摘 要：
本文以某城市市政主干道为例，结合该公路的实际情况对沥青路面超薄磨耗层的原材料筛选和配比设计展开研究分析，并提出相应的施工技术，通过开展超薄磨耗层沥青材料合理摊铺、碾压等施工工艺来持续提升公路工程项目的施工效率，节约施工成本。
关键词：市政道路；超薄磨耗层；配合比；沥青混合料
引言
沥青材料凭借其较好的抗磨能力和弹性，在市政道路中应用广泛。但是随着交通工具荷载量的持续增加，加剧了沥青路面磨损，沥青路面经常出现车辙、裂缝等自然病害沥青网sinoasphalt.com。在沥青路面上铺设一层超薄耗磨层，可以有效改善沥青路面的性能。超薄耗磨层凭借着自身的微孔结构，可以减少路面积水概率，将路面行车风险降至最低。与此同时，铺设一层沥青耗磨材料后，可以有效减少市政道路路面养护频率，可以有效起到节约养护成本的作用，为相关部门创新市政道路养护模式提供了便捷条件。由此可见，针对市政工程沥青耗磨层配合进行优化，对推动城市化发展，提升市政道路建设水平具有一定的现实意义。
1 市政道路路面概况
兰州市针对某市政主干道进行拓宽改造时，引入了沥青超薄耗磨层施工工艺。该市政工程道路全长为30.1 km，经过初步改造升级后，该市政主干道的交通流量得以显著提升。该市政道路工程项目在改造之前，司机行车需要经过 21 个路口信号灯，进行改造升级后，行车路口信号灯数量降至 15 个，路段通行时间也由原来的 21 min 缩短至 16 min[1]。该市政道路原为双向四车道，经过拓宽改造后，专门增加了 2 个双向行车道，行车时速有所提升。该市政道路路面设计结构如下：①顶部为厚度 3 cm 的细小改性沥青混凝土；②中部为厚度 5 cm 的改性混凝土；③底部为粒径较粗且厚度为 8 cm 的沥青混凝土。路面基层材料以碎石为主。该市政道路工程项目在改造前，已经投入使用 3 年，其间经历多次路面养护作业，但是整体的养护作业成效不佳[2]。市政道路路面依然存在裂缝、车辙以及局部沉陷等常见病害。遇到雨水天气时，路面抗滑性不足，严重威胁司乘人员安全。鉴于此，为改善市政道路路面性能，延长其使用年限，建议在市政道路主干道上铺设一层厚度均值在 14 mm 左右的沥青超薄耗磨层材料，确保路面行车安全。基本结构如图 1所示。
2 沥青超薄磨耗层原料挑选和配合比优化
2.1 乳化沥青
乳化沥青材料应用于超薄磨耗层中，对改善沥青路面的抗渗性能、耐高温能力均具有显著优势。在施工中，技术人员对乳化沥青材料配比设计和检测方法进行创新优化。施工技术人员率先应用主骨料空隙填充理论制定配合比设计方案，针对粒径分别为 0-3、3-6、6-10（单位：mm）的碎石骨料，通过对关键筛孔通过率进行优化的方式来收集集料，最后使用集料塑造稳定性较高的骨架，以此来提升沥青材料的抗车辙和抗荷载能力，实现沥青材料的充分填充，有效提升路面结构稳定性。如图 2 和表 1 所示，为沥青性能指标测试结果。
2.2 粗集料
考虑超薄磨耗层直接和车辆车轮接触，因此在选择粗细集料的过程中，必须选择具备良好耐磨性和耐久性的原料。在本工程项目中，出于路面荷载力和抗压能力要求，选择花岗岩材料作为粗集料。花岗岩材料不仅外形较为统一，还具有一定的抗滑性能。参考相关施工标准，最终施工技术人员选用粒径为 14.22mm 的花岗岩碎石材料作为粗集料[3]。如图 3 所示，为花岗岩材料性能指标测试结果。
2.3 细集料
参照施工技术标准可知，细集料必须具备良好的沥青黏结性。施工技术人员应选择粒径＜4.75 mm的集料。在本工程案例中，经综合评定最终选定了经过破碎化处理的机制砂，此外，必须确保机制砂干净无杂质，确保细集料符合施工要求。
3 市政道路沥青路面超薄磨耗层施工工艺
3.1 施工前期准备
超薄磨耗层施工前，施工技术人员需优先做好路面病害处理工作，使用铣刨机对路面进行精铣 1 cm，然后及时清理路面杂质，避免杂质进入沥青混料产生黏结反应，确保后续施工效果[4]。此外，如果路面表层泥土或其他杂质较多，还要对路面进行冲刷清理，为后续施工创造良好条件。
3.2 改性沥青混合料拌和作业
在实际的市政道路沥青路面超薄磨耗层施工作业过程中必须高度重视改性沥青拌合作业，施工技术人员不仅要提前准备好施工所需的各类材料，还要结合工程项目具体需求做好沥青材料拌合设备选型工作。在本工程案例中，选用常规 LB2000 沥青拌和材料开展拌合作业。为确保拌和成效，施工技术人员可提前选取部分材料进行试拌。在试拌前需要对拌和材料性能和质量进行检验，确保材料质量达标后方能参与配置。在本工程案例中，施工技术人员应用常见的湿润法拌和模式。需注意的是，应用该方法进行拌合作业时，要严格控制拌合温度并安排技术人员进行检查。在拌和沥青材料的过程中，温度区间范围 160~175 ℃；粗细集料温度区间190~205 ℃；出料口温度区间 175~185℃。如果现场施工人员在拌合过程中发现问题，要及时向技术人员反馈。材料试拌工作完成后，若混料性能符合施工技术标准，可开展大批量生产[5]。
