超薄磨耗层在城镇公路的应用
随着北京市公路整体技术状况的提高，通行能力和服务水平也随之提高，公路养护也逐渐面临着更大的挑战；既要保证道路使用的安全性和舒适性，同时更要考虑养护过程对交通的最小延误。而传统的养护方法已经无法满足这些要求，因此高速公路的养护要不断地开发新技术、新材料、新工艺以适应变化。这就需要在公路运行一段时间后，选择适当的时间，在路面只出行功能性病害或没有病害时，就采取预防性养护措施，是公路更好的保持其使用性能。
石担路自2004年拓宽改造后，在过境货车和大流量小汽车的作用下，表面功能性指标已呈下降趋势。若不采取必要的、及时的养护措施，指标会迅速下降，并将转化为结构性破坏。根据石担路路况及路侧环境特点，经研究讨论，决定铺筑超薄磨耗层是对该路段进行预防性养护的最好措施。本文将从项目管理角度介绍超薄磨耗层的特点、优势及问题，以其为今后的工程应用提供一些经验与借鉴。
一、超薄磨耗层简介
超薄磨耗层系统是一种针对交通负载大、路面性能要求高的高等级道路的路面解决方案。超薄磨耗层系统主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护，也可以作为新建道路的表面磨耗层，是一种超长耐久的表面层，具有抗滑、抗磨耗的优良性能。超薄磨耗层是将15~25mm厚的断级配改性热沥青 (NovaBinderTM) 混合料摊铺在聚合物改性乳化沥青粘层（NovaBondTM ）上。使用专用同步摊铺设备进行
施工，即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，经压路机压实以后一次成型。超薄磨耗层独特设计的改性乳化沥青优异的粘结性能避免了以往薄层罩面存在的易推移风险，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。另外，超薄磨耗层系统在施工工艺上也有很大改进，不仅同步而且摊铺机的摊铺速度在15-25m/min，较普通摊铺机提高了5-8倍，而且碾压结束后30min 即可开放交通，从而达到快速养护的目的。
二、工程施工管理 （一）施工前准备工作 1、材料
1） 石料—— 提前5 日到达拌和站（5~10mm、0~3mm、矿粉），须进行试验检测。
2）改性乳化沥青——施工前一天到达，保证最佳温度 2、拌和站
1）运行情况——提前3 日检查，排除隐形故障保证连续生产 2）网选择——3mm 、6mm 各一片，11 或13mm 一片 3、设备
1） 摊铺机——至少提前1 日到位，以备试运行或铺筑试验路是专用设备，包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、乳化沥青喷洒和计量系统、宽度可调节的振动熨平板等部分，能够一次性完成乳化沥青喷洒、热沥青
混合料摊铺及碾压。
2）运料车 —— 至少10 辆，根据运距调整 3） 压路机—— 10~12t 钢轮一台，轻型一台 4、配合比
1）设计配合比 ——材料工程师提供
2）生产配比 ——材料工程师根据材料提前1~2 日调试拌和楼
5、组织
1）施工组织——明确分工、责任到人、统一协调配套设备 2）施工组织方案 （二）施工条件
1、 裂缝宽度小于6.3mm ，可不作处理，乳化沥青直接封堵 2、 裂缝宽度大于6.3mm ，清理裂缝后灌缝处理；
3、但横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、块状裂缝不应超过中等病害水平；
4、坑槽必须进行挖补处理；
5、 表面功能性车辙深度应小于10mm ，否则应铣刨或用微表处填补处理；
6、施工过程现场气温不得低于10℃，路面不能有积水，不得雨中施工。
（三）施工过程
1、摊铺前对所有道路病害进行彻底处理。 2、提前确定摊铺宽度及厚度。
3、便于施工管理，减少对交通的影响，保持现场整洁，确定合理的摊铺方案。根据道路特点，以环岛、交叉路口为节点，将施工路段划分为三个摊铺路段按路段由南往北顺序摊铺。每个摊铺路段按行车道采取循环式摊铺。
