公路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術

摘要：公路路面預防性養(yǎng)護理念深入人心，本文闡述了路面預防性養(yǎng)護的含義、瀝青路面預防性養(yǎng)護決策，介紹了微表處養(yǎng)護、霧封層與還原劑封層、碎石封層、就地熱再生、冷補材料修補坑槽等瀝青路面預防性養(yǎng)護技術的方法與施工工藝。

關鍵詞：預防性養(yǎng)護含義 預防性養(yǎng)護決策 預防性養(yǎng)護技術

0 引言

自改革開放三十多年以來，我國公路建設實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。截至2010年底全國公路通車總里程突破400萬公里，在有鋪裝路面191.80萬公里中瀝青混凝土路面占54.25萬公里，水泥混凝土路面137.55萬公里，一個以高速公路為骨架、普通干線公路為主體、農村公路為基礎的全國公路網(wǎng)絡基本形成。公路路網(wǎng)的迅速發(fā)展，使得養(yǎng)護任務日趨繁重，堅持“建設是發(fā)展，養(yǎng)護管理也是發(fā)展”的理念和“暢通主導、服務需求、安全至上、創(chuàng)新引領”的方針，全面實施科學養(yǎng)護，做到“預防為主，防治結合”，提升公路養(yǎng)護工程質量，是構建“更安全、更暢通、更綠色、更高效的公路交通網(wǎng)絡，更好地滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾的出行需求”的必然選擇。

1 路面預防性養(yǎng)護的含義

根據(jù)美國AASHTO公路標準委員會的定義，路面預防性養(yǎng)護是指在不增加路面結構承載力的前提下，對結構完好的路面或附屬設施有計劃地采取某種具有費用效益的措施，以達到保養(yǎng)路面系統(tǒng)、延緩損壞、保持或改進路面功能狀況的目的。我國也有學者認為，公路路面的預防性養(yǎng)護是指公路養(yǎng)護部門為了防止路面病害出現(xiàn)或者輕微病害的進一步擴展、延緩路面使用性能的衰減、降低路面全壽命周期費用，在沒有發(fā)生損壞或者只有輕微病害與病害跡象的路面上，采取的基本不擾動路面結構、不改變路面結構強度的路面養(yǎng)護作業(yè)。從對路面預防性養(yǎng)護的定義來看，預防性養(yǎng)護理念的核心在于防患于未然，通過早養(yǎng)護實現(xiàn)少養(yǎng)護，通過早投入實現(xiàn)少投入，以最小的壽命周期成本、最大程度地延長路面壽命和改善路面功能。

2 瀝青路面預防性養(yǎng)護決策

采用路面使用性能、路面損壞狀況指數(shù)、路面行駛質量指數(shù)、路面車轍深度指數(shù)、路面抗滑性能指數(shù)、路面結構強度指數(shù)等模型，對瀝青路面技術狀況進行評價。通過以路面技術狀況為基礎、當路面技術狀況下降到預定標準時進行預防性養(yǎng)護的路面狀況觸發(fā)法和對養(yǎng)護措施進行費用效益分析、費用效益最大的時間為最佳預防性養(yǎng)護時間的最佳費用效益法，確定路面預防性養(yǎng)護的最佳時機。根據(jù)公路等級、路面技術狀況、交通量、資金和費用效益（等效年度費用法、效益費用比法、壽命周期費用法和費用效果法）等進行綜合分析，科學確定預防性養(yǎng)護對策（措施）。

3 瀝青路面預防性養(yǎng)護措施

3.1 微表處養(yǎng)護技術

微表處是采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配合比拌合成稀漿混合物攤鋪到原路面上，并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄層。微表處養(yǎng)護的施工工藝如下：

施工前的準備，即：對攤鋪機進行標定，建立微表處混合料設計得出的各組成材料的質量與其體積間的關系，確保施工配合比的準確程度；對原路面進行處理，根據(jù)原路面的狀況，選擇使用人工或機械清掃、路面沖洗、鼓風機吹風等方式將路面清掃干凈、干燥；進行放樣劃線，如果不是直接以車道線、路緣石等為參照，應根據(jù)路幅寬度、路拱橫坡、攤鋪寬度沿攤鋪方向畫出控制攤鋪線，但盡可能使縱向接縫位于車道線附近；實行交通管制，采取交通管制措施，確保施工人員和施工機具的安全、未成型的微表處層。

