瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

汪佩鋒 田 勇 苑寶華

摘要:瀝青路面的早期病害大都為功能性損壞,在高速道路上常常表現(xiàn)為早期車轍和平整度的衰減、泛油和抗滑性能的下降,以及水損害的產(chǎn)生,諸如此類病害如不在早期處理而任其發(fā)展,必然進(jìn)一步導(dǎo)致表面松散,或由于滲水而導(dǎo)致下層剝落以及深度車轍等嚴(yán)重的變形類病害,繼而造成坑槽等結(jié)構(gòu)性損壞。因此,尋求一種快捷、方便、成本合理的減緩瀝青混凝土路面早期病害的技術(shù),已成為現(xiàn)階段我國高速道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文介紹了瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)內(nèi)容和特點(diǎn),對道路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù) 作了詳細(xì)的闡述,供工程技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞:瀝青路面;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);技術(shù)

1 前言

瀝青路面的損壞總體可分為兩大類,一類為結(jié)構(gòu)性損壞,包括路面結(jié)構(gòu)整體或其中一部分的損壞,使路面不能支承預(yù)定的荷載;另一類為功能性損壞,它可能不伴隨結(jié)構(gòu)性損壞而發(fā)生,但由于平整度和抗滑性能的下降,使其不再具有預(yù)定的功能,從而影響了行車質(zhì)量。

圍繞建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、維修與預(yù)防的關(guān)系,只有長期保持良好的路面使用性能,道路建設(shè)的巨額投資才能充分發(fā)揮其投資效益,而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義就在于:是在功能性病害先兆時(shí)進(jìn)行,可延長路面的使用周期,節(jié)約養(yǎng)護(hù)維修資金。

2 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)內(nèi)容和特點(diǎn)

2.1 養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)合理

瀝青路面在其壽命周期內(nèi)可分為3期:①建成投入使用開始,瀝青逐漸被氧化、損耗;②瀝青路面出現(xiàn)微小裂縫、小坑槽或脫皮現(xiàn)象;③路面出現(xiàn)較大面積裂縫,并貫通形成龜裂,最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題。

路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是對高速道路路面采取的一種高標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)方式,要求在路面尚處于良好狀態(tài)時(shí),即路面處于第1階段時(shí)開始采取保護(hù)性養(yǎng)護(hù)措施,把病害消滅在萌芽狀態(tài),使路面始終處于良好的服務(wù)狀態(tài)。

2.2 養(yǎng)護(hù)周期規(guī)律

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)高,而路面使用性能隨時(shí)間變化逐漸下降,因此必須周期性實(shí)施養(yǎng)護(hù)措施,即定期開展路況調(diào)查,采集路況數(shù)據(jù),進(jìn)行分析與評價(jià),當(dāng)路面使用性能降到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),及時(shí)實(shí)施養(yǎng)護(hù)策略,恢復(fù)路面服務(wù)功能,如此循環(huán)掛復(fù)。一般高速道路要求每年進(jìn)行一次路況檢測,實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可增加檢測頻率,特別是對Et常巡查中發(fā)現(xiàn)病害的路段作專項(xiàng)檢測與評價(jià),根據(jù)分析、評價(jià)結(jié)果實(shí)施養(yǎng)護(hù)措施。因此,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)具有明顯的周期性,相對于另外2種路面養(yǎng)護(hù)類型,其周期短,即養(yǎng)護(hù)頻率高。研究表明:瀝青路面在一個(gè)壽命周期內(nèi)實(shí)施6次以上全路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù),可取得良好的經(jīng)濟(jì)效果,同時(shí)保持路面較好的服務(wù)功能。

