談瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施及方法

王雁軍

(山西省左云公路管理段，山西大同 037100)

0 引言

我國公路建設(shè)事業(yè)目前已經(jīng)進(jìn)入了一個前所未有的發(fā)展階段，所以瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)這一問題在世界范圍內(nèi)已經(jīng)達(dá)到了廣泛關(guān)注，并且已有顯著的發(fā)展。

1 瀝青混凝土路面病害

1)瀝青混凝土路面裂縫。裂縫在道路路面病害中是十分常見的，其早期裂縫對路面不會造成大的危害，然而隨著荷載、外部環(huán)境的變化，路面裂縫會隨之?dāng)U展最終導(dǎo)致路面的破壞。瀝青混凝土路面裂縫主要包括溫縮裂縫與反射裂縫等。就反射裂縫而言，在常用的城市道路中危害比較大且出現(xiàn)的比較普遍。它的產(chǎn)生機理主要是:路面基層在正常的道路使用中其干縮與溫縮是普遍存在的現(xiàn)象，車輛在瀝青混凝土路面正常運行中，荷載會造成路面應(yīng)力集中的現(xiàn)象出現(xiàn)，經(jīng)過車輛的反復(fù)循環(huán)碾壓，其應(yīng)力集中部位會產(chǎn)生裂縫，同時會出現(xiàn)裂縫擴展從而最終導(dǎo)致破壞路面，裂縫已成為當(dāng)代瀝青混凝土路面破壞的主要類型之一。

2)瀝青混凝土路面車轍。瀝青混凝土的溫度敏感性非常強，且是一種典型的粘彈塑性材料，所以，在道路路面受到反復(fù)荷載的作用后，路面會出現(xiàn)永久變形，嚴(yán)重影響汽車通行，這就是瀝青混凝土路面車轍病害。

3)瀝青混凝土路面坑槽。瀝青混凝土路面坑槽的產(chǎn)生主要有設(shè)計、施工、使用三個方面的原因。在路面設(shè)計時，由于設(shè)計空隙率過大會造成混合料不密實，同時在施工時出現(xiàn)的離析與壓實度不夠會加劇空隙率的增長，隨著瀝青混凝土路面的使用，瀝青會逐漸老化，礦料間的粘合力也會下降，在車輛運行使用的荷載作用下，會使瀝青混凝土路面出現(xiàn)松散現(xiàn)象，導(dǎo)致坑槽的出現(xiàn)。而瀝青會隨著施工過程中溫度的不斷升高出現(xiàn)老化失效，同時其基層平整度比較低，在溫度和車輛雙重荷載的影響下會出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，從而導(dǎo)致局部受損，并逐漸擴展出現(xiàn)坑槽。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

瀝青混凝土路面出現(xiàn)的一些常見病害不僅會破壞整體路面的機構(gòu)，隨著其逐漸擴展最終會影響到道路的正常使用，而這些病害的共同點都是由于車輛運行的荷載反復(fù)積累造成的。所以瀝青混凝土路面常見病害只能通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)來達(dá)到路面結(jié)構(gòu)基層的整體完整性。首先，在路面沒有發(fā)生大規(guī)模的損壞，只出現(xiàn)輕微病害時可以通過適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施來控制病害，從而保護(hù)路面的混凝土結(jié)構(gòu)層，以此控制路面病害的擴大。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的使用可以使路面大中修工程量得到控制或者延遲。所以基于路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)耗費低、時效高的特點，對路面性能以及使用壽命非常有利，同時還從源頭上控制了路面維修的發(fā)生，提高了公路的服務(wù)水平，所以瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施有著重要意義。

3 路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法

裂縫填縫、表面封層、罩面處理都是針對瀝青混凝土路面病害的常見預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。以往的瀝青混凝土路面預(yù)防性實踐證明，裂縫填縫通過封縫封水可以高效的控制路面裂縫的擴張，在裂縫寬度達(dá)到一定程度時，通常路面出現(xiàn)單條縱向裂縫以及單條橫向反射裂縫時，可以使用裂縫填縫的方法來進(jìn)行修補。而表面封縫主要是通過對路面形成保護(hù)層從而恢復(fù)路面正常使用，通常使用冷拌技術(shù)進(jìn)行，就是將養(yǎng)護(hù)材料(這里一般使用的是瀝青質(zhì)材料)連續(xù)性的鋪攤在裂縫路面上，從而對裂縫路面形成保護(hù)層，使原有路面得以正常使用，它不僅可以保護(hù)原有路面，保證其病害不再繼續(xù)擴張，同時還能防止雨雪滲入路面。薄層罩面在材料使用上不同于表面封層，它主要使用的是熱板瀝青混合料，且鋪攤厚度要求比較大。熱板瀝青混合料在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中由于其優(yōu)越的性能得到了廣泛使用，但是其經(jīng)濟耗額偏大，且厚度問題會影響路面的標(biāo)高。

