从超薄磨耗层的应用效果论其适用范围及其施工注意事项.pdf

2012年6月石油沥青PETROLEUMASPHALT第26卷第3期从超薄磨耗层的应用效果论其适用范围及其施工注意事项黄向前(河南省交通科学技术研究院有限公司，郑州450006)摘要：超薄磨耗层技术是一种新型的路面解决方案，是专门针对交通荷载大、路面性能高的高等级路面提出的，主要应用于高等级沥青或水泥混凝土路面的预防性养护和处理，也可以作为新建道路的表面磨耗层。通过对超薄磨耗层在连霍高速公路养护中的应用效果的介绍与分析，对超薄磨耗层的适用范围做出了界定，并对超薄磨耗层在施工中的注意事项作了介绍。关键词：超薄磨耗层预防性养护应用效果适用范围施工注意事项近年来，超薄磨耗层因在提高路面平整度、工程中超薄磨耗层的施工情况，就超薄磨耗层在抗滑、耐磨、降噪音、改善路面行驶安全性和舒高速公路养护中的应用效果、适用范围及施工注适性、施工简便等方面的特点而在全国各地的高意事项这些方面做一尽可能详细的介绍，以期与速公路养护施工中得到较为普遍的应用，许多文各地同行进行交流，并在超薄磨耗层选用、施工章介绍了超薄磨耗层的特点、原材及配比、施工等方面能够有所参考。工艺等内容，而对于其应用效果、适用范围缺乏1应用效果探讨；同时，对于超薄磨耗层在施工中应该注意1．1对平整度的影响的有关事项及由此而可能引起的后果、病害这一以下行K33I+000～K333+000段为例，其方面也少有论及。在超薄磨耗层养护施工前后的平整度(IR1)值结合2010年连霍高速商丘段路面养护专项对比见表l。表1超薄磨耗层养护施工前后的IPd值对比m／kin百米侬，值⋯⋯百米IR1值⋯⋯．但删汉冶原路面施工后他删杈冶刚原路面施工后K33l+000～K331+100下行3．2211．18OK3324-000～K332+1oo下行3．5131．340K331+100一K331+200下行3．0651．060l(332-t"100l(332+200下行3．2201．340K33l4-200～K331+300下行2．3161．120l(332+200一I<332+300下行2．5121．240K331+300～K331+400下行2．8681．200K332+3oo—I。32+400下行2．131l|l6OK331+400K331"1-500下行3．3741．340I(332+400一I(3324-500下行2．5131．320K331+500～I<331+600下行3．1381．160l(332+5oo～l(3324-600下行2．0382．020l<331十600～K331+700下行3．0051．100K3324-600～K3324-700下行2．6531．920K33l+700～K331+8oo下行2．2451．340I(332+7o0～K3324-800下行2．2821．120l(33l+800K331+900下行2．9631．160I(3324-800一J(332+900下行1．8141．14OK33l+900～K3324-000下行3．3191．460l<3324-900K3334-000下行1．9061．140收稿日期：2012-02-08。作者简介：黄向前(1975一)，男，河南兰考人，本科，工程师，一级建造师，监理工程师，试验检测工程师，现在河南省交通科学技术研究院有限公司从事高速公路施工及科研工作。 第3期黄向前．从超薄磨耗层的应用效果论其适用范围及其施工注意事项35该段为超高段，养护前行车道车辙深度达原正常路面横坡一致的平整工作面，车辙两侧隆20～40mlTl，行车中有明显的颠簸不适感。平整起带高出原正常路面的大／bJl,-j"铣刨而言基本上没度检测数据表明，／RI值提高50％左右，超薄磨有影响，只需“绝对车辙深度”不大于15mm耗层对提高该段路面平整度效果显著。