2.3 預(yù)防性

對路面狀況連續(xù)檢測、評價(jià)3年后,獲得一組連續(xù)數(shù)據(jù),可以建立模型對路面使用性能各指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測,對將來需要養(yǎng)護(hù)的路段及養(yǎng)護(hù)對策進(jìn)行預(yù)測。通過路況的檢測、評價(jià)與預(yù)測,適時(shí)對路面采取適宜的保護(hù)性養(yǎng)護(hù)措施,保護(hù)路面,預(yù)防各種病害的發(fā)生與發(fā)展。通過評價(jià)與預(yù)測,考慮未來交通量的增長,對出現(xiàn)病害或預(yù)測即將出現(xiàn)病害的路段針對病因采取有效措施,做到治本治標(biāo),以防微小病害發(fā)生與惡化。所以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)屬于主動(dòng)養(yǎng)護(hù),體現(xiàn)了“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的養(yǎng)護(hù)原則。

2.4 機(jī)械化程度高

路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)離不開先進(jìn)的檢測手段。先進(jìn)的檢測手段效率高,不僅能滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的檢側(cè)頻率,而且能保證檢測數(shù)據(jù)的精度和科學(xué)性,處理數(shù)據(jù)、信息的能力也大大提高。很多發(fā)達(dá)國家都非常重視高速道路的檢測效率和質(zhì)量,已開發(fā)和應(yīng)用集成檢測技術(shù),由1臺(tái)專用車即可完成路面狀況的各項(xiàng)檢測。另外,路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)宜采用機(jī)械化的施工方法,以保證路面養(yǎng)護(hù)施工高效、優(yōu)質(zhì)、快速完成。

3 道路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.1 開槽、灌縫工藝

瀝青混凝土路面的早期病害多以裂縫形式出現(xiàn),加上半剛性基層反射裂縫的普遍存在,使得大量路表水沿裂縫侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,甚至進(jìn)入路基,致使瀝青混凝土路面在車輛荷載特別是重載交通和動(dòng)態(tài)水的交互作用下,經(jīng)常出現(xiàn)基層細(xì)骨料流失、唧泥(漿)現(xiàn)象,嚴(yán)重的則可能導(dǎo)致坑槽的出現(xiàn)。如果不及時(shí)對路面裂縫進(jìn)行合理處治,必然會(huì)加劇路面的進(jìn)一步損壞。開槽、灌縫工藝首先通過利用專用開槽工具沿裂縫開具一定寬度和深度的矩形小槽,然后采用自行加熱與灌注于一體的灌縫機(jī)把熱熔型聚合物密封膠灌人槽(縫)由于該工藝所采用的開槽工具的特殊靈活和密封膠材料優(yōu)越的技術(shù)性能,大大提高了路面裂縫處治的質(zhì)量和耐久性,真正達(dá)到了抑制裂縫的繼續(xù)擴(kuò)展、有效延長路面使用壽命的目的。對于開挖面層后發(fā)現(xiàn)的大于5mm的基層裂縫,則可以在進(jìn)行裂縫清理后直接灌注,以密封膠灌滿為佳。

3.2 霧封層施工工藝

由于目前高速道路瀝青面層事實(shí)存在的施工離析現(xiàn)象或孔隙率過大.即工程先期已有的缺陷、隱患問題,有效的預(yù)防路(橋)面因此而造成的滲水現(xiàn)象已變的非常必要,而路面霧封層技術(shù)是一種很直接、有效和經(jīng)濟(jì)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。霧封層是在瀝青面層上噴灑一層薄薄的、高滲透性改性乳化瀝青,形成一層嚴(yán)密的防水層將路面封閉,起到隔水防滲、保護(hù)路面使用功能,最大限度地減少路面的水破壞,加大路面粗細(xì)骨料間的黏結(jié)力,由此延長路面使用壽命,從而節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金。霧封層作為一種瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,其經(jīng)濟(jì)、迅捷,能有效地防止瀝青路面的水破壞,比較適用于高速道路的特殊養(yǎng)護(hù)條件和要求。

