高等級瀝青路面養(yǎng)護與維修技術(shù)研究

梁光浩

(山西交通控股集團呂梁南高速公路分公司， 山西 汾陽 033104)

1 高等級公路瀝青路面病害問題

1.1 裂 縫

在公路瀝青路面中，由于車輛碾壓、地質(zhì)條件以及施工質(zhì)量等綜合因素的影響下，常常會出現(xiàn)裂縫問題(見圖1)。裂縫病害的出現(xiàn)對于公路的安全性及美觀性等有著重要的影響，重視裂縫問題的養(yǎng)護維修十分重要。裂縫的形成是由多種因素綜合所致，譬如在公路使用期間，路面承載壓力超出其能力上限，部分路面就會發(fā)生裂縫現(xiàn)象。對于軟土地基的處理不徹底也是導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的重要因素。在裂縫類型上，根據(jù)其斷裂走向大體可分為橫向裂縫和縱向裂縫兩大類，橫向裂縫是因施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以致瀝青結(jié)構(gòu)存在疲勞狀態(tài)，最終形成橫向裂縫。從目前高等級公路瀝青路面施工情況來看，避免甚至杜絕橫向裂縫的出現(xiàn)是極難實現(xiàn)的，因而橫向裂縫的后續(xù)養(yǎng)護與維修也成為公路養(yǎng)護的重要工作內(nèi)容、也是常規(guī)內(nèi)容。在瀝青路面中，溫度是影響瀝青路面較為突出的一個因素，尤其是溫度變化較大時，瀝青路面出現(xiàn)橫向裂縫的概率更高，因而必須對此做好防范準(zhǔn)備，及時進(jìn)行預(yù)防以及處理橫向裂縫。而對于縱向裂縫而言，縱向裂縫也是極難避免的問題，在高等級公路施工過程中，縱向裂縫的出現(xiàn)與地基填土施工有很大關(guān)系，部分施工單位出于工期進(jìn)度的現(xiàn)實考慮，往往存在一些施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況，為縱向裂縫的出現(xiàn)埋下了隱患。此外，瀝青路面當(dāng)中，龜裂(見圖2)也是一種重要的裂縫形式，從表現(xiàn)形式上來看，主要為相互交錯的小網(wǎng)格狀裂縫，因其形狀類似龜殼因而被稱之為龜裂，出現(xiàn)龜裂的最主要原因在于公路路面長期處于疲勞損壞狀態(tài)。

圖1 高等級瀝青路面裂縫

圖2 高等級瀝青路面龜裂

1.2 車 轍

在對高等級公路瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護和維修的過程中可知，公路使用中容易出現(xiàn)車轍現(xiàn)象，路面出現(xiàn)車轍后，將影響道路的使用功能，也是養(yǎng)護維修需要重點關(guān)注的問題。車轍主要是車輛在運行過程中，對道路路面的過大荷載，尤其是載荷超重的車輛經(jīng)過后，就會留下車轍痕跡(如圖3所示)?，F(xiàn)代公路建設(shè)過程中，高等級瀝青路面施工結(jié)束后，施工單位還往往會對初建成的公路路面進(jìn)行承載能力檢測，以便掌握道路路面承載能力，進(jìn)而明確公路行駛車輛的合理限制及規(guī)劃，防止因檢測或規(guī)劃等問題造成路面超負(fù)荷而產(chǎn)生車轍現(xiàn)象，減少車轍對公路路面的損傷。對不同類別的高等級瀝青路面施工來說，必須將內(nèi)容的差異性考慮周全，對路面車輛流量進(jìn)行統(tǒng)計。

圖3 高等級瀝青路面車轍

1.3 推移或者局部沉降

因公路建設(shè)前期規(guī)劃方案不夠合理，致使公路投入運營后，可能出現(xiàn)推移或者局部沉降等病害，增加了后續(xù)公路工程的養(yǎng)護難度。同時在公路工程運營中，瀝青混合料在交通荷載壓力下，路面建設(shè)的材料也會出現(xiàn)位移。可以說，在當(dāng)前公路工程養(yǎng)護工作中，推移和沉降現(xiàn)象的概率還是十分高的，必須要做好各方工作，最大限度地避免該病害帶來的危害。

2 高等級瀝青路面的養(yǎng)護維修技術(shù)研究

2.1 乳化瀝青霧封層養(yǎng)護

乳化瀝青類霧封層主要是對路面表面出現(xiàn)的空隙借助乳化瀝青來予以封閉，最大限度地降低路面的水損壞現(xiàn)象，提升路面的運行質(zhì)量。通常需要添加一定的砂在乳化瀝青中，以增加路面的摩擦力。隨著道路的后期通行，大量車輛荷載的作用下，路面的抗滑系數(shù)將會緩慢降低。經(jīng)過相關(guān)試驗可知，若不摻加石英砂，則路面恢復(fù)通行一個月左右后，路面上的乳化瀝青薄膜的色澤開始逐漸減退，且路面基本恢復(fù)到原先的狀況，如果需要添加石英石材料，則需要借助專用的施工設(shè)備，施工難度相對較大。針對路面的滲水系數(shù)低于100 ml/min的路面，霧封層的效果相對較好，一般可以作為臨時維護方案。

