導航：安全管理網>> 安全論文>> 建筑安全論文>>正文

超薄磨耗層在高速公路養護中的應用研究

文檔作者：韋振華文檔來源：廣西錦繡前程人力資源股份有限公司		更新日期： 2026年05月19日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大?。?2.20 MB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：2.20 MB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：城市道路雨水口實施重點和優化措施探討

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

工程設備與材料
104
2023 年 第 08 期 總第 136 期 工程技術研究
摘要：為研究超薄磨耗層在高速公路養護中的應用效
果，文章采用SMA-10超薄磨耗層進行原材料試驗，
測試其耐久性，并嚴格控制施工要點，最終基于實際
工程對加鋪磨耗層前后的路面滲水性能及抗滑性能進
行檢測，評價鋪筑后的路面耐久性。結果表明：動穩
定度和破壞應變分別達到 4 160次/mm和3 108 με，
加鋪磨耗層后路面滲水系數由85.7 mL/min降低至
13.85 mL/min，構造深度由0.53 mm提升至1.33 mm，
說明加鋪超薄磨耗層可以改善路面的使用性能，延長
路面使用壽命。
關鍵詞：SMA-10 超薄磨耗層；原材料試驗；公路養護
Abstract: In order to study the application effect of ultra-
thin wearing course in expressway maintenance, this paper uses SMA-10 ultra-thin wearing course to carry out raw material testing to test its durability, and strictly controls the construction points. Finally, based on the actual project,
the pavement water permeability and sliding resistance performance before and after the addition of the wearing course are tested to evaluate the pavement durability after paving. The results show that the dynamic stability and failure strain reach 4 160 times/mm and 3 108 με
respectively. After adding the wearing course, the pavement
water permeability coefficient decreases from 85.7 mL/min to 13.85 mL/min, and the structural depth increases from 0.53 mm to 1.33 mm. It shows that the ultra-thin wearing course can improve the performance of the pavement and prolong its service life.
Key Words: SMA-10 ultra-thin wearing course; raw material
testing; highway maintenance
分類號：U418.4
超薄磨耗層在高速公路養護中的應用研究
韋振華
廣西錦繡前程人力資源股份有限公司，廣西 南寧 530000
Research on the Application of Ultra-thin Wearing Course
in Expressway Maintenance
WEI Zhenhua
Guangxi Bright Future Human Resources Stock Co., Ltd., Nanning 530000, Guangxi, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2023.08.032 .
《2021年交通運輸行業發展統計公報》指出，2021年
末全國公路總里程數達到528.07×104 km，公路養護里
程達到525.16×104 km，占公路總里程比重99.4%。養