即可满足B型超薄磨耗层的摊铺要求。但严重1．2可处理的车辙深度车辙除了失稳型的以外，还有结构型的。对于后轻中重轻在目前的高速公路养护施工中，B型超薄磨者，建议设计前取芯，确定出出现问题的层位后耗层最为常用，其设计厚度一般为l5—20mm，另行处理。因而在设计处理车辙路段时一般都限定在车辙深总而言之，对于磨耗型及压密型车辙，由于度小于15lnm的轻微和低浅段落。但工程实际一般都不会超过15mm，都可采用超薄磨耗层处表明，超薄磨耗层可处理的的车辙深度能够更理；对于失稳型车辙，则需确定失稳的层次，如大，为此，需引入一个“绝对车辙深度”的概果发生在上面层，那么只要“绝对车辙深度”不念(见图1)。大于15mm，也可采用(对于C型超薄磨耗层，可放宽至20mm)，但如果失稳层次发生在中、下面层，则应考虑铣刨至该层，再按原结构补铺；对于结构型车辙，若因基层强度不足，水稳=王i性不好等原因引起车辙时，则应对基层进行补强绝刈1辙深度或将损坏的基层挖除，重新铺筑。1．3对破损率的影响图1绝对车辙深度示意图目前，路面破损率检测的主要内容为结构性所谓“绝对车辙深度”，即正常路面在车辙破损，即各种裂缝，以及功能性破损中的坑槽、部位与车辙底部的高差。按照现行的车辙定义，修补等，其中，未做处理的裂缝在破损率的计算车辙深度一般指车辙两侧隆起带相对于车辙底部中所占权重较大，而处理过的裂缝和坑槽，即修的高差，是一个相对的高差。就超薄磨耗层的铣补，所占权重则较小。研究分别就施工前后的相刨工序而言，此高差并不具有太大意义，因为铣关数据来说明超薄磨耗层对破损率的影响，见表刨的目的主要就是为后续的摊铺工作提供一个同2、3。表2沥青路面损坏调奁l施工前)起点桩号：K306+000终点桩号：K307+000在程度权重路段长度：1000m路面宽度3．75In累计内容i损坏，％0．6龟裂／mO．8I_0O．6块状裂缝／m0．80．635．0113．830．9O5．5714．188纵向裂缝／in1．08．80l8．O98横向裂缝／m修补／m0．17．572．958．8810．602．0611．593．645．83l2．531．7867．43评定结果：DR=2．167％PCI=79．37 36石油沥青2012年第26卷0．6龟裂／m0．81．0轻中重轻重轻重轻重O．6块状裂缝／nl0．8O．6纵向裂缝／m1．O0．614．9112．525．852．O84．126．385．945．53横向裂缝／m1．O修补／mO．1评定结果：DR=0．2O5％PCI=92．19从表2、3数据对比中可以发现：龟裂和纵b)磨耗型、压密型及发生在上面层的失稳向裂缝未反射或说是尚未来得及反射，这说明龟型车辙路段；裂和纵向裂缝的发生与沥青面层混凝土有关，即c)上面层“绝对车辙深度”15mm路段与其高低温性能、配合比或使用的材料等中的一(对于C型超薄磨耗层，可放宽至20mm)；项或多项存在问题有关；横向裂缝已经发生的反d)裂缝、坑槽等病害已处理，但需降低路射为64．04m，反射率为70．8％，这说明结构性面破损率的路段；裂缝不管程度大小、时间快慢肯定要向上反射。e)路面光滑，需改善抗滑性能，提高行车同时，有两个百米段(第6个和第8个)的横安全性路段；向裂缝反而较养护施工前增加，通过现场调查发f)路面噪音大、脱落较严重的微表处路段；现，这是按修补检测的已处理过的横向裂缝又再g)也可作为新建公路的磨耗层加以应用，次发生反射造成的。其优点会更加突出。1．4对抗滑性能及降噪的影响3施工注意事项由于超薄磨耗层是一种断级配的透水型路作为透水型路面，超薄磨耗层施工首先要保面，因而较一般的密级配的密实型沥青路面在抗证透进去的水能够及时排出，而不是长时间积滑性能、降噪音等方面有明显提高，在施工后的聚、滞留于其结构内部，这一点对于保证其使用检测中，构造深度介于1．2—1．5mm之间，摩擦寿命至关重要。