2.2 APR瀝青路面全滲透還原再生技術(shù)

ARP瀝青路面全滲透還原再生技術(shù)主要是在瀝青路面上噴灑一些特殊的再生劑，將路面上原瀝青的各個組分進(jìn)行恢復(fù)，呈現(xiàn)出原始的平衡。在再生劑的作用下，路面瀝青開始軟化膨脹，進(jìn)而實現(xiàn)較好的防水和抗紫外線的作用，一般能夠達(dá)到3 cm左右的滲透力。針對滲水系數(shù)為100～300 ml/min的路面，效果更佳。具體施工流程為：先選用細(xì)砂來將混合料表面的空隙進(jìn)行填充，然后噴灑再生劑，實現(xiàn)封堵，從而顯著降低路面的滲水系數(shù)，但不會降低路面的摩擦系數(shù)。

2.3 乳化瀝青冷再生技術(shù)的循環(huán)利用

現(xiàn)階段，我國的高等級瀝青路面已經(jīng)進(jìn)入到了大中修的時期，此時就會產(chǎn)生大量的舊路面材料，若直接將其廢棄，不僅導(dǎo)致資源浪費，而且會對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染。在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保理念日趨深入的時代背景下，乳化瀝青冷再生技術(shù)應(yīng)用而生，其可以對舊材料進(jìn)行循環(huán)利用，且常溫施工，不會產(chǎn)生污染。乳化瀝青冷再生混合料初期十分容易松散破壞，可以采用Su-Perpave體積設(shè)計法，并采取適宜的室內(nèi)成型工藝。對于瀝青混合料的性能評判可以分為兩個階段：在成型的初期階段，運用肯塔飛散試驗和凍融劈裂試驗來對混合料的初期松散型等進(jìn)行判斷；成型后期，則通過車轍、凍融劈裂等來對混合料的長期性能予以控制。

1)對于基層損害較為嚴(yán)重的路段，可以借助水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行挖補修復(fù)，然后進(jìn)行透層油的噴灑，鋪設(shè)10 cm左右的改性乳化瀝青冷再生基層。

2)基層破壞嚴(yán)重且路面的彎沉值無法滿足設(shè)計要求時，可以對路床的病害進(jìn)行簡單處置后，將一層老路銑刨料作為墊層鋪筑在老路上，然后再加鋪一層廠拌再生水泥穩(wěn)定銑刨料地層，最后將兩層水泥穩(wěn)定碎石基層鋪在上面。完成基層施工后，做好基層的養(yǎng)護工作，避免裂縫的產(chǎn)生，將瀝青面層及時鋪筑上，并澆筑透層油，降低裸露時間，降低基層橫向裂縫。

2.4 溫拌瀝青混合料的使用

溫拌瀝青混合料主要是利用添加劑來將瀝青材料在高溫環(huán)境下的粘度予以降低，促使瀝青混合料處于一個相對較低的溫度狀態(tài)，以此來進(jìn)行拌和和施工。據(jù)相關(guān)試驗可知，利用溫拌瀝青混合料，開展瀝青混合料的拌和、攤鋪和碾壓等工序時，其溫度能夠比熱拌瀝青混合料降低20℃～50℃(實際施工中，大約降低了35℃左右)，其施工效果則完全可以和普通熱拌瀝青混合料的效果相媲美。

2.5 裂縫的養(yǎng)護維修

路面裂縫表現(xiàn)出來的縱向及橫向裂縫，在新舊道路結(jié)合部位或是路基改造部位，因路基碾壓施工不到位，容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，這些位置往往也是縱向裂縫極易出現(xiàn)的地方；在對裂縫進(jìn)行養(yǎng)護維修時，若裂縫寬度及深度都很小，可利用熱瀝青來灌縫加以養(yǎng)護，避免雨水通過裂縫進(jìn)入到路面基層，破壞路基結(jié)構(gòu)。在對橫向裂縫進(jìn)行養(yǎng)護維修時，若裂縫過小，可不進(jìn)行處理，因為橫向裂縫會隨著路面溫度升高，在車輛荷載作用下會自動愈合。上述預(yù)防性養(yǎng)護措施多用于路面使用中發(fā)生的早期病害，如泛水、松散等。對瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護有效提升了路面使用壽命，因而在當(dāng)前路面養(yǎng)護維修當(dāng)中應(yīng)用普遍。數(shù)據(jù)資料表明，對瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護可延長路面5～7年的使用壽命，并且在現(xiàn)代新技術(shù)及新材料的發(fā)展應(yīng)用下，預(yù)防性養(yǎng)護工作的開展會變得更加順暢，養(yǎng)護維修效果也將更加顯著。

3 結(jié) 語

現(xiàn)階段，我國的高等級瀝青路面已經(jīng)全面進(jìn)入到大中修階段，路面病害不斷出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到車輛的行駛舒適度和安全。因此，針對瀝青路面的常見病害，諸如裂縫、車轍以及沉降等，應(yīng)及時查明原因，采取對應(yīng)的措施予以處置。同時還需要綜合運用多種維修養(yǎng)護技術(shù)，及時恢復(fù)瀝青路面的使用性能，全面推動高等級公路工程的全面健康發(fā)展。