護市場不斷擴大，養護需求逐年增加。在前期的道路
養護與發展的基礎上，研究一種科學、方便、高效的
瀝青路面修補技術十分重要。超薄磨耗層作為一種瀝
青混合料與改性乳化瀝青黏層結合的瀝青路面表面層
技術，在公路養護方向上受到了研究者越來越多的關
注 [1]。該項技術重點關注對路面功能性的修復，主要
用于解決路面松散、抗滑性不足及修復部分輕度裂縫，
并且能將鋪筑厚度降低到小于 25 mm，有效降低道路
的養護成本，具有良好的經濟效益 [2-3]。目前國內外
常用的5種超薄磨耗層種類分別為SMA-10、ECA-10、
Nova Chip、HVE超黏磨耗層和GT-8超韌超薄瀝青磨耗
層 [4]。其中，超薄罩面SMA-10采用間斷級配，具有瀝
青、粗集料和礦粉含量高等特點 [5-6]，相對于細粒式連
續型級配，耐久性、密實性和防滑性均有提升 [7]。目前，
未針對 SMA-10超薄磨耗層形成完整的施工工藝標準
與鋪筑后的耐久性進行試驗研究。綜上，通過S12申
嘉湖高速、G50申蘇浙皖高速2021路面的罩面加鋪工
程的成功鋪筑經驗，提出了SMA-10超薄磨耗層運輸、
攤鋪、碾壓等關鍵施工工藝，通過試驗對耐久性、滲
水性和抗滑性進行評價，為SMA-10超薄磨耗層技術
推廣提供了技術參考和借鑒。
1 SMA-10 超薄磨耗層原材料
1.1 集料
粗集料和細集料均采用玄武巖碎石，礦粉為石灰
巖礦粉，纖維采用肯特萊公司產的松散木質素纖維。 作者簡介： 韋振華，男，本科，助理工程師，研究方向為道路工程。
工程設備與材料
105
工程技術研究 第 8 卷 總第 136 期 2023 年 4 月
原材料性能檢測指標如表 1所示。
表 1 集料檢測
1.2 SBS 改性瀝青
瀝青采用東海牌 SBS改性瀝青，主要的檢測項目
如表 2所示。
項目 技術要求 檢測結果 檢驗方法
壓碎值 ≤ 28% 7.1% T0316
洛杉磯磨耗 ≤ 30% 8.9% T0317
視密度 /
（g·cm-3）
≥ 2.5 2.764 T0304T
吸水率 ≤ 2 0.81 T0304
黏附性 ≥ 5 級 5 級 T0616
磨光值（PSV） ≥ 42 55 T0321
項目 技術要求 檢測結果 檢驗方法
針入度（25 ℃，100 g，5 s）/（0.1 mm） 50 ～80 70 T0604
延度（5 ℃，5 cm/min）/cm ≥ 30.0 36.1 T0605
軟化點 /℃ ≥ 75 88 T0606
135 ℃運動黏度 /（Pa·s） 1.0 ～3.0 2.1 T0625,T0619
閃點 /℃ ≥ 230 330 T0611
25 ℃彈性恢復 ≥ 85.0% 95.9% T0622
離析（48 h 軟化點差）/℃ ≤ 2.5 1.9 T0661
質量變化 -0.50% ～0.50% 0.03% T0610 或T0609
25 ℃針入度比 ≥ 75% 78% T0604
5 ℃殘留延度 /cm ≥ 20.0 25.8 T0605
項目 技術要求 檢測結果 檢驗方法
破乳速度 快裂 快裂 T0658
粒子電荷 陽離子（+）陽離子（+） T0653
篩上剩余量（1.18 mm） ≤ 0.1% 0.05% T0652
黏度（恩格拉黏度計 E25） 1 ～ 15 8.34 T0622
蒸發殘留性
能試驗
含量 ≥ 62% 68% T0651
針入度（100 g，
25 ℃，5 s）/
（0.1mm）
50-150 76 T0604
軟化點 /℃ ≥ 55 59.8 T0606
5℃延度 /cm ≥ 20 24 T0605
貯存穩定性
1 d ≤ 1% 0.6% T0655
5 d ≤ 5% 2.5% T0655
表 3 SBS改性乳化瀝青主要性能指標檢測結果
表 2 SBS改性瀝青主要性能指標檢測結果
1.3 SBS 改性乳化瀝青
超薄罩面黏層使用的 SBS改性乳化瀝青，主要的
檢測項目如表 3所示。
2 1
1 2
2 1
(t t ) N DS C C
d d
? ×
= ××
?
（1）
式中：DS 為瀝青混合料的動穩定度，次/mm；d1
為對應于時間 t1 的變形量，mm；d2 為對應于時間 t2 的
變形量，mm；C1 為試驗機類型系數，曲柄連桿驅動加
載輪往返運行方式為 1.0；C2 為試件系數，試驗室制
備寬300 mm的試件為1.0；N 為試驗輪往返碾壓速度，
通常為 42次/min。
②結果分析：對SMA-10車轍板試件進行車轍試
驗后，得到試件的動穩定度為4 160次/mm，變異系數
小于 20%，符合相關要求（＞3 000次/mm），高溫穩
定性較好。
（2）低溫穩定性。①試驗檢驗：按照《公路瀝青
路面設計規范》（JTG D50—2017）對瀝青混合料低溫
穩定性的要求，文章采用低溫彎曲試驗，以最大彎拉
應變表征瀝青混合料的低溫性能。計算公式如下：