4、摊铺行车道前，先将每个路段内边角进行处理，如左转车道、路口，环岛单独处理。
（四）施工过程中关键点控制 1、摊铺控制
1）乳化沥青喷洒温度60－80℃，喷洒量约0.85kg/m2，壳牌工程师根据现场具体情况进行调整。
2）混合料摊铺温度150－170℃，乳化沥青喷洒与沥青混合料摊铺同步进行。
2、碾压控制
1）9 - 12 吨的双钢轮压路机压2~3 遍。
2）压路机不能静止停留在刚刚摊铺的沥青混合料表面上摊铺后立刻进行压实。
3） 设备维护良好，装备有皂液水添加系统和刮板。 4）碾压通常以静态方式进行。
5）碾压完成且路面温度冷却到50℃内开放交通。
6）碾压只是让石料有较好的嵌挤，达到良好的平整度，不需要测压实度。
3、质量控制
1） 矿料质量及矿料级配、沥青材料及混合料的各项指标应符合设计和施工技术指南规定。
2）控制各种矿料和沥青用量。
3）控制混合料拌和加热温度，拌合均匀一致，无花白，无粗细料分离和结团成块现象。
4）严格控制摊铺厚度，避免离析。 5）控制摊铺、碾压和开放交通温度。
6）碾压平整密实，不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。
7）控制纵向接缝搭接工艺，应紧密、平顺，无跳车。 8）面层与路缘石及其他构筑物应密贴接顺。
施工照片1
施工照片
2
施工照片3
三、超薄磨耗曾经济型分析
以北京地区表面层常用的路面结构4cm SMA-13沥青混合料为对象，与2cm 超薄磨耗层进行服务周期内经济性比较。SMA-13混合料的价格参照北京公路造价信息网570元/吨，超薄磨耗层以北京路新沥青混凝土有限公司提供的价格661元/吨为准。2cm 改性超薄磨耗层的设计年限为6-12年，目前国内最早罩面路段的使用寿命已达6年，路况依然良好。SMA-13沥青路面在北京地区的使用年限通常为6年以上。假定两者使用年限相同均为6年，进行经济性比较。
表1 经济性分析
分析结果表明，4cm SMA-13沥青混合料每平米造价高出2cm 超薄磨耗层混合料26.6元。对比1cm 厚混合料造价，每平方米超薄磨耗层混合料仅高出SMA-13沥青混合料0.95元，两者的价格基本相当。
四、工程效果
石担路预防性养护工程超薄磨耗层结合这3个月的使用效果，居民与驾驶者反映良好，比原沥青路面行车舒适性明显提高，噪音有所降低，雨中、雨后路面排水效果显著。
（一） 平整度施工前后对比数据
施工前平整度数据
施工后平整度数据
经分析，施工前平整度平均指数为2.139，施工后为0.704，平整度指标提高67%，路面行驶质量明显提高。
（二）施工后效果图片
雨后效果（左侧为铺后，右侧为铺前）
施工后效果（左侧为未铺，右侧为已铺）
施工后白天效果
施工后夜间效果
五、应用中存在问题
（一）缺乏标准依据
新材料的配比和调整是超薄磨耗层材料公司依据经验给定的，缺乏依据。一旦出现质量问题，易出现各方推脱、无法判断责任主体的情况，不利于管理。
（二）专业设备存在不足
1、乳化沥青储存量小
摊铺机乳化沥青最大存储量为2t ，单车道路面最长摊铺距离约500m ，摊铺机在停止时易产生横向接缝，影响施工质量。
2、乳化沥青灌注时间长
每次灌注时间约为20-30 min，既减慢了摊铺速度，也影响了交通。
（三）、造价高
由于使用专利材料、专利设备，其单价较高，不利于此种工艺的推广使用。随着北京地区的推广应用，需确定一份合理单价。
（四）、排水效果将减弱
随着使用时间增长，路面构造深度被泥土灰尘填充，将直接影响横向排水性能。
六、结语
超薄磨耗层作为新技术、新材料、新工艺引进北京市公路的预防性养护中，是一个非常好的尝试。而且超薄磨耗层路面所具有的抗滑性、抗磨
耗性、施工速度快、提供路面平整度、降低路面行驶噪音的特点也符合现代公路养护的发展方向。从石担路施工后的试验检测结果看，超薄磨耗层的各项指标有所提高，且能较大降低雨天行车水雾，降低行车噪音，改善路面平整度，提高行车舒适度。虽然每平米单价较高，但通过经济分析，长期性价比较好，实际使用效果较好，体现了北京交通“人文交通、科技交通、绿色交通”的三大理念。