超薄罩面技术在高速养护工程中的应用
高建国
山东省高速养护集团有限公司 山东省济南市 250000
摘要:本文深入探讨超薄罩面技术在高速养护工程中的应用。通过阐述超薄罩面技术的原理、特点,结合实际工程案例分析其在高速公路养护中的应用效果,包括提高路面平整度、增强抗滑性能、延长路面使用寿命等。同时,分析该技术应用过程中存在的问题及解决措施,为推动超薄罩面技术在高速养护工程中的广泛应用提供理论支持和实践参考。
关键词:超薄罩面技术;高速养护工程;应用效果;问题与对策
随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路里程不断增加。长期的交通荷载作用以及自然环境因素的影响,使得高速公路路面逐渐出现各种病害,如车辙、裂缝、坑槽等,这些病害不仅影响行车舒适性和安全性,还会缩短路面使用寿命。传统的路面养护技术在应对这些病害时存在一定的局限性,如施工周期长、对交通影响大、养护成本高等。超薄罩面技术作为一种新型的路面养护技术,以其施工速度快、厚度薄、对交通影响小等优势,逐渐在高速养护工程中得到应用。研究超薄罩面技术在高速养护工程中的应用,对于提高高速公路养护质量、降低养护成本、保障高速公路的安全畅通具有重要意义。
1超薄罩面技术概述
1.1 技术原理
超薄罩面技术是一种将高性能沥青结合料与优质集料按照特定配合比拌制而成的混合料,通过专用设备摊铺在路面上形成的薄沥青混凝土面层。其原理主要基于沥青混合料的黏结性和集料的嵌挤作用,在路面表面形成一层高强度、高耐久性的防护层,有效改善路面的使用性能。例如,采用改性沥青作为结合料,能够提高沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,使超薄罩面更好地适应不同的气候条件和交通荷载。
1.2 技术特点
超薄罩面的厚度通常在 1.5 - 2.5cm 之间,相比传统的沥青混凝土罩面厚度大大减小。这不仅减少了材料用量,降低了工程造价,还减轻了路面结构的荷载,有利于延长路面的使用寿命。由于超薄罩面厚度薄,施工过程相对简单,可采用专用的摊铺机进行快速摊铺,施工效率高。一般情况下,一台摊铺机每天可摊铺数千平方米的超薄罩面,能够大大缩短施工周期,减少对交通的影响。超薄罩面采用的优质集料具有良好的棱角性和粗糙度,能够有效提高路面的抗滑性能。在高速行驶条件下,为车辆提供可靠的摩擦力,保障行车安全。通过合理选择沥青结合料和集料,并优化配合比设计,超薄罩面具有较强的耐久性。能够抵抗交通荷载和自然环境的长期作用,减少路面病害的产生,降低后期养护成本。
2超薄罩面技术在高速养护工程中的应用
2.1 材料选择与配合比设计
在超薄罩面技术中,通常选用改性沥青作为结合料,如 SBS 改性沥青、橡胶改性沥青等。改性沥青具有较高的黏度和弹性恢复能力,能够提高沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性。例如,SBS 改性沥青能够显著改善沥青的性能,使其在高温时不易流淌,低温时不易开裂,更好地适应高速公路的使用要求。集料应选用质地坚硬、洁净、干燥、具有良好棱角性的石料。粗集料的压碎值、洛杉矶磨耗损失等指标应符合相关规范要求,以保证集料的强度和耐磨性。细集料宜采用机制砂,以提高混合料的嵌挤性能。同时,要严格控制集料的含泥量和针片状颗粒含量,确保集料的质量。配合比设计是超薄罩面技术的关键环节。通过目标配合比设计确定各种材料的最佳比例,使沥青混合料满足高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能要求。在生产配合比设计阶段,根据目标配合比确定的比例,对拌和楼进行调试,确保生产出的沥青混合料质量稳定。
2.2 施工工艺
