超薄磨耗层在顺密路预防性养护工程中的应用

超薄磨耗层在顺密路预防性养护工程中的应用北京路桥瑞通养护中心四处郑立明摘要：超薄磨耗层是将15～25mm厚的间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上，使用专用设备进行施工。

特种改性乳化沥青粘结层喷洒与改性热沥青混合料摊铺同时进行，碾压一次成型。

在施工过程中，对旧路病害处置、路面材料选择、混合料检验、设备配置、施工工艺和试验检测等方面进行质量控制，经初步验收，施工质量良好。

关键词：预防性养护，超薄磨耗层，旧路病害，铣刨一、工程概况顺密路密云段位于密云县南部地区，起点位于密云与顺义交界处的贾山村，终点至密云白河桥东侧，全长10.036km，于2006年进行过改造大修。

经过近几年的使用，顺密路K28+000~K32+900段路面出现龟裂、横缝、沉陷、车辙等破损现象，路面总破损面积约占本路段道路总面积的23%，路面状况评定等级为次。

为改善沥青路面使用功能，延长道路使用寿命，北京市交通委员会路政局决定对顺密路K28+000~K32+900段路面面层进行预防性养护。

纵断面维持现状，道路路面标高不变。

处理病害：对于沉陷、车辙，挖除旧路后，铺设抗车辙沥青混凝土进行恢复，恢复后的路面标高低于旧路标高2cm。

全线其他路面部分铣刨2cm。

最后全线加铺2cm超薄磨耗层（B型）。

二、超薄磨耗层特点1、超薄磨耗层的概念及类型超薄磨耗层是使用专用摊铺设备将15～25mm厚的间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上。

特种改性乳化沥青粘结层的喷洒与改性热沥青混合料摊铺同时进行,最后压路机碾压一次成型。

专用改性乳化沥青具有优异的粘结性能，可以保证超薄磨耗层与下面层的牢固粘结，改性沥青混合料最大程度地发挥了热沥青混合料的各项优势，确保其达到预期的使用性能。

超薄磨耗层按集料级配、粒径和厚度如表2-1所示。

2-1 超薄磨耗层B型级配类型筛孔（mm）分档16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.075B型（厚度1.6~2.0cm）5~10 100 ＞90 ＜8 ＜1 0~3 100 100 100 ＞90 ＜102、超薄磨耗层的功能超薄磨耗层可以解决的路面问题：(1)路面出现细小裂缝、麻面、脱皮、泛油、沥青老化、路面渗水等轻微病害，需要经济有效的养护，以改善路用性能，延长使用寿命；(2)路面由于磨损或泛油，构造深度不足，致使抗滑性能降低，尤其是雨天路面形成水膜，影响行车安全；(3)由于温度升高，重车荷载作用，路面产生变形，平整度降低，轻微波浪造成路面与轮胎产生过大噪音，车辙则影响行车安全。

超薄磨耗层不仅可以改善路面状况，在旧路面上形成坚固的保护层，延长道路使用年限，提高行车的安全性和舒适性，此外，在交通繁忙的干线公路上，可以快速施工，快速成型，之后可以迅速开放交通，减少对现况交通的影响。

三、材料检验及技术要求为了保证超薄磨耗层混合料的质量，必须严格控制原材料的质量，根据混合料的路用性能要求和原材料的特性进行有针对性的试验检验。

1、原材料性能检验（1）沥青沥青为壳牌专用改性沥青，对沥青各项指标进行检测，结果见表3-1所示。

表3-1 改性沥青的检测结果项目试验值技术要求试验方法针入度（25℃,100g,5s,）（0.1mm）70 ≥50 T 0604-2000 延度（5cm/min,5℃）(cm) 42 ≥20 T 0605-1993软化点（环球法）（℃）88.8 ≥70 T 0606-2000密度（15℃）（g/cm3） 1.030 实测记录T 0603-1993 48h离析（℃） 1.5 ≤2 T 0661-2000 弹性恢复25℃（％）88 ≥75 T 0662-2000薄膜烘箱试验（163℃,5h）质量损失（％）0.25 ≤1.0 T 0609-1993 针入度比（％）73 ≥60 T 0604-2000 延度（10℃）（cm）24 ≥15 T 0603-1993（2）粗集料粗集料产地为承德，技术指标检测结果见表3-2所示。

表3-2 玄武岩粗集料技术指标检测结果项目试验值技术要求试验方法石料压碎值（％）13.3 ≤26 T 0316-2000 洛杉矶磨耗值（％）13.0 ≤28 T 0317-2000 表观相对密度 2.887 ≥2.6 T 0304-2000 吸水率（％）0.82 ≤2 T 0304-2000 针片状颗粒含量（％）8.3 ≤15 T 0312-2000 对沥青的粘附性 5 ≥4级T 0616-1933 含泥量（％）0.3 ≤1.0 T 0310-2000（3）细集料和填料细集料为机制砂，产地为北京密云，技术指标检测结果见表3-3所示。

表3-3 细集料技术指标检测结果项目试验值技术要求试验方法表观相对密度 2.800 2.500 T 0328-2000砂当量（％）75 ≥60 T 0334-1994 填料为石灰石矿粉，产地为北京密云，技术指标检测结果见表3-4所示。

表3-4 矿粉技术指标检测结果项目试验值技术要求试验方法表观密度（t/m3） 2.802 ≥2.500 T 0352-2000含水量（％）75 ≤1.0 T 0103烘干法亲水系数0.68 ＜1 T 0353-2000粒度范围＜0.6mm（％）＜0.15mm（％）＜0.075mm（％）10095.783.610090~10075~100T 0351-2000外观无团粒结块无团粒结块（4）改性乳化沥青改性乳化沥青能够实现热混合料层和下承层的有效粘结，并能保证实现系统的整体功能，符合同步施工工艺的要求，改性乳化沥青的技术要求如表3-5所示。