微表處攤鋪作業(yè)工藝，即：將符合要求的各種材料裝入攤鋪車內，將裝好料的攤鋪機開至施工地點，對準控制線，放下并調整好攤鋪箱，使其邊緣橡皮及滑板緊貼路面；按生產配合比和現(xiàn)場礦料含水率情況，依次或同時按配比輸出礦料、填料、水、添加劑和乳液，進行拌合；拌好的混合料流入攤鋪箱并分布于攤鋪箱達到適量時，開動攤鋪車勻速前進，在需要時同時打開攤鋪車下邊的噴水管，噴水濕潤路面；攤鋪速度以保持混合料攤鋪量與拌合量基本一致為準，保持攤鋪箱中混合料的體積為攤鋪箱容積的三分之一至二分之一；稀漿混合料攤鋪后，應立即對局部缺陷處進行人工找平，對超大粒徑骨料產生的縱橫向刮痕盡可能清除；當攤鋪車內任何一種材料快用完時，應立即關閉所有輸送材料的閥門，讓攪拌器中的混合料拌合完并送入攤鋪箱，攤鋪完后攤鋪機停止前進，升起攤鋪箱，將攤鋪車移出施工點（遺留在路面上的混合料必須清理掉），用水清洗攪拌缸和攤鋪箱，并用刮刀對橡膠板進行清理，而后重新裝料攤鋪；當整個作業(yè)面工作完成后，應進行初期養(yǎng)護，禁止一切車輛和行人通行，直到混合料能夠滿足開放交通的要求為止。

3.2 霧封層與還原劑封層技術

霧封層技術是將乳化瀝青或改性乳化瀝青以霧狀噴灑在瀝青路面上，封閉路面空隙，修復路面老化，改善路面外觀的一種瀝青路面養(yǎng)護技術。還原劑封層是將還原劑噴灑或涂刷在路面上，并滲透進路面表層一定深度，起到封閉路面空隙，修復路面老化，改善路面外觀的一種瀝青路面養(yǎng)護技術。霧封層與還原劑封層施工工藝如下：

施工前的準備，在施工前工程技術人員應對欲處治的路面PCI、石料剝落情況、泛油嚴重程度等病害情況的技術狀況進行評估，對路面表面對瀝青材料的吸收能力進行評估，確認欲處治路段是否適合進行霧封層或還原劑封層。材料選擇，采用霧封層時，選擇合適類型的乳化瀝青，確定適宜的灑布稀釋比例，確認乳化瀝青稀釋穩(wěn)定性和施工時適宜的范圍。采用還原劑封層時，確認還原劑的性能，對還原瀝青的能力進行評估，確定適宜的灑布率，選擇符合規(guī)格的細集料。灑布設備檢查與標定，瀝青灑布車應處于良好工作狀態(tài)，噴灑管高度適宜，噴嘴與灑油噴灑管成15至30度夾角，灑布壓力正常，灑布率符合精度。確定灑布率，按照1升稀釋乳化瀝青或還原劑均勻傾倒在1m2路面上，觀察乳化瀝青或還原劑被路表面吸收的情況確定灑布率。原路面處理，施工前對原路面的病害進行處理，并對路面進行清潔和干燥。噴灑施工，灑布前對灑布的起點、終點位置用油毛氈鋪筑，保證邊緣齊全。灑布過程中保證噴灑設備勻速前進，確保灑布均勻、外觀整齊劃一。灑布時的路表溫度和氣溫應符合規(guī)定條件，遇大風或下雨時不得施工。交通管制，施工后應封閉交通進行養(yǎng)生，待干燥后開放交通。

3.3 碎石封層技術

碎石封層技術是一種在噴灑瀝青類結合料后立即撒布一定粒徑的粗集料，經(jīng)碾壓而形成的薄層封層。碎石封層的施工工序如下：

瀝青灑布車和石料撒布車的標定；清除路面突起部分，用鼓風機將路面上所有的松散材料處理干凈，徹底清掃路邊緣和路肩；準備施工材料，乳化瀝青保持適宜溫度，碎石篩除超粒徑顆粒及粉塵；進行乳化瀝青灑布，然后跟進撒布碎石，乳化瀝青灑布車與碎石撒布車相距應在50米范圍，瀝青灑布溫度控制在70到80度，盡量讓瀝青結合料與碎石撒布時間縮短；撒布碎石后的5分鐘內在乳化瀝青破乳前進行碾壓，全幅至少碾壓兩遍，每次碾壓重疊碾壓寬度的一半，最后一遍的碾壓方向應與開放交通時的行車方向一致；施工結束前清掃路面多余粒料，開放交通前保證路面有充足的時間養(yǎng)生成型，避免新鋪筑的碎石封層路面遭到破壞。