1)裂縫填封。

在龜裂和網(wǎng)狀裂縫等規(guī)則線狀裂縫處理中裂縫填縫是不適用的，它主要適用于縱向和橫向放射裂縫。裂縫填封在使用時有一定的范圍局限性，當(dāng)裂縫小于3 mm時，由于裂縫太窄不便施工所以不會采用裂縫填封;當(dāng)裂縫大于25 mm時，裂縫已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，裂縫填封不能完成對其養(yǎng)護(hù)。密封類和填充類材料是裂縫填封的主要材料，將密封材料灌入開槽處理的裂縫后，起到防水密封的效果。填充材料填充裂縫時主要是將修補材料填入裂縫中，以達(dá)到阻止水分進(jìn)入，同時還能對裂縫兩側(cè)路面起到一定程度的補強效果，而作為填充材料的修補材料則是要求無剛度、強度以及抗疲勞性，并且還需要具有足夠的粘合力以便于裂縫的粘合。

2)霧封層。

在瀝青路面均勻的撒布瀝青材料，從而達(dá)到增強密級配路面的泌水性，以防止骨料的松落，將細(xì)小裂縫封閉即是霧封層在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的主要作用原理。霧封層可以為老化路表除去新鮮瀝青，但是對于車轍、基層失效、骨料的過多滑落以及路面嚴(yán)重?fù)p壞是沒有效果的，但是路面在使用霧封層之后會降低其抗滑性。所以霧封層方法的使用只適于乳化瀝青滲透性好的瀝青路面，那是因為乳化瀝青無法讓表面致密的路面得到充分吸收，從而導(dǎo)致路面形成光滑面，造成行車安全系數(shù)的下降。霧封層一般適用于碎石、封層老化松散的熱瀝青混合料等表面以及通車2年～4年的新路面和經(jīng)過大修1年～2年之后的路面等。路面的防水性和集料粘結(jié)作用都可以通過使用霧封層來進(jìn)行恢復(fù)，而且其材料還能滲入到路面結(jié)構(gòu)中去，從而對老化瀝青進(jìn)行補充，使得集料重新粘結(jié)。它還能夠?qū)?jīng)過車轍填補、裂縫填充后的病害痕跡進(jìn)行覆蓋，從而改善路面的外觀。霧封層的最大缺點就是其厚度減小，所以它不可能為路面進(jìn)行補強，霧封層技術(shù)只適用于具有足夠承載的瀝青路面，同時用于治理早期細(xì)微裂縫、路況比較好等輕微裂縫損傷的路面。

3)微表處。

目前被廣泛應(yīng)用于車轍修復(fù)、恢復(fù)平整度、微裂縫填充等病害的還有微表處方法，理論上是一種稀漿封層的方法，且其對原材料的要求較高、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，所以使用后性能效果較好。微表處主要是針對原路面裂縫、坑槽等病害，一旦材料性能出現(xiàn)不合格，設(shè)計不適當(dāng)?shù)惹闆r時，會使微表處混合料的空隙率過高，從而使其泌水功能喪失。微表處的行駛噪聲還會隨之增大，且其混合料的抗滑性還可能迅速下降，最終影響道路的正常使用;集料潔凈程度不夠、改性乳化瀝青破乳過快以及兩者性質(zhì)出現(xiàn)差異等會使稀漿的稠度變大，在施工中就會出現(xiàn)離析、刮痕等問題;氣候的變化也會對微表處造成影響，無論是升溫或者降溫都會不利于稀漿混合料的破乳，所以氣候異常時，應(yīng)該停止施工。

4)薄層罩面。

連續(xù)性鋪攤與原有路面的熱拌瀝青混合料被稱為薄層罩面。相比于普通熱拌瀝青混合料，它的級配更細(xì)，所以鋪攤厚度比較小。相比于熱再生與銑刨重鋪，它的優(yōu)點是可以直接用于原有路面，不需要任何處理，直接將其鋪攤于處理后的原路面病害上表面層就可以了。主要特點是施工簡單快捷、方便高效，而且對于有足夠承載力的大規(guī)模嚴(yán)重病害的原有路面效果極佳。通常情況下，薄層罩面厚度為2.5 cm～4 cm，所以它可以將一部分的荷載分散，同時鋪攤還能對原有路面起到一定的保護(hù)作用，從而緩解反射裂縫，降低車轍的發(fā)生，且效果顯著。

在以往的引用當(dāng)中，薄層罩面材料分為AC，OGFC，SMA三類，且厚度要求為最大公稱粒徑不超過10 mm。在AC類瀝青混合料的使用中，其施工技術(shù)與普通瀝青基本一致，且材料造價低。OGFC類混合料抗滑性與排水性非常好，不足之處是其級配設(shè)計與養(yǎng)護(hù)維修均不能和普通瀝青混凝土相比。SMA類混合料雖然耐久性和抗高溫性比較好，但是其造價高，多用于荷載要求較高的多重載車輛通過路段。然而，除了這些傳統(tǒng)的薄層罩面材料，通過人們的不斷研發(fā)，最終開發(fā)出了ECA-10新型路面病害處治材料。對比傳統(tǒng)混合料，它的材料和級配