封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

　　完成單位

　　江蘇現(xiàn)代路橋有限責(zé)任公司

　　工程概況

　　2019年寧杭高速養(yǎng)護(hù)工程采用封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)共25.538km，應(yīng)用工況為上面層+粘層和中面層+粘層，面積約為58676m2。封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)在一體機(jī)技術(shù)應(yīng)用效果評估的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展了專用乳化瀝青性能的提升研究和室內(nèi)應(yīng)用效果評價(jià)，提出了一體機(jī)升級改造的方案；開展一體化專用乳化瀝青的系統(tǒng)研究，制定了一體化技術(shù)專用乳化瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)已在江蘇省寧杭高速、寧滬高速等多條高速得到廣泛的應(yīng)用。

　　主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

　　一、技術(shù)思路

　　傳統(tǒng)封層、粘層與瀝青混合料的施工均采用分步施工的方式，在封層、粘層的施工間隙中各種外界因素容易對封層、粘層造成一定破壞，且沿線周邊社會(huì)車輛車輪的摩擦及揉搓易使封層材料造成一定的磨耗，影響了施工質(zhì)量，進(jìn)而影響到瀝青路面的使用壽命。灑布攤鋪一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了封層、粘層灑布及瀝青混合料攤鋪可連續(xù)作業(yè)的新技術(shù)裝備，消除了封層、粘層施工與瀝青混合料施工之間的工藝間隙，對于避免封層、粘層的各類破壞，提高高速公路養(yǎng)護(hù)效率、養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和路面結(jié)構(gòu)的整體性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)在一體機(jī)技術(shù)應(yīng)用效果評估的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展了一體化技術(shù)專用乳化瀝青性能的提升研究，并進(jìn)行了室內(nèi)應(yīng)用效果評價(jià)；然后對一體機(jī)設(shè)備的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并提出了升級改造的方案；最后，基于一體化專用乳化瀝青的系統(tǒng)研究，制定了一體化技術(shù)專用乳化瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)兼?zhèn)淙榛癁r青灑布和瀝青混合料攤鋪的功能，減少工程機(jī)械調(diào)動(dòng)次數(shù)，提高了路面養(yǎng)護(hù)施工的安全系數(shù)；灑布攤鋪一體化施工過程中，由于沒有粘結(jié)層和瀝青層之間的施工間隙，開放交通時(shí)間大大提前，減少了路面養(yǎng)護(hù)造成的社會(huì)影響。

　　二、關(guān)鍵技術(shù)方案

　?。?）一體機(jī)機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀分析及研發(fā)改造研究

　　現(xiàn)有的一體機(jī)設(shè)備不能噴灑粘度稍大的改性乳化瀝青，常規(guī)乳化瀝青存在部分流淌導(dǎo)致散布不均勻、破乳速度慢導(dǎo)致水分殘留等問題，因而需要開展一體機(jī)機(jī)械設(shè)備的研發(fā)改造研究；

　　研發(fā)了國內(nèi)首臺(tái)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的乳化瀝青灑布與瀝青混合料攤鋪一體化設(shè)備適用于不同路面結(jié)構(gòu)，具備不同路面厚度的灑布攤鋪同步作業(yè)能力。

　?。?）一體化技術(shù)用乳化瀝青性能提升研究及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定

　　研發(fā)了適用于不同路面結(jié)構(gòu)一體化工藝的高固含量高粘快裂乳化瀝青，具有快速破乳（27s）、粘結(jié)性能好、耐反復(fù)加熱（7次以上）的優(yōu)勢，并結(jié)合工程應(yīng)用效果提出一體化工藝適用的乳化瀝青質(zhì)量控制體系；

　　針對目前破乳速度評價(jià)方法只能定性分析，通過電流值捕捉規(guī)定質(zhì)量乳化瀝青與特定級配集料攪拌和易性變化過程，提出一種基于電流值的乳化瀝青破乳時(shí)間定量評價(jià)方法；

　　提出基于關(guān)鍵指標(biāo)均衡的一體化專用乳化瀝青質(zhì)變確定體系，并給出一體化專用乳化瀝青粘結(jié)材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）給出標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)指南

　　結(jié)合不同工況一體化施工特點(diǎn)和實(shí)際工程應(yīng)用效果，提出一體化不同工況不同路面結(jié)構(gòu)下工程施工指南。

　　三、實(shí)施效果

　　相較于傳統(tǒng)施工工藝，封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)：

　?。?）節(jié)省了大量的人工和設(shè)備使用，減少2h以上的施工間隙，成為高速公路養(yǎng)護(hù)施工快速開放交通的實(shí)現(xiàn)手段之一；

　?。?）提升了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在成本方面，采用一體化施工每平方米節(jié)省8元；在節(jié)能低碳方面，單車道養(yǎng)護(hù)施工1公里采用一體化技術(shù)可節(jié)約能源2347.84kg，降低二氧化碳排放量為4674.608kg，具有較好的節(jié)能降碳效益，直接效益可節(jié)省37500元。

　　（3）避免了粘層油破乳后粘輪對路面造成的污染，提高了環(huán)境效益。

　　封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)授權(quán)實(shí)用性新型專利1項(xiàng)（專利號：ZL 2018 2 1714982.0），2019年獲江蘇省綜合交通運(yùn)輸學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，2020年獲江蘇省省級工法一項(xiàng)。

　　生產(chǎn)、應(yīng)用及推廣情況

　　2019年寧杭高速養(yǎng)護(hù)工程采用封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)共有25.538km，應(yīng)用工況為上面層+粘層和中面層+粘層，面積約為58676m2。目前封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術(shù)已在江蘇省寧杭高速、寧滬高速等多條高速得到廣泛的應(yīng)用。