某瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

蘇丹

摘要 隨著我國大量高速公路建設(shè)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段，瀝青路面使用性能受到廣泛關(guān)注，養(yǎng)護(hù)的重要性日益凸顯。為保證高速公路瀝青路面使用性能，降低養(yǎng)護(hù)成本，需采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)及時養(yǎng)護(hù)路面。文章以某高速公路為例，對其瀝青路面進(jìn)行病害調(diào)查和技術(shù)狀況評價，發(fā)現(xiàn)其路面病害主要是裂縫和修補(bǔ)，技術(shù)狀況等級為優(yōu)。為延長路面使用壽命，提高路面的抗滑性能，選擇超薄罩面法作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，并介紹了其施工技術(shù)要點(diǎn)，旨在探討預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在瀝青路面中的應(yīng)用效果和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞 高速公路項目；瀝青路面；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

中圖分類號 U418.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）11-0085-03

0 引言

高速公路瀝青路面具有平整、舒適、耐久等優(yōu)點(diǎn)。然而，瀝青路面在使用過程中受到各種因素影響，可能出現(xiàn)裂縫、車轍、坑槽等病害，影響路面性能和使用壽命[1]。因此，及時有效地對瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是保障公路安全和暢通的重要措施。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一種在路面狀況較好或路面病害發(fā)生初期必須采取的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，屬于主動性養(yǎng)護(hù)范疇，可增加瀝青路面服務(wù)使用年限，是高速公路常用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)[2]。常用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)包括微表處、霧封層和薄層罩面等，各有其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，因此在工程實踐中需要結(jié)合實際情況科學(xué)、合理地決策，采取針對性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案。

1 工程概況

某高速公路項目為省高速公路網(wǎng)的重要組成部分，全長27.574 km，設(shè)計速度為120 km/h，路基寬度為26 m，雙向六車道。項目采用瀝青混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土面層4 cm、瀝青混凝土中層6 cm、瀝青混凝土底層8 cm、水穩(wěn)碎石基層20 cm、填料層30 cm。該項目于2019年開工建設(shè)，2021年竣工通車，當(dāng)前瀝青面層病害較多，需開展病害處治及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

2 公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策方法及常見技術(shù)方案

2.1 決策方法

（1）確定養(yǎng)護(hù)時機(jī)：根據(jù)路面技術(shù)狀況、交通量、氣候條件、經(jīng)濟(jì)效益等因素，確定最佳的養(yǎng)護(hù)時間，避免過早或過晚進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，造成資源浪費(fèi)或路面損壞加劇[3]。

（2）分析舊路病害：通過對舊路進(jìn)行檢測、評價和診斷，分析路面存在的病害類型、程度、分布和原因等，確定路面的技術(shù)狀況等級和養(yǎng)護(hù)需求。

（3）選擇養(yǎng)護(hù)方案：根據(jù)舊路病害分析結(jié)果，結(jié)合預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目標(biāo)和原則，選擇最適合的養(yǎng)護(hù)措施和技術(shù)方案，考慮其技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和環(huán)境適應(yīng)性等。

（4）預(yù)防性養(yǎng)護(hù)基本流程如圖1所示。

2.2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)常見技術(shù)方案

瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是指在瀝青路面沒有出現(xiàn)或剛剛出現(xiàn)病害時采取的養(yǎng)護(hù)措施，目的是防止或延緩病害的發(fā)展，提高路面的使用性能和壽命[4]。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案的制定應(yīng)根據(jù)路面的技術(shù)狀況、交通量、氣候條件、經(jīng)濟(jì)效益等因素進(jìn)行綜合分析，選擇最適合的養(yǎng)護(hù)措施和技術(shù)方案。常見的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案如圖2所示。

（1）裂縫填封：裂縫填封是指用瀝青或其他材料將裂縫填平，防止水滲入，恢復(fù)路面的整體性。裂縫填封有兩種形式：抹縫和灌縫。抹縫是用密封膠直接涂抹在裂縫上，適用于小裂縫；灌縫是先對裂縫進(jìn)行開槽，然后用密封膠灌入裂縫，適用于較大裂縫。裂縫填封應(yīng)在冬季或干燥季節(jié)進(jìn)行，以減少瀝青的應(yīng)力變化。