按照实际路况及超薄磨耗层的适系数在60BPN左右，且大于60BPN者居多，用范围确定出应处理的路段以后，为保证其施工但在通车一段时间后，这些指标会有所降低。这质量，还要注意以下几个方面。对于提高：车轮一路面间的摩擦力、降低水雾、减3．1铣刨少雨天水滑、进而提高行车安全性具有重要意超薄磨耗层的“超薄”决定了其对下层作义。另外，相比微表处，超薄磨耗层的行车噪音业面平整度和洁净程度的要求是严格的，不容许大为降低，提高了行车舒适性。出现任何疏漏。铣刨作业时，一点点的疏忽都可2适用范围能造成摊铺后的脱落、松散等病害，一旦出现返从上述几方面的应用效果来看，超薄磨耗层工，处理起来将很困难。的适用范围包括以下几种情况：3．1．1铣刨方式a)由病害处理及磨耗型、压密型及发生在尽量采用精铣刨，即铣刨机的铣刨转子要选上面层的失稳型车辙引起的平整度不合格路段；用精铣刨转子。以维特根(Wi~gen)冷铣刨机 第3期黄向前．从超薄磨耗层的应用效果论其适用范围及其施工注意事项37为例，标准铣刨转子(standardmillingdrum)的一作业面的开头和结尾，都应安排专人负责看管铣刨刀头间距为15mm，适合于整个面层的铣乳化沥青是否喷洒到位。摊铺期间，也应不定时刨；而精铣刨转子(finemillingdiMm)的铣刨刀查看摊铺机的乳化沥青喷头，特别是在摊铺机因头间距为4lnm，更适合于表面层的处治。精铣故停机一段时间后再启动作业时，应先进行乳化刨作业后的路面将产生细致的纹理，能够满足作沥青试喷，查看乳化沥青喷头是否堵塞，是否有业面平整度和横坡一致的要求。如条件限制，采漏洒。一旦出现喷头堵塞，应立即疏通或更换喷用普通铣刨转子的话，则要对铣刨速度和刀头完头，确保改性乳化沥青喷洒到位。另外，改性乳好率加以控制，在速度适当(保持在10m／min化沥青的喷洒量应视铣刨后的作业面情况现场试左右)、刀头完好(及时更换和增补)的情况验确定。下，铣刨出的作业面效果也是可以接受的。3．2．2接缝施工3．1．2铣刨位置和深度由于厚度“超薄”，再加上配比为断级配，以失稳型车辙路段为例，由于隆起带高低起70％一80％为单一粒径碎石，20％一30％为细集伏，铣刨机传感器所在位置，即两侧挡板，就要料及填料，且使用的改性沥青超粘，因而超薄磨避开该带位置，而选在相对较为平顺的车辙带。耗层的接缝，特别是横接缝，施工时要想处理这样，即可避免基准高程变动大而频繁，又能在好、接头做平顺是很不容易的。建议两点：①对铣刨深度不用加大的情况下铣刨出比较满意的工于横接缝，在铣刨时就把铣刨段两端加深5—1O作面。如果是全副罩面，则在铣刨超、行两车道mm，并向段内适当顺延；摊铺时先按加深后的之间时，要注意两侧的铣刨深度是不能一样的。厚度起步，再逐步稳定地下调至设计厚度的虚铺除一侧沿车辙带行走外，要按照该段平均“绝厚度。②对于纵接缝，应尽量采用热接，即使是对车辙深度”和铣刨机机宽对应的路面高差确采用冷接，在摊铺第二幅之前，也一定要把第一定另外一侧的最小铣刨深度。同时，要保证各道幅搭接侧松动的混合料清除干净、彻底，避免通铣刨面之间横坡的连续性和一致性，铣刨后的作车后松动脱落，形成小坑槽或脱落带。业面应与原路面横坡保持一致，相邻两铣刨面之3．3混合料的拌制间的高差不得大于3mm，否则，在出现错台情混合料的拌制主要是要注意两个方面：一是况时应予返工重铣。料温，二是配比。3．1．3病害处理3．3．1料温控制对于每一铣刨段的病害，要做好标识，待铣超薄磨耗层混合料的施工控制温度为：①石刨后及时进行开槽灌缝等处理。料加热温度180—190oC；②沥青加热温度165—3．1．4作业面清理175℃；③拌和温度170—180oC。施工中，关彻底清扫铣刨作业面，用森林灭火器等设备键是控制混合料的拌和温度，既不能偏高(不的高压气将表面浮灰吹净，确保铣刨裸露面洁高于190℃)，又不能过低(不低于150℃)。