封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化關鍵技術研究及應用
完成單位
江蘇現(xiàn)代路橋有限責任公司
工程概況
2019年寧杭高速養(yǎng)護工程采用封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術共25.538km，應用工況為上面層+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在一體機技術應用效果評估的基礎上，系統(tǒng)開展了專用乳化瀝青性能的提升研究和室內應用效果評價，提出了一體機升級改造的方案；開展一體化專用乳化瀝青的系統(tǒng)研究，制定了一體化技術專用乳化瀝青的技術標準。該技術已在江蘇省寧杭高速、寧滬高速等多條高速得到廣泛的應用。
主要創(chuàng)新點
一、技術思路
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，影響了施工質量，進而影響到瀝青路面的使用壽命。灑布攤鋪一體化技術實現(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)護效率、養(yǎng)護質量和路面結構的整體性具有重要的現(xiàn)實意義。
封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術在一體機技術應用效果評估的基礎上，系統(tǒng)開展了一體化技術專用乳化瀝青性能的提升研究，并進行了室內應用效果評價；然后對一體機設備的現(xiàn)狀進行了分析，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，制定了一體化技術專用乳化瀝青的技術標準。
封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術兼?zhèn)淙榛癁r青灑布和瀝青混合料攤鋪的功能，減少工程機械調動次數(shù)，提高了路面養(yǎng)護施工的安全系數(shù)；灑布攤鋪一體化施工過程中，由于沒有粘結層和瀝青層之間的施工間隙，開放交通時間大大提前，減少了路面養(yǎng)護造成的社會影響。
二、關鍵技術方案
?。?）一體機機械設備現(xiàn)狀分析及研發(fā)改造研究
現(xiàn)有的一體機設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致散布不均勻、破乳速度慢導致水分殘留等問題，因而需要開展一體機機械設備的研發(fā)改造研究；
研發(fā)了國內首臺具有自主知識產權的乳化瀝青灑布與瀝青混合料攤鋪一體化設備適用于不同路面結構，具備不同路面厚度的灑布攤鋪同步作業(yè)能力。
?。?）一體化技術用乳化瀝青性能提升研究及技術標準制定
研發(fā)了適用于不同路面結構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）、粘結性能好、耐反復加熱（7次以上）的優(yōu)勢，并結合工程應用效果提出一體化工藝適用的乳化瀝青質量控制體系；
針對目前破乳速度評價方法只能定性分析，通過電流值捕捉規(guī)定質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間定量評價方法；
提出基于關鍵指標均衡的一體化專用乳化瀝青質變確定體系，并給出一體化專用乳化瀝青粘結材料技術標準。
?。?）給出標準化施工技術指南
結合不同工況一體化施工特點和實際工程應用效果，提出一體化不同工況不同路面結構下工程施工指南。
三、實施效果
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可實現(xiàn)：
（1）節(jié)省了大量的人工和設備使用，減少2h以上的施工間隙，成為高速公路養(yǎng)護施工快速開放交通的實現(xiàn)手段之一；
?。?）提升了經濟和社會效益。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)護施工1公里采用一體化技術可節(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。
?。?）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授權實用性新型專利1項（專利號：ZL 2018 2 1714982.0），2019年獲江蘇省綜合交通運輸學會科學技術二等獎1項，2020年獲江蘇省省級工法一項。
生產、應用及推廣情況
2019年寧杭高速養(yǎng)護工程采用封層粘層灑布與瀝青混合料攤鋪一體化技術共有25.538km，應用工況為上面層+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已在江蘇省寧杭高速、寧滬高速等多條高速得到廣泛的應用。