（2）稀漿封層：稀漿封層是指用乳化瀝青、集料、水和添加劑按一定比例拌和，形成流動性好的混合料，然后用專用設(shè)備將混合料攤鋪在路面上，形成一層薄而均勻的封層。稀漿封層可以有效地修復(fù)路面的細(xì)微裂縫、脫皮、車轍等病害，提高路面的平整度、耐磨性、防水性和抗滑性[5]。稀漿封層有普通稀漿封層和改性稀漿封層兩種類型，改性稀漿封層是在乳化瀝青中加入改性劑，提高其黏結(jié)強(qiáng)度和耐候性。稀漿封層應(yīng)在高溫?zé)o雨的天氣下施工，施工后1～2 h即可開放交通。

（3）微表處：微表處是稀漿封層的改進(jìn)版，是一種新型的瀝青路面罩面技術(shù)。微表處是指用改性乳化瀝青、級配集料、水和添加劑按一定比例拌和，形成施工性和易性良好的混合料，然后用專用設(shè)備將混合料攤鋪在路面上，形成一層厚度約為12.7 mm的罩面。微表處可以更好地修復(fù)路面的裂縫、松散、沉塘等病害，提高路面的平整度、耐磨性、防水性和抗滑性[6]。微表處應(yīng)在高溫?zé)o雨的天氣下施工，施工后1 h即可開放交通。

3 瀝青路面病害調(diào)查分析

調(diào)查該高速公路段瀝青路面病害，發(fā)現(xiàn)主要存在裂縫、車轍、病害修補(bǔ)等典型病害。病害分布情況見表1。

根據(jù)表1可知，該高速公路瀝青路面病害中橫向裂縫、修補(bǔ)占比85%，原因可能與重載交通和施工質(zhì)量有關(guān)。由于該公路段瀝青路面病害還處于初期階段，建議采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，如裂縫填封、稀漿封層等，以延緩病害的發(fā)展，提高路面的使用性能和壽命。

4 瀝青路面狀況等級評價

要進(jìn)行瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策，必須首先進(jìn)行瀝青路面使用性能評價[7]。瀝青路面使用性能評價是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策的基礎(chǔ)。我國現(xiàn)行路面性能評價指標(biāo)體系如圖3所示。

根據(jù)圖3可知，瀝青路面使用性能評價主要包括路面平整度、路面破損、車轍、抗滑、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等指標(biāo)，根據(jù)這些指標(biāo)可以綜合計算出路面技術(shù)狀況指數(shù)PQI，從而反映路面的整體性能。PQI的計算公式如下：

式中，PQI——路面技術(shù)狀況指數(shù)；PCI——路面損壞；RQI——路面平整度；RQI——路面車轍；PBI——路面跳車；PWI——路面磨耗；SRI——路面抗滑性能；PSSI——路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；ω——各技術(shù)狀況在PQI中的權(quán)重。

根據(jù)表2可知，該高速公路的PQI=91，說明該高速公路路面的技術(shù)狀況非常好，屬于優(yōu)等級。根據(jù)公路路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范，優(yōu)等級或良等級的路面可以采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，如裂縫填封、稀漿封層等，以保持路面的良好狀態(tài)，延長路面的使用壽命。

5 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

基于調(diào)查結(jié)果可知，該高速公路路面病害以裂縫病害為主，同時存在車轍病害，而修補(bǔ)病害占比達(dá)到50%，導(dǎo)致瀝青路面抗滑性能下降。因此，為修復(fù)路面病害，提高路面的抗滑性能，選擇超薄罩面法作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。超薄罩面法是指在原瀝青路面上加鋪一層厚度為10～25 mm的超薄抗滑層，以增加路面的粗糙度和耐磨性，防止水滲入和集料散失[8]。超薄罩面法的施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

5.1 材料選擇

超薄罩面層的材料應(yīng)選用間斷級配骨架空隙結(jié)構(gòu)瀝青混合料[9]。這種混合料具有高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性和高耐久性的特點(diǎn)。瀝青應(yīng)選用改性瀝青，以提高瀝青的黏結(jié)強(qiáng)度和耐候性。集料應(yīng)選用堿性集料，以增加瀝青與集料之間的化學(xué)吸附作用。細(xì)集料應(yīng)選用機(jī)制砂，以保證混合料的骨架結(jié)構(gòu)和填充效果。礦粉作為瀝青混合料的填料，其用量約為3%，以提高混合料的密實度和耐久性。

