处理方法。对原路面进行全面处理后，有利于沥青混合料摊铺作业的顺利推进 6 2.2.2路面清扫原路面处理时产生大量的废弃材料，未经处理而直接进行后续的施工将拖慢正常进度、影响施工质量。因此，原路面处理后需由养护人员清扫杂物，待原路面保持干净、干燥的状态后，方可安排其它的路面修复工作。路面细缝中堆积砂砾时，清理作业用压风机完成，保证缝内砂砾被清扫干净。2.3沥青混合料的拌和以配合比为准，精准称量原材料，规范拌和，保证沥青混合料的质量。拌和的具体操作标准及测试方法如表4 所示。表4 温拌沥青混合料的操作标准及测试方法技术指标技术要求测试方法储藏稳定性试验2.4 h/%5T0656针人度2 5，10 0 g，5g/（0.1mm）60-100T0604软化点/42T0605残留延度/cm6T0605在高速公路温拌超薄磨耗层混合料的拌和中，材料的配合比尤为重要，若配比不当，混合料的黏度难以满足养护要求，影响养护效果。因此，一方面需在拌和前确定合适的混合料配合比，为材料的取用提供引导；另一方面需规范拌和方式，利用称量系统精准称量原材料，保证各类原材料的用量均与配合比相符。2.4沥青混合料的运输沥青混合料随拌随用，拌和完成且通过质量检验后，随即运输至施工现场，尽快用于施工。混合料在运输阶段可能出现质量问题，为从源头上规避混合料的质量缺陷，需规范运输方式，具体需注意以下几点。（1）混合料装车后，于料斗上加盖油布，以免混合料在运输期间向外洒落，同时也防止粉尘及其它杂物污染混合料。（2）提前规划运输路线，要求道路平整、交通秩序良好、运距短，运输人员严格按照规划的路线进行运输。（3）运输车辆尽可能匀速进行，避免急刹车、忽然提速。（4）温拌超薄磨耗层混合料属于低温拌和，对温度有严格的要求，严格控制沥青混合料的温度尤为关键，否则将引起混合料性能缺陷。例如，混合料的温度快速下降，导致黏度降低，影响摊铺质量。为维持沥青混合料温度的合理性，需加强对沥青混合料的保温以及尽量缩短运输时间。2.5沥青混合料的摊铺与压实摊铺前，清扫路面黏层及透层，铣刨路面，清理上部的矿粉，直至不存在影响摊铺质量的杂质为止。开始摊铺时，在摊铺机起步的下方等距布置3个木块，提前预热熨平板，使其温度提升至10 0。在确认各项准备工作均完成后，开始正式摊铺。摊铺遵循匀速原则，摊铺速度以3 5m/min为宜，摊铺机匀速运行，不得忽然提速或急刹车。考虑到沥青混合料摊铺过程中存在降温的情况，要求实际摊铺温度略高于设计温度。摊铺厚度根据路面的平整度而定，关键要求在于，新铺料在压实后能够与既有路面平顺衔接，使新旧两部分混合料有效结合，组成完整的路面整体结构。对于摊铺机难以触及到的边角部位，调整为人工摊铺，保证摊铺的全面性。在接口部位摊铺时，先向接口处撒细料，再以人工作业的方式整平，直至撒布的细料具有平整性为止。沥青混合料摊铺后，随即进行碾压，以提高沥青混合料的密实度和平整度。碾压遵循匀速原则，碾压设备平稳运行，以免混合料发生推移。严格控制碾压力度，以防因碾压不足而导致新铺部位缺乏密实性，以及因碾压过度而使路面的稳定性下降。对于碾压设备的选择，根据碾压阶段而定，其中，初压和复压均采用双钢筒型压路机，由专员操作压路机。条件允许时，尽可能进行连续碾压，避免出现缝隙。压实设备应与摊铺设备配合，根据实际摊铺进度，尽快完成压实。2.6养护路面压实后进行质量检验，判断路面的压实度和平整度是否达到要求，若各项指标均符合要求，开始养护，使沥青混合料有效成型。养护阶段，在施工现场设置警示牌，禁止无关车辆驶336上接第333页）上接第331页）2023年5月江西建材工程技术与应用人现场。养护人员根据路面成型情况和现场气温定期洒水，使路面保持湿润。由专员在现场管理，根据养护条件的变化随即调整养护方法（洒水频率、单次洒水量等），营造有利于混合料成型的条件。通常养护时间不短于7 d，必要时适当延长。3试验结果分析为检验温拌超薄磨耗层施工技术在本高速公路养护中的可行性，取某段进行试验，对比分析此项技术与传统技术的施工效果，最终对施工技术做出评价。试验段全长为50 0 m，共设计5个路段，根据前述提及的配合比拌制混合料并进行运输、摊铺、碾压、养护。温拌超薄磨耗层施作成型后，安排50 台车速为12 0 km/h和150 km/h的车辆于路面行驶，模拟道路正常交通环境。车辆行驶过程中不断刹车，持续做2 4 h的试验。