表3-5 改性乳化沥青的检测结果项目试验值技术要求试验方法筛上剩余量（1.18mm）（％）0 ≤0.05 T 0652-1993 破乳速度快裂快裂T 0658-1993蒸发残留物蒸馏固含量试验（%）63.5 ≥63.0 ASTM D244 针入度（25℃,100g,5s）（0.1mm）75 60-150 T 0604-2000 溶解度（三氯乙烯）（％）99.1 ≥97.5 T 0607-1993 赛波特粘度（s）52 20-100 T 0623-1993 弹性恢复25℃（％）78 ≥60 T 0662-2000储藏稳定性试验1d, % 0.4 ≤1 T 0656-1993 备注：改性乳化沥青蒸馏固含量试验时，必须达到最高温度200℃±5℃并保持15分钟。

2、混合料性能检验根据原材料筛分结果，参照目标配合比确定矿料比例。

矿料筛分比例与合成见表3-6所示。

确定矿料合成级配后，参考目标配比确定最佳油石比，按照最佳油石比5%，拌合混合料，检测混合料的各项指标及检测结果如表3-7所示。

3-6 矿料筛分与合成级配（B型）筛孔（mm）规格13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 配比5~10 100 99.2 4.8 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 72 0~3 100 100 100 95.2 62.9 42.6 24.2 13.4 7.2 25 矿粉100 100 100 100 100 100 98.5 95.7 83.6 3 级配100 99.4 31.5 27.1 18.9 13.8 9.1 6.4 4.5 100 表3-7 沥青混合料（超薄磨耗层B型）的技术指标检测结果项目试验值技术要求试验方法空隙率（％）15.1 ≥10 T 0705-2000矿料间隙率（％）23.9 ≥20 T 0705-2000沥青饱和度（％）36.7 25~45 T 0705-2000 浸水马歇尔稳定度比（％）85.5 ＞80 T 0709-2000 冻融劈裂强度比（％）89.0 ＞80 T 0729-2000 析漏损失（％）0.05 ≤0.1 T 0732-2000 确定配合比后通过析漏试验检验胶结料最大用量。

通过试验确定沥青混合料中有无多余的自由沥青及沥青玛蹄脂数量。

由于超薄磨耗层有最小油膜厚度的要求（较常规要求的油膜厚度大），需要较多的沥青，但沥青用量不能超过矿料的表面积所能吸附的最大沥青用量，否则就产生多余的自由沥青，引起混合料强度下降和沥青上泛，影响构造深度和高温稳定性。

通过浸水马歇尔试验得到残留马歇尔稳定比来评价沥青混合料的水稳定性。

通过以上试验数据，可以知道超薄磨耗层(B型)沥青混合料的材料组成及原材料和混合料的各项技术指标及要求，合格的材料是成功实现超薄磨耗层预防性养护的基本保证。

四、超薄磨耗层施工1、准备工作（1）旧路病害调查和处理由于设计阶段与施工阶段的时间间隔，路况可能发生变化，图纸会审后，需进行实地勘察，并与设计图纸比对，确定道路病害位置和数量，为施工方案提供事实依据，保证病害处理全面彻底，不留隐患。

病害处理为一般沥青混合料掺加抗车辙剂，提高路面的抗变形能力。

(2)旧路铣刨超薄磨耗层摊铺前要求旧路铣刨2厘米，铣刨可以消除轻微车辙，与病害处理部分接顺，形成基本平整的界面。

使用维特根W2000铣刨机，铣刨时不仅有较高生产效率还有一定的找平功能，有利于提高路面平整度。

（3）铺筑试验段选择K32+700至K32+900左侧外侧车道摊铺试验段。

搅拌站按照生产配合比试拌，并抽样检测，人员、机械进场就位试运行，铺筑200米长试验段。

对拌合料、铺筑质量、设备性能、工作效率和人员配合情况进行检验，记录施工过程中数据，与计划目标比对，不足之处进行补充和完善。

2、混合料拌合正式施工前对拌和机的计量系统进行校准，保证计量准确，对机械传动和传送部分进行检修和润滑，保证生产的稳定和连续，对除尘设备进行检修，对需要更换的耗件进行更换；本次施工拌合设备为LB-3000型，同时对生产配合比进行验证，以保证正式生产时有良好的级配。

拌合温度控制为：（1）石料加热温度180℃～190℃；（2）沥青加热温度 165℃～175℃；（3）拌和温度170℃～180℃；（4）有效拌和时间30s～45s。

所有过渡加热的混合料，或已经炭化、起泡和含水的混合料都应废除。

拌和后的混合料必须均匀一致，无花白、无粗细集料离析和积块。

3、混合料运输装料过程中，运输车辆要前后挪动，避免装车过程中混合料发生离析。

车箱底板及周壁涂一层隔离剂，运输混合料用苫布覆盖保温。

运料车在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机，卸料过程中运料车挂空档。

运输中尽量避免急刹车以减少混合料离析。

摊铺作业开始前，现场至少有5-10台运料车在现场等候，以保证摊铺的连续性，摊铺开始后，运料车根据摊铺速度陆续补充，确保不出现停机待料现象。

4、摊铺作业专用设备摊铺，能够一次性完成专用改性乳化沥青喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。

可在专用改性乳化沥青喷洒后5秒钟内进行热沥青混合料摊铺。