5.2 拌和運(yùn)輸

拌和時應(yīng)保證改性瀝青在穩(wěn)定期內(nèi)，避免瀝青老化或分解。拌和溫度應(yīng)控制在150～170 ℃之間，以保證瀝青的流動性和黏結(jié)性。運(yùn)輸時應(yīng)保證混合料溫度不低于120 ℃，以避免混合料凝結(jié)或分離。運(yùn)輸車輛應(yīng)采用保溫措施，如覆蓋防水布或塑料膜等。

5.3 灑布攤鋪

灑布攤鋪時應(yīng)使用專用加鋪機(jī)械，采用雙層攤鋪法，即在噴灑乳化瀝青形成黏結(jié)層的同時，攤鋪混合料形成超薄罩面層。黏結(jié)層的作用是增加原路面與超薄罩面層之間的黏結(jié)力，防止層間剝離。黏結(jié)材料應(yīng)選用乳化瀝青，其噴灑量約為0.5～0.8 kg/m2。超薄罩面層的厚度應(yīng)均勻一致，一般為10～25 mm，粗集料最大粒徑不大于10 mm。攤鋪速度應(yīng)控制在6～8 km/h之間，以保證攤鋪質(zhì)量。

5.4 碾壓

碾壓時應(yīng)采用3段式碾壓法，即初壓、復(fù)壓和終壓。初壓和復(fù)壓時應(yīng)使用振動碾壓機(jī)，控制碾壓速度和次數(shù)。終壓時應(yīng)使用靜壓碾壓機(jī)，進(jìn)行輕輕地靜壓[10]。碾壓目的是使混合料達(dá)到設(shè)計密度和平整度，同時使集料嵌入瀝青中形成均勻的表面紋理。初壓時壓路機(jī)碾壓速度控制在4～5 km/h，復(fù)壓時速度應(yīng)控制在5～6 km/h內(nèi)，進(jìn)行4遍碾壓；終壓時對路面進(jìn)行靜壓施工，靜壓次數(shù)在3次左右。

6 結(jié)論

綜上所述，該文以某高速公路瀝青路面為對象，進(jìn)行了病害調(diào)查和技術(shù)狀況評價，確定了適合該路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)——超薄罩面法，并介紹了其施工要點(diǎn)，得出如下結(jié)論：預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一種能有效延緩瀝青路面老化、提高路面性能的技術(shù)，但預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需根據(jù)路面的具體情況進(jìn)行合理選擇和設(shè)計，同時加強(qiáng)理論研究和實踐經(jīng)驗的總結(jié)，以提高預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]賈磊. 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討[J]. 新疆有色金屬， 2023（2）： 86-87.

[2]張保國. 高速公路組合式基層瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)[J]. 交通世界， 2023（9）： 123-125.

[3]楊杰. 高速公路瀝青路面典型病害及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析[J]. 黑龍江交通科技， 2023（2）： 76-78.

[4]李元林. 預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用分析[J]. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2023（1）： 125-127.

[5]劉蓓， 吳雯. 高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)問題及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)[J]. 四川建材， 2023（2）： 187-189.

[6]朱潤培. 高速公路瀝青路面常用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法[J]. 新型工業(yè)化， 2022（2）： 48-49+52.

[7]吳月紅. 高速公路瀝青路面使用性能評價及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)用[J]. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2021（14）： 111-113.

[8]馬昭， 黃考取， 蔣洪濤. 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在高速公路路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用分析[C]. 中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會. 中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會第十二屆學(xué)術(shù)年會論文集， 2022： 405-410.

[9]梁俊， 李慶紅. 高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研究[C]. 中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會， 中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司， 中交第三公路工程局有限公司. 中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會第十屆學(xué)術(shù)年會論文集， 2020： 132-134.

[10]陳亞雷. 高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施和應(yīng)用[C]. 中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會， 中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司， 中交第三公路工程局有限公司. 中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會第十屆學(xué)術(shù)年會論文集， 2020： 114-118.