3.3 改性沥青混合料运输
沥青混料拌合作业结束后，现场施工人员可迅速使用装卸运输车将材料运抵施工场地。材料装车前必须对运输车车厢内部杂质进行清理，然后在车厢表层喷洒一层防黏剂，避免沥青混料和车厢内部粘连。为降低沥青混料离析概率，可采用分批次装料模式。结合工程案例实际情况可知，可分三次进行装料，需注意，在装料过程中必须保障材料混合均匀，但是不宜将材料过分装满，避免材料在运输中洒落。材料装车结束后，可在其表层覆盖一层帆布，避免沥青混料温度剧烈变化，将沥青材料发生离析现象的概率降至最低。运输完成后，还要彻底清洁车厢内的沥青混料残余杂质。
3.4 乳化沥青喷洒
在开展沥青混料摊铺作业之前，需做好沥乳化沥青黏层喷洒工作。建议施工技术人员喷洒含量＜67%的乳化沥青材料，乳化沥青喷洒温度需控制在 60～80℃并严格把控喷洒量，建议将喷洒量控制在 1.0~1.2L/m2 以确保路面均匀摊铺。需注意，施工技术人员要按照工程实际情况调整喷洒量。
3.5 改性沥青混合料摊铺
喷洒完乳化沥青材料间隔 5 秒后，可开展沥青混料摊铺施工。技术人员可以将沥青混料运输至现场进行检查，然后使用检查合格材料完成摊铺作业。在本次摊铺环节，使用型号为 SF-1800 威特更摊铺机，需先将料斗装满沥青混料，然后使用刮板传输机将混料传输至熨平板。为充分提升摊铺质量，需提前对熨平板进行预热，预热温度区间宜为 150～170 ℃。考虑到超薄磨耗层压实空间较小，现场作业人员在启动设备后要匀速操作摊铺机作业，摊铺时速不宜超过 180m/h。当日摊铺作业结束后，可使用标尺标记当日作业位置，确保沥青材料厚度一致。
3.6 改性沥青混合料碾压
摊铺作业完成后，现场技术人员需做好沥青混料混合碾压作业。在工程案例中，由于超薄耗磨层弹性显著，整体施工难度较高。建议使用自重较重的 12 吨双钢轮压路机进行碾压。在碾压磨耗层的过程中，需秉承紧跟慢压原则，严禁操作人员随意制动设备。在碾压时，建议选择静压和动压结合的方式，碾压时沥青混料温度＞150 ℃。针对路面接缝处进行处理时，要结合接缝的类型。若接缝为纵向热接缝，可采用梯队摊铺方式，使相邻摊铺带的混合料都处于压实前的热状态，然后一起碾压，实现良好的衔接；若接缝为纵向冷接缝，可先由人工介入对沥青混料进行平整，然后采用跨界碾压方式，合理搭接已完成的路面与准备铺设的路面；若接缝为横向接缝，不建议对接缝顶部进行熨平作业，可先由人工介入对沥青混料进行平整后进行碾压。直至碾压作业完成且沥青路面温度＜50 ℃后，方能结束交通封闭。
4 应用效果展示
应用以上技术对市政道路沥青路面超薄磨耗层进行施工作业，可以显著改善沥青路面的抗拉强度、渗水性能以及平整度等参数。将本工程案例和其他工程项目案例进行类比分析时，现场施工技术人员应用无损检测技术对市政道路路面质量进行综合评价和分析，最终得出检测结果如图 4 所示。
通过实施连续无损检测技术后，没有发现路面存在显著的反射裂缝、车辙，且检测摆值为 83.6(BPN)，未发现衰减。由此可知，使用上述施工技术开展市政道路沥青路面超薄磨耗层施工作业，路面直接和车辆接触部分性能有所提升。此外，通过综合分析本工程案例成本费用造价后发现，由于使用该技术无需购置额外的摊铺作业设备，使用常规摊铺机械即可实现预期施工目标，有效减少了设备采购和租赁费用，可大幅节约施工成本，具有一定的推广应用价值。同时，合理配置沥青集料还可以减少施工过程中产生的噪声污染，更可减少市政工程施工对周围居民和环境产生的影响。
结束语
综上所述，为有效延长市政道路工程项目使用寿命，可应用超薄磨耗层施工工艺。文章结合实际工程案例，分别从原材料配比设计以及施工技术优化等环节入手制定了详细的施工作业方案。结合工程案例具体施工情况可知，做好沥青混合料配比工作对改善路面结构，有效延长市政道路使用年限，确保行车安全具有非常重要的意义和作用。此外，在本工程案例中应用同步施工法，可以显著提升施工效率，大幅缩短了道路封闭时长。
参考文献：
[1]李响,廖嘉欣,曾叶青,等.市政道路沥青路面超薄磨耗层配合比优化及施工技术分析 [J]. 四川水泥,2024(10):232-234.
[2]李响,刘策,曾叶青,等.市政公路养护项目复拌就地热再生工艺的应用探讨[J].山西建筑,2024,50(20):127-129+156.
[3]陈宇.市政道路既有沥青路面技术状况评价与分析[J].福建建材,2024(9):89-92+106.
[4]黄乾淋.基于海绵城市的市政道路透水性沥青路面应用研究[J].工程技术研究,2024,17(17):102-104.
[5]唐宏宇.市政道路沥青路面坑槽冷补施工质量的影响因素及提升措施[J].四川水泥,2024(8):189-191.
原创作者：姬栋霞，城关区市政工程管理所，甘肃 兰州。
