道路工程中超薄沥青罩面碾压施工技术.pdf

交通世界TRANSPOWORLD0 引言随着城市化进程的推进，道路交通事业日益发展。根据相关统计，在运营一段时间后，我国部分干线公路路面的抗滑能力逐渐降低1。目前比较常用的道路预防性养护措施包括：雾封层技术、微表处技术、稀浆封层技术、超薄沥青罩面技术。其中，超薄沥青罩面技术相比其他技术具有显著优势，近年来应用广泛2。基于该背景下，对道路工程中超薄沥青罩面碾压施工技术进行研究，综合以往研究成果，设计一种新的道路工程中的超薄沥青罩面碾压施工技术。1 超薄沥青罩面碾压施工技术1.1 层面处理与沥青混合料摊铺碾压施工前需要处理原有沥青路面与超薄沥青罩面的接触面。为使二者连接稳固，原有的沥青路面必须保持粗糙平坦，因此需要实施凿毛处理，清除表面的附着物、浮浆、废渣等。完成清理后，在原有的沥青路面上喷涂冷底子油，并涂抹沥青玛蹄脂。沥青玛蹄脂应涂抹均匀，不产生团块和空白，选用浅褐色保持一致的色泽。沥青玛蹄脂的涂抹量约为0.2 kg/m2，以避免浪费。涂抹后需要确保沥青玛蹄脂的表面光顺平整，不发生流淌和气泡，同时严格控制其配合比与拌和温度。沥青混合料使用的拌和工艺为干法施工技术。拌和中的关键环节是添加废胶粉。其中废胶粉的添加方式为螺旋推进，即在拌和中连续添加3。使用运料车运输拌和的沥青混合料，当运料车的数量大于5辆时开始进行摊铺。在使用运料车前需要将其清理干净，确保车上没有残留物质，并喷洒一层防黏剂。摊铺温度对超薄沥青罩面的摊铺质量有很大影响，将摊铺机熨平板的温度控制在约170。同时，在摊铺机使用前需要预热熨平板。在超薄沥青罩面下卧层表面温度不同时，必须遵循不同的最低摊铺温度，具体如表1所示。表1 最低摊铺温度控制下卧层表面温度/25202515201015最低摊铺温度/160168171174通过对试验路段进行试铺确定松铺系数，其中松铺系数的计算公式具体如下：S=PQ（1）式（1）中：P为松铺厚度；Q为实际压实厚度。为防止薄弱处发生病害，需要对边缘薄弱处实施特殊处理。摊铺时应进行稳定摊铺。未压实摊铺料前严禁行走，以确保路面的平整度。在特殊情况下，需要请专家进行指导以实施修整。1.2 沥青混合料碾压碾压施工分三个步骤进行。第一步是初压，双钢轮压路机采用低幅高频的方式振动碾压2遍；第二步是复压，采用胶轮压路机碾压4遍，需要在初压后立即进行，并且进行多次碾压；第三步是终压，采用双钢轮压路机碾压2遍，以尽快消除轮迹，并使面层具有更好的平整度。该步骤也需要在复压后立即进行，并且沥青混合料的温度也要维持在比较高的水平。碾压时需要遵循行驶路线由低向高推进、先轻后重等原则。在施工中必须对三个阶段进行紧密衔接。收稿日期：2022-11-18作者简介：刘力铭（1985），男，山西吕梁人，工程师，研究方向为道路与桥梁工程。道路工程中超薄沥青罩面碾压施工技术刘力铭（山西晋达交通建设工程监理有限公司，山西 太原 030012）摘要：为加大对道路的预防性养护力度，设计一种道路工程中超薄沥青罩面碾压施工技术。在碾压施工前，对原有沥青路面与超薄沥青罩面的接触面实施凿毛处理，拌和沥青混合料后进行摊铺。应用双钢轮振动压路机与胶轮压路机，实施超薄沥青罩面的碾压施工，使用冷接茬施工法处理纵向接缝。工程测试结果表明，在60 的温度下，超薄沥青罩面的动稳定度与压实度较高，空隙率较低，同时其层间黏结力与水稳定性均较强。关键词：沥青混合料；超薄沥青罩面；松铺系数；碾压施工技术中图分类号：U416文献标识码：A111总654期2023年第24期（8月 下）沥青混合料压实是确保超薄沥青罩面质量最重要的环节。为确保超薄沥青罩面的平整度与压实度，初压时在摊铺沥青混合料后立即开始碾压施工，以确保面层具有良好的平整度4。