净、干燥。如果被铣刨的面层厚度不足或有其它温度偏高，混合料被烧焦，路面成型后易跑飞，问题，铣刨后还可能出现老路面松散，对这些部发生松散；温度过低，混合料的粘结力不够，通位要彻底清除。车后易成块脱落，行成坑槽。3．2摊铺过程3．3．2配比控制超薄磨耗层摊铺过程中可能出现的问题主要超薄磨耗层混合料为典型的断级配，由存在于两个方面：一是改性乳化沥青的喷洒，二70％一80％的单一粒径碎石，20％一30％的细集是接缝的施工。料及填料组成，沥青用量4．6％一5．6％。混合3．2．1改性乳化沥青喷洒料分为A、B、C这3种类型，对应的公称最大改性乳化沥青在超薄磨耗层中的作用既是封粒径分别是：4．75，9．5，12．5mm。级配的选闭层，又是粘结层．一旦出现改性乳化沥青的漏择基于交通水平、气候条件及老路面状况而定。洒，就会造成面层脱落的质量事故。因此，在每在表4范围内确定其工程设计级配范围，其中A 38石油沥青2012年第26卷型主要用于机场道面的修补及路面封水，使用并通量大的道路。摊铺厚度为1．5倍的公称最大粒不普遍；B型是目前最常用的；C型主要用于交径，厚度为10—20mm。表4超薄磨耗层混合料矿料级配范围备注：推荐使用16aM方孔筛通过率为100％的集料。含有16mm以上集料的沥青混合料施工要求提高摊铺厚度。考虑到新罩面层为“超薄”，再加上铣刨作度、抗滑、降噪音、改善路面行驶安全性和舒适业时对横坡、摊铺作业时对厚度等环节的控制多性等方面较养护施工前皆有明显提高，但也出现少会出现一些问题，因而建议在做混合料配合比了较多的反射裂缝及小面积的水损害，如坑槽、时，在级配允许范围内取材料偏细的档次，也就翻浆等。经检查，这种情况是铣刨后老病害未处是说，超薄磨耗层?昆合料生产时整体偏细一些对理到位及新铺超薄层排水不畅等原因造成的。从于摊铺质量更有保证。实际的使用效果来看，其仅能适用于高等级路面4结语的预防性养护，适用范围较为有限。因此，在高从连霍高速商丘段近一年来的使用情况看，等级路面养护中，大面积使用超薄磨耗层并不一超薄磨耗层的总体效果良好，在提高路面平整定是最优的选择。DiscussiononApplicationRangeandConstructionCautionsbyEfectsofUltra——ThinWearingCourseHuangXiangqian(HenanTransportationResearchInstituteCo．Ltd．，Zhengzhou450006)Abstract：Theultra—-thinwearingcoursewasanewtypeprojectofpavementmaintenance．Itwasputforwardforthehigh·-gradepavementwhichhadheavytrafficandhighperformance．Itwasmainlyusedinpreventivemaintenanceandtreatmentofhigh——gradeasphaltandconcretepavementandwearingsurfacelayerofnewroad．Thispaperintroducedandanalysedtheeffectsofultra—thinwearingcoursebyLian—Huohigh—waymaintenance．Theapplicationrangeoftheultra—thinwearingcoursewasdefinedanditSconstructioncautionswasintroduced．Keywords：ultra—thinwearingcourse：preventivemaintenance；effects；applicationrange；construc·tionCaltions