试验结束后，检测公路路面裸露基底面积，将实测结果与DB33T21132018公路沥青路面超薄磨耗层施工技术规范的规定作对比分析，评价施工质量是否达标。若公路路面裸露基底面积不超过路面面积的0.1%，则达标，否则表明存在质量问题，需予以解决，直至检验结果达到要求为止。由试验段检验结果可知，路面裸露基底面积最大为0.5m，将其作为本试验段的试验结果，进而对比分析设计技术（温拌超薄磨耗层施工技术）与传统技术，评价设计技术的可行性。路面裸露基底面积如表5所示。表5两种技术的路面裸露基底面积对比m路段序号最大允许限值设计技术传统技术10.50.062.3620.50.082.9530.50.128.3740.50.099.5350.50.1112.37参考文献1 鱼鲍俊芳，薛改凤，吕伟，等.焦化储煤场发展趋势探讨【J.煤化工,2 0 0 9,37 (1):54-56.2杨凯，蒋博洋，张友杰，等.大跨度半球形钢筋混凝土穹顶结构施工技术J.建筑施工，2 0 2 2，4 4（12）：2 9 0 4-2 9 0 7，2 9 2 2.3张相庭.结构风工程【M】.北京：中国建筑工业出版社，2 0 0 6.4李波，杨庆山，田玉基，等.国家网球中心新馆可开启屋盖风荷载特性J.土木工程学报，2 0 10（S2）：112-118.5李波，杨庆山，黄韬颖.中、美、澳荷载规范关于脉动风特征的建筑工程技术与设计，2 0 16（11）：32 2.3杨文军，万利民，嵇康东，等.东莞篮球中心大型双曲面单索玻璃幕墙施工技术J】.施工技术，2 0 12，4 1（2）：2 0-2 4.4唐际宇，黄业信，王维，等.南宁吴圩国际机场新航站楼曲面外倾斜拉索幕墙玻璃安装施工技术J】.施工技术，2 0 15,4 4（9)：1-3，16.5陈伟雄.张拉索桁架点支式玻璃幕墙的施工J，民营科技，2011（9):318.由表5可知，在采用温拌超薄磨耗层施工技术时，公路路面裸露基底面积小于传统技术，且裸露基底面积被控制在许可范围内。由此表明，温拌超薄磨耗层施工技术在高速公路路面养护中具有可行性，有推广价值。4结语综上所述，温拌超薄磨耗层施工技术具有施工质量良好、效率高、成本低等优势，但该项技术在应用中仍有局限性，因此，设计人员和施工人员需加强技术研究、深化理论、丰富经验，持续提高温拌超薄磨耗层施工技术的应用水平，为高速公路养护工作提供可靠的技术支撑。参考文献【1】陈钧乐.高速公路养护中温拌超薄磨耗层施工技术【J.交通世界,2 0 2 2(8)：8 2-8 3.2石玉宝.高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术研究【J：四川水泥，2 0 2 1（8）：2 2 8-2 2 9.3 张晨阳.高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术分析与探讨J】.黑龙江交通科技，2 0 2 1，4 4（7）：8 2-8 3.4万成黎霞.温拌超薄磨耗层技术在公路养护中的应用J.交通世界,2 0 2 1（7):6 8-6 9,7 1.5 文刘伟.高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术【J黑龙江交通科技，2 0 2 0，4 3（6）：7 6-7 7.65张正亮.关于高速公路养护中温拌超薄磨耗层的施工技术【J砖瓦,2 0 2 0（6)：18 3，18 5.规定J】.建筑科学与工程学报，2 0 0 8（3）：2 2-2 5,7 2.6陈波，武岳，沈世钊.选择风振响应中主导振型的主动预测法C.全国风工程和空气动力学学术会议，2 0 0 6.7陈琳琳，崔会敏，郑云飞，等.大跨柱面网壳结构风荷载试验研究J.工程力学，2 0 19（S1）：18 9-19 3.8 子孙一飞，张磊杰，刘庆宽，等.封闭形式对大跨度煤棚风荷载影响研究J.工程力学，2 0 19（S1）：2 34-2 39.9王晓江，郑云飞，刘庆宽，等.四心圆煤棚风荷载分布规律的试验研究J】：工程力学，2 0 17，34（S1）：59-6 2.【6 秦山虎，陈涛，顾祥林，等.宜兴文化中心幕墙拉索张拉过程数值分析J.施工技术，2 0 13，4 2（2 1）：7-9，12.7马洪波.分析外倾斜玻璃幕墙玻璃吊装施工技术【J.建材发展导向（上）,2 0 19，17（6）：2 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