最合适的碾压温度为：初压开始温度160；初压结束温度150；复压开始温度155；复压结束温度145；终压开始温度135；终压结束温度125。随时通过温度传感器监测碾压温度。压路机在碾压时应做到均匀而缓慢，以不产生推移为前提，将碾压速度控制为：初压速度为2.9 km/h；复压速度为4.9 km/h；终压速度为3.2 km/h。为确保沥青混合料温度缓慢下降，随时检查压路机中的喷水装置，确保其能够喷出雾状水，并使喷水量保持最低。设置初压、复压、终压的明显标志，方便司机辨认。安排专人检查顺序、遍数、温度等施工参数。1.3 接缝处理完成碾压施工后，还需要分别处理纵向与横向接缝，以避免形成接缝离析现象。纵向接缝的搭接施工方法是冷接茬施工法。在搭接施工中需要保证与已铺层重叠1015 cm后进行碾压施工5。横向接缝需要做到充分压实以及连接平顺，具体施工方法为：铲齐端部混合料并实施碾压，用一个3 m直尺对整体平整度进行检验，趁混合料没有完全冷透，直接垂直刨除超出端部层厚的集料。完成接缝处理后，需要检查整体施工结果，完成碾压施工24 h后即可开放交通6。2 工程应用2.1 实验工程与实验方法设计将本次设计的超薄沥青罩面碾压施工技术应用于山西某道路工程中，并测试碾压施工后超薄沥青罩面的性能。对该道路工程实施超薄沥青罩面碾压施工，施工中使用的沥青混合料为SBS改性乳化沥青。首先测试施工后超薄沥青罩面的高温稳定性能。通过马歇尔稳定度指标对超薄沥青罩面的高温性能进行预估7。在60 的温度下，在超薄沥青罩面上反复滚动轮压为0.7 MPa的橡胶轮胎，测试变形稳定时期该超薄沥青罩面每增加1 mm的变形时所需要的轮胎滚动次数，也就是测试变形稳定时期该超薄沥青罩面的动稳定度。并在轮胎滚动时测试变形稳定时期该超薄沥青罩面的压实度与空隙率，就此完成高温稳定性能的测试。接着测试超薄沥青罩面的层间黏结力。具体测试方法为通过拉拔试验与剪切试验对超薄沥青罩面的层间黏结性能进行检验。最后测试超薄沥青罩面的水稳定性能。在测试中分两个阶段评价超薄沥青罩面的水稳定性能。在第一阶段中，对超薄沥青罩面的黏附性进行测试与评价。在第二阶段中，通过浸水马歇尔试验测试超薄沥青罩面的残留稳定度，并通过冻融劈裂试验测试超薄沥青罩面的劈裂强度。通过两个阶段的测试结果综合评定超薄沥青罩面的水稳定性能。2.2 高温稳定性能测试结果碾压施工后超薄沥青罩面的高温稳定性能测试结果如表3所示。表3 超薄沥青罩面的高温稳定性能测试结果碾压施工后的小时数/h681012141618202224测试指标动稳定度/（次/mm）2 4782 5542 6852 7412 8453 0213 2543 4583 8524 158压实度（%）92.3593.2194.2095.3096.3298.20100.00100.00100.00100.00空隙率（%）9.329.018.748.428.177.626.215.684.303.85根据表3的高温稳定性能测试结果，在60 的温度下，当经过的时间越长，超薄沥青罩面的动稳定度越高，完成碾压施工24 h后，沥青罩面的动稳定度达到4 158次/mm。经过的时间越长，超薄沥青罩面的压实度也越高，在完成碾压施工18 h后，其压实度就已经达到了100%。同时经过的时间越长，超薄沥青罩面的空隙率越低，在完成碾压施工24 h后，其空隙率仅为3.85%。说明在应用设计的施工技术后，超薄沥青罩面具有良好的高温稳定性能。2.3 层间黏结力测试结果在超薄沥青罩面的层间黏结力测试中，通过拉拔试验测试超薄沥青罩面和原路面的黏结强度，使用的测试仪器为小型拉拔仪，并通过电子仪对数据进行采集。超薄沥青罩面的拉拔强度测试结果如图1所示。