2
6
B
hd
L
ε = （2）
SAM-10超薄磨耗層的級配范圍如表4（見下頁）
所示。通過馬歇爾配合比設計方法進行實驗，得到最
佳的油石比為 6.2%。
1.4 瀝青混合料
車轍是超薄磨耗層的主要病害。瀝青混合料的高
溫穩定性不足，容易導致車轍等病害的出現。瀝青混
合料的低溫穩定性不足，容易導致路面在快速降溫的
情況下，路面應力迅速積累到抗拉極限導致開裂。二
者影響道路的使用性能和壽命，是耐久性的重要評價
指標，因此測試瀝青混合料的高溫穩定性和低溫穩定
性十分必要。
（1）高溫穩定性。①試驗檢驗：目前我國主要采
用馬歇爾試驗和高溫車轍試驗，馬歇爾試驗可以反映
高溫穩定性卻與車轍沒有直接聯系，因此采用高溫車
轍試驗對試件進行測試。計算公式如下：
工程設備與材料
106
2023 年 第 08 期 總第 136 期 工程技術研究
式中：εB 為試件破壞時的最大彎拉應變，με ；h 為
跨中斷面試件的高度，mm；L 為試件的跨徑，mm；d
為試件破壞時的跨中撓度，mm。
②結果分析：對SMA-10試件進行低溫彎曲試驗
后，得到試件的破壞應變為3 108 με，符合《公路瀝
青路面設計規范》（JTG D50—2017）對破壞應變的要
求（＞2 500 με），低溫穩定性較好。
2 SMA-10 超薄磨耗層施工要點
（1）原路面承載力檢測。超薄磨耗層不屬于結構
補強層，施工前需對道路進行承載能力檢測，保證道
路符合承載能力指標要求。
（2）路面檢查。鋪筑前，清理原路面上的灰塵、
脫離的集料，修復原路面的坑槽或不平整區域，以確
保道路符合鋪筑條件。
（3）瀝青混合料的運輸?；旌狭系倪\輸車輛宜采
用大噸位運料車。高速公路鋪筑時，等候的運料車必
須多于 5輛，并對瀝青混合料悶料1 h?？梢韵葘⑦\料
車中的混合料倒入轉運車，混合料經過兩次拌和后再
向攤鋪機供料。運料車每次卸料之后，都需要進行清洗。
（4）混合料的鋪筑。由于SMA-10的粒徑小，厚
度較薄，導致散熱迅速，所以需要對鋪筑的溫度要求
嚴格。①SMA-10混合料的可壓實余地較小，因此對
于瀝青罩面的松鋪系數都應通過試驗路段試鋪、試壓
確定。②鋪筑的溫度是影響鋪筑質量的關鍵因素。鋪
筑的溫度應該高于鋪筑普通瀝青混合料的溫度，避免
出現鋪租時間導致壓實度不足的現象。鋪筑之前，需
要保證攤鋪機的平板溫度能達到 100 ℃以上。③磨耗
層的厚度薄并且以粗集料為主。因此，在鋪筑過程中，
熱量散失的速度過快易導致混合料的溫度不足。鋪筑
氣溫要在 10 ℃以上，且不得在雨天、路面潮濕情況下
施工。施工溫度為160～175 ℃。④SMA-10混合料
的粒徑較小，在鋪筑過程中可能出現邊緣粗料偏多的
問題，邊緣處的壓實效果差。為了提高鋪筑的質量，
需要安排專人處理邊緣。⑤確保鋪筑的平整度指標要
求，需要保持穩定、均勻緩慢、不間斷地鋪筑，鋪筑
過程中不得隨意停止或調整速度。當鋪筑過程中出現
波浪、離析、拖痕等現象時，應及時分析導致原因，
并加以處理。
（5）瀝青混合料的碾壓。碾壓是決定道路質量的
關鍵因素，需特別關注碾壓工藝。①由于SMA-10超
薄磨耗層采用的是間段級配，粗集料多，熱量散失快，
壓實較為困難，因此需根據混合料類型、罩面的厚度、
路面的寬度及攪拌和運輸、鋪筑的能力確定壓路機的
數量、種類及壓路機隊伍的組織。②壓實工藝為初壓、
復壓和終壓的方式。初壓遍，靜壓1遍，后續3遍為
振動碾壓。復壓采用雙機振動，需要碾壓3遍。終壓
采用靜壓的方式，碾壓1～2遍以消除輪跡。初壓溫
度一般不低于 150 ℃，復壓溫度不得低于80 ℃。③在
鋪筑的混合料未壓實之前，禁止人員在路面行走，以
保證其平整度。
（6）路面的施工必須連接平順、接縫緊密，不能
形成接縫離析。上下層的縱縫應錯開300～400 mm
（冷接縫）或150 mm（熱接縫）以上，以確保平整度
指標滿足要求。
3 效果評價
實驗研究依托于 S12申嘉湖高速、G50申蘇浙皖
高速 2021路面的罩面加鋪工程。申嘉湖杭高速公路是
長三角經濟圈內由浙江省通往上海的五條大通道之一，
隨著車流量逐年猛增，超重超載現象不斷，高速路面
出現車轍、坑洞、松散和抗滑性不足等多種病害。
根據《公路瀝青路面預防養護技術規范》（JTG/T 5142-01—2021）對原路面路況水平進行評價。由評定
的公路路況水平與道路的等級綜合考慮，養護方案選
擇使用于重載交通的超薄磨耗層養護技術。
3.1 滲水系數檢測
（1）試驗檢驗。路面的滲水系數不足，易導致路
面發生早期的損壞。因此需要對道路進行滲水系數繼
續檢測。滲水系數一般與混合料的開口空隙有關，開
口空隙與級配有較大的關系。在道路結構中，SMA-10
超薄磨耗層需要保證基本不滲水，需要對其的滲水率
SMA-10
通過下列篩孔的質量分數