在摊铺超薄罩面前,需要对原路面进行预处理。首先,对路面病害进行调查和处理,如修补裂缝、坑槽等。对于车辙深度较深的部位,可采用铣刨机进行铣刨处理,使路面平整度符合要求。然后,对路面进行清扫和冲洗,去除路面上的杂物和灰尘,确保路面干净整洁。采用专用的摊铺机进行超薄罩面的摊铺。摊铺机应具有良好的平整度和稳定性,能够保证摊铺厚度均匀一致。在摊铺过程中,要控制好摊铺机的速度和振捣频率,确保沥青混合料的压实度和平整度。摊铺完成后,应及时进行碾压。碾压分为初压、复压和终压三个阶段。初压采用钢轮压路机静压,使路面初步成型;复压采用轮胎压路机或振动压路机进行碾压,提高路面的压实度;终压采用钢轮压路机静压,消除轮迹,使路面表面平整光滑。碾压过程中,要严格控制压路机的碾压速度和遍数,确保路面压实质量。
3应用效果、问题与对策
3.1 应用效果显著
在平整度提升方面,超薄罩面的铺设宛如给路面进行了一次精细的 “打磨”。由于其能紧密贴合原路面,填补微小坑洼与不平整之处,使得路面平整度大幅提升。通过国际平整度指数(IRI)检测显示,在某段实施超薄罩面的高速公路上,施工前 IRI 值为 4.0m/km,车辆行驶时颠簸感明显,施工后 IRI 值降低至 2.0m/km 以内,行车舒适度大幅提升,车内乘客几乎感受不到明显的震动,实现了从 “颠簸路” 到 “畅行路” 的转变。在抗滑性增强上,超薄罩面采用的优质集料,其粗糙的表面纹理和良好的棱角性,就像给路面增加了无数微小的 “摩擦力抓手”。在雨天等湿滑条件下,摆式仪检测结果表明,路面抗滑值(BPN)从原来的 45 提升至 60 以上,车辆制动距离明显缩短,极大降低了车辆在高速行驶时因路面湿滑而发生侧滑、失控等事故的风险,为高速行车安全提供了坚实保障。
3.2 现存问题梳理
粘结性能方面,超薄罩面与原路面的粘结是个关键难题。若粘结不牢,就像衣服补丁没缝好,极易脱落。这主要是因为粘结材料选择不当,或是原路面处理不规范,存在灰尘、油污等杂质影响粘结效果。在交通荷载的反复剪切、拉伸作用下,罩面容易出现局部脱落、推移现象,不仅影响美观,更严重威胁行车安全,一旦车辆碾压到脱落部位,可能导致爆胎等危险情况。
施工质量控制难度大,主要体现在超薄罩面厚度极薄,对施工工艺要求近乎苛刻。在摊铺过程中,哪怕摊铺机轻微的震动或速度变化,都可能导致摊铺厚度不均匀,出现局部过厚或过薄的情况。压实环节同样棘手,压实度不足会使罩面强度不够,容易松散;过度压实则可能破坏集料结构,降低罩面性能。而且,施工人员的技术水平参差不齐,也增加了施工质量控制的难度。
3.3 针对性解决措施
针对粘结性能问题,优化粘结材料和工艺至关重要。选用高性能的专用粘层油,其具备更强的粘结力和耐候性。施工前,利用高压水枪冲洗、抛丸处理等方式,彻底清除原路面的灰尘、油污,确保路面干净、干燥。还可对原路面进行拉毛处理,增加其表面粗糙度,使粘结更牢固,就像给墙面打毛后再贴瓷砖,能大幅提升粘结效果。加强施工质量控制,需建立完善的质量控制体系。在施工前,对摊铺机、压路机等设备进行全面调试和校准,确保设备运行稳定。
4、结语
超薄罩面技术作为一种新型的高速公路养护技术,具有厚度薄、施工速度快、抗滑性能好、耐久性强等优点。在高速养护工程中应用超薄罩面技术,能够有效提高路面平整度、增强抗滑性能、延长路面使用寿命,取得良好的经济效益和社会效益。然而,在应用过程中也存在一些问题,如粘结性能问题、施工质量控制难度大、适用范围有限等。通过优化粘结材料和工艺、加强施工质量控制、合理选择应用路段等措施,可以有效解决这些问题,推动超薄罩面技术在高速养护工程中的更广泛应用。随着技术的不断发展和完善,超薄罩面技术有望在高速公路养护领域发挥更加重要的作用,为我国高速公路的安全畅通提供有力保障。
参考文献
[1] 李明,张悦。超薄罩面技术在高速公路预防性养护中的应用研究 [J]. 公路交通科技,2022, 39 (5): 35 - 42.
[2] 王丽,刘辉。改性沥青超薄罩面在高速公路养护中的性能分析 [J]. 交通世界,2021 (24): 36 - 38.