3.3 微表處施工工藝

微表處是采用專用攤鋪設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和添加劑等按合理配合比拌和成稀漿混合料并迅速攤鋪到原路面上,形成一層與原路面結(jié)合牢固、具有良好的抗滑耐磨性能、在攤鋪后1～3h內(nèi)開放交通的薄層(1cm)結(jié)構(gòu)。目前微表處罩面技術(shù)主要是用于建立和恢復(fù)道路表面功能,在高速道路路面養(yǎng)護(hù)工程中微表處已經(jīng)成為防水、抗滑、耐磨、耐久的道路表面功能層。隨著該施工工藝的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化以及施工質(zhì)量的提高和綜合成本的降低,在高速道路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)上得到廣泛推廣和應(yīng)用。

3.4 微表處修復(fù)車轍施工工藝

微表處修復(fù)車轍施工技術(shù)是以聚合物改性乳化瀝青為黏結(jié)料、借助專用的攤鋪設(shè)備進(jìn)行施工的一種冷拌瀝青混合料不等厚薄層攤鋪技術(shù)。它具有施工進(jìn)度快、成本低、效果好等特點(diǎn),可以迅速恢復(fù)和改善原瀝青路面的平整度,提高防水性和抗滑性。車轍橫斷面一般為下凹形曲線,其填補(bǔ)厚度為變量,這就需要混合料中骨料粒徑按照轍槽的斷面正態(tài)分布。這種近乎理想化的技術(shù)要求只有微表處工藝可以做到。因?yàn)橛糜谖⒈硖幍南{封層機(jī)配置一個(gè)“V”形攤鋪槽,在攤鋪過程中混合漿體中各種粒徑的骨料就會(huì)在“V”形攤鋪箱內(nèi)經(jīng)攪拌按照厚度變化呈正態(tài)分布進(jìn)行攤鋪,同時(shí)在轍槽上方形成一定的預(yù)留拱度,為混合料經(jīng)受行車荷載進(jìn)一步壓密作出預(yù)留。

一般來說,微表處適用于25mm深度以內(nèi)的車轍處理。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對于12mm以內(nèi)的車轍可以一次攤鋪修復(fù);較深車轍分層攤鋪時(shí),每層攤鋪間隔一般在1d以上,待下層完全干燥并基本壓實(shí)后,再進(jìn)行上層攤鋪。微表處處理車轍面層一般略高于路面攤鋪厚度的20～40為宜,即預(yù)留適當(dāng)?shù)墓岸?經(jīng)過相當(dāng)一段時(shí)間的輾壓與原路面基本持平。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),夏季高溫季節(jié)一般一星期左右;秋冬低溫季節(jié)半月左右,基本能夠達(dá)到相對密實(shí)。對于早期車轍修復(fù),微表處工藝是一種較好的養(yǎng)護(hù)技術(shù),既能節(jié)約大量養(yǎng)護(hù)資金又能縮短施工作業(yè)時(shí)間,已受到廣大業(yè)主的普遍歡迎。

4 結(jié)語

預(yù)養(yǎng)護(hù)對策選擇之前必須進(jìn)行路面預(yù)養(yǎng)護(hù)適用性判斷,以保證預(yù)養(yǎng)護(hù)的效果。判斷的標(biāo)準(zhǔn)包括預(yù)養(yǎng)護(hù)的宏觀路況標(biāo)準(zhǔn)和微觀路況標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)養(yǎng)護(hù)對策的選擇過程分為三步,分別考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和工程因素。技術(shù)方面主要考慮路面的主導(dǎo)損壞類型及程度,經(jīng)濟(jì)方面主要考慮當(dāng)量年度費(fèi)用,工程方面主要考慮當(dāng)?shù)鼗蚋浇色@得的材料、施工質(zhì)量、耐久性、氣候、交通影響、行駛舒適性、抗滑性、環(huán)保和美觀等9項(xiàng)因素。實(shí)際應(yīng)用時(shí)工程因素可根據(jù)具體情況靈活選擇使用。