13.200 mm 9.500 mm 4.750 mm 2.360 mm 1.180 mm 0.600 mm 0.300 mm 0.150 mm 0.075 mm
級配上限 100.0% 100.0% 60.0% 32.0% 26.0% 22.0% 18.0% 16.0% 13.0%
級配下限 100.0% 90.0% 28.0% 20.0% 14.0% 12.0% 10.0% 9.0% 8.0%
級配擬配 100.0% 98.9% 36.5% 30.4% 24.4% 18.5% 15.1% 12.6% 10.3%
表 4 SMA-10級配
工程設備與材料
107
工程技術研究 第 8 卷 總第 136 期 2023 年 4 月
進行嚴格控制。施工后，根據《公路路基路面現場測
試規程》（JTG E60—2008）和《公路技術狀況評定標準》
（JTG H20—2007）對新鋪筑的路面進行檢測。具體計
算公式如下：
2 1
2 1
60 W
v v C
t t
?
= ×
? （3）
式中：CW 為路面滲水系數，mL/min；v1 為第一次
計時時的水量，通常為100 mL；v2 為第二次計時時的
水量，通常為500 mL；t1 為第一次計時的時間，s；t2
為第二次計時的時間，s。
（2）結果分析。路面滲水系數變化如圖1所示，
SMA-10超薄磨耗層施工后，路面的滲水性得到較
大的改善。改善前9個點測得的平均滲水量均值為
85.7 mL/min，進行SMA-10鋪筑后，9個測點的平均
滲水系數降到 13.85 mL/min，改善滲水系數效果明顯。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
路面滲水系數（mL/min）
施工前
施工后
路面滲水系數 /（mL·min-1）
測點編號
0
圖 1 路面滲水系數變化
3.2 抗滑性能檢測
（1）試驗檢驗。瀝青路面的廣泛使用，提高了行
車速度，因此對路面的抗滑性要求更高。鋪筑的SMA-
10超薄磨耗層與車輪直接接觸，因此需要保證其有足
夠的抗滑性能。如果超薄磨耗層的抗滑性不足，則車
輛的制動距離增加，容易導致出現交通事故。目前國
內對抗滑性能檢測主要是構造深度實驗和摩擦系數實
驗，文章采用的實驗方法為構造深度實驗。具體計算
公式如下：
2 2
TD 100 V 4 31 831
D D
× ×
= =
π×
31 831
（4）
式中：TD 為瀝青混合料表面構造深度，mm；V 為
砂的體積，取 25 cm3 ；D 為攤平砂的平均直徑，mm。
（2）結果分析。對道路進行SMA-10超薄磨耗層
鋪筑前，測點的平均構造深度為 0.53 mm，已經不能滿
足《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2017）對構
造深度（≥ 0.55 mm）的要求。鋪租后，路面的平均構
造深度為 1.33 mm，實際的構造深度遠高于規范的要求，
如圖 2所示。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
路面構造深度（mm）
編號
施工前
施工后
路面構造深度 /mm
0
測點編號
圖 2 路面構造深度變化
4 結束語
針對高速公路出現的抗滑性抗滲水能力不足等病
害，文章通過鋪筑SMA-10超薄磨耗層，評價路面病
害處理與鋪筑后的耐久性，并對瀝青混合料進行耐久
性測試，動穩定度和破壞應變分別達到4 160次/mm
和 3 108 με。從鋪筑效果看，平均滲水系數和路面構
造深度分別達到了13.85 mL/min（降低了83.8%）和
1.33 mm（提升了150.9%），對路面密實性和防滑性的
提升效果十分顯著，耐久性能優異。
參 考 文 獻
[1] 王洪偉,金帆,蔡祥,等.高耐久超薄磨耗層的開發與路用性能研究
[J]. 湖北大學學報(自然科學版),2022,44(5):636-641.
[2] 關博文,薛興杰,孟建黨,等.SMA-5煅燒鋁礬土超薄磨耗層路用性
能與抗滑性能評價[J].長安大學學報(自然科學版),2022,42(4):10-
19.
[3] 蔡成雷.基于感應加熱的功能型超薄磨耗層松散掉粒性能研究[D].
武漢: 武漢工程大學,2022.
[4] 馮志強.超薄磨耗層溫拌橡膠瀝青混合料性能研究[J].公路,2021,66
(11):14-20.
[5] 呂軍.提高超薄瀝青混凝土磨耗層施工質量的措施探討[J].西部交
通科技,2021(10):41-43.
[6] 曾雙強.Nova Chip超薄磨耗層技術研究[J].工程技術研究,2022,7(13):
42-44.
[7] 吳忠青.超薄磨耗層用開級配小粒徑透水瀝青混合料的研制[J].上
海公路,2022(2):120-124,169.

網友評論 more

建筑安全論文最新內容

05-19