根据图1拉拔强度测试结果，在多次测试中，超薄沥青罩面的拉拔强度表现比较稳定，并且整体拉拔强度较高，说明该超薄沥青罩面和原路面的黏结强度较高。然后进行剪切试验，测试水平作用下超薄沥青罩面抵抗剪切应力的能力。当该能力不足时，可能引起超薄沥青罩面的拥包、推移，说明超薄沥青罩面和原路面的黏结强度低，剪切试验的测试结果如表4所示。根据表4结果，随着竖直荷载施加速率的增长，超薄沥青罩面的抗剪切强度越来越弱。但整体来说，超薄沥青罩面的抗剪切强度很高，说明超薄沥青罩面和112交通世界TRANSPOWORLD原路面的黏结强度较高。2.4 水稳定性能测试结果在第一个阶段中，通过水浸法与水煮法测试超薄沥青罩面的黏附性，黏附性的评价等级如下：1）黏附等级为5级：完整保留沥青膜，剥落面积接近0；2）黏附等级为4级：少部分沥青膜遇水移动，剥落面积低于10%，厚度不均匀；3）黏附等级为3级：沥青膜局部遇水移动，剥落面积低于30%，基本留存在石料表面；4）黏附等级为2级：大部分沥青膜遇水移动，剥落面积高于30%，部分留存在石料表面；5）黏附等级为1级：所有沥青膜遇水移动，沥青浮在水面上，石料基本全部裸露。不同部位超薄沥青罩面的黏附性测试结果如图 2所示。图2的黏附性测试结果表明，各部位的超薄沥青罩面的黏附性均为5级，说明该超薄沥青罩面的黏附性极强。在第二阶段的测试中，测试结果如表5所示。由表5可知，该超薄沥青罩面在不同浸水时间的浸水马歇尔试验中，稳定度差异并不大，说明其水稳定性较强。同时，在未冻融的条件下，其冻融劈裂试验测试获得的劈裂强度较高，在已冻融的条件下，其冻融劈裂试验测试获得的劈裂强度变低，但降幅较小，同样说明该超薄沥青罩面的水稳定性较强。3 结束语为使超薄沥青罩面在道路预防性养护中得到更广泛的应用，设计一种道路工程中超薄沥青罩面碾压施工技术。该技术的施工结果具有良好的高温稳定性能与层间黏结力，是一种成功的超薄沥青罩面碾压施工技术。今后应加大不同材料对该技术性能的影响研究力度，为提高路面施工质量提供保障。参考文献：1 苏卫国，朱洋.水泥路面上超薄沥青罩面主被动抗反射裂缝应用研究J.河南科技大学学报（自然科学版），2022，43（3）：55-62.2 沈欢欢，刘小娜，李艳宾，等.环氧沥青超薄罩面类型优化比选J.建筑技术，2020，51（10）：1156-1159.3 詹贺，陈军，邹晓勇，等.适用于水泥混凝土桥加铺薄层罩面的黏层材料优选J.新型建筑材料，2020，47（6）：38-42.4 林锦腾，祝轩.沥青路面压实过程均匀性评价与影响因素分析J.中外公路，2021，41（2）：48-53.5 张楠，范群保，郑南翔.气孔玄武岩超薄罩面沥青路面降温效果和性能研究J.硅酸盐通报，2021，40（10）：3523-3532.6 杨玉杰，张庆印，范文东.薄层罩面养护技术与施工方法J.黑龙江科技信息，2012（3）：322.7 王润寿，杨转运，高彦芝.复合封层罩面结构的施工技术及质量控制J.筑路机械与施工机械化，2011，28（2）：26-29.图1 拉拔强度测试结果图2 不同部位的黏附性测试结果表4 剪切试验的测试结果剪切试验条件/（mm/min）1020304050607080竖直力/kN9.2510.2511.5212.4713.2014.5815.3016.25剪切力/kN5.325.415.535.715.815.835.976.04剪切强度/MPa1.1571.1691.1841.1961.2071.2141.2271.247表5 浸水马歇尔与冻融劈裂试验的测试结果工艺湿法干法浸水时间/h0.5480.548稳定度/MPa9.528.218.207.01试验条件未冻融已冻融未冻融已冻融劈裂强度/MPa0.7450.5410.8410.765113