3.4 就地熱再生技術

就地熱再生技術是指采用專用的就地熱再生設備，對瀝青路面進行加熱、銑刨，就地摻入一定數(shù)量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等，經(jīng)熱態(tài)拌合、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現(xiàn)對表面一定深度范圍內的舊瀝青混凝土路面再生的技術。就地熱再生技術分為復拌再生和加鋪再生兩種，其中：復拌再生是將舊瀝青路面加熱、銑刨，就地摻加一定數(shù)量的再生劑、新瀝青、新瀝青混合料，經(jīng)熱態(tài)拌和、攤鋪、壓實成型。摻加的新瀝青混合料比例一般控制在30%以內。加鋪再生是將舊瀝青路面加熱、銑刨，就地摻加一定數(shù)量的新瀝青混合料、再生劑、拌和形成再生混合料，利用再生復拌機的第一熨平板攤鋪再生混合料，利用再生復拌機的第二熨平板同時將新瀝青混合料攤鋪于再生混合料之上，兩層一起壓實成型。就地熱再生的施工工藝如下：

施工準備，即：在施工之前應首先完善一份詳盡的施工組織設計，周密考慮交通組織、交通限制方案、停工期間設備擺放、材料運輸、施工順序、施工方向、作業(yè)時間、環(huán)境保護、安全措施等問題；準備施工使用的瀝青混合料、再生劑、燃料；根據(jù)工程的特點，配備足夠的現(xiàn)場技術、機械、警戒人員和施工機械；就地熱再生前對原路面進行病害處理、橋頭和井蓋處理、橋梁伸縮縫防護、路面標線、突起路標清除、綠化隔熱防護等。

鋪筑試驗路段，即主要從工程技術、工程質量、施工管理、計劃執(zhí)行、施工安全等方面對所有準備工作情況進行全方位檢驗，試驗段可取200到300米的路面長度。

再生施工，再生施工的步驟是：清掃路面、畫導向線；路面加熱；翻松舊瀝青路面；再生劑的噴灑；再生劑與舊瀝青混合料的攪拌、攤鋪、壓實；路表溫度不高于50℃時的交通開放。

3.5 冷補材料修補坑槽技術

冷補材料修補坑槽技術是指將120～140℃之間的基質瀝青加入隔離劑、添加劑進行混合均勻，至80～120℃時與加熱至80～100℃的集料混合拌合，最后出料溫度不超過90℃，冷卻至常溫，用于修補瀝青路面坑槽的方法。冷補材料修補坑槽的施工工藝如下：

坑槽開挖，在對路面局部破損修補前將破損處開槽成型，按照“園洞方補”原則挖出路面破損部分，刨除坑料，整平坑底。清掃坑槽，清除坑底松散顆粒和其它殘留物，對坑槽壁和底面鑿毛。涂刷粘層油，使用乳化瀝青或改性乳化瀝青或液體瀝青在坑壁、坑底面均勻噴灑一層粘層油，以浸潤坑槽內表面從而提高冷補料與原有路面材料間的粘接效果。填入冷補料，將冷補料倒入坑槽內，直至填料高出路面1到2厘米，使坑槽中央稍高于路面呈凸狀，若坑深在5厘米以上時可采用雙層。填料壓實，鋪設均勻后，根據(jù)修補面積大小和深度，選擇適當?shù)膲簩嵐ぞ吆头椒ㄟM行壓實。壓實時先從坑槽四周開始逐漸向中間移動，壓實過程中如果發(fā)現(xiàn)局部位置有料少之處應進行手工補料，必要時可以用乳化瀝青對坑槽邊緣進行封邊處理。選擇壓實的機具有貨車輪胎壓實、小型振動夯實機、小型壓路機，如果修補面積較小時可采用人工壓實。開放交通，當修補完的坑槽光潔、平整、無輪跡，坑槽四周和邊角壓實良好、無松散時，即可開放交通。

4 結語

瀝青路面預防性養(yǎng)護技術除上述外，還有復合封層技術、稀漿封層技術、超薄層罩面和薄層罩面技術等，這些技術都有其優(yōu)勢和缺點，也有其適合的使用條件。因此，只有全面了解、掌握這些預防性養(yǎng)護技術，才能在公路養(yǎng)護工作中取得主動，對于延長公路使用壽命，降低公路壽命周期成本，提高公路服務水平和資源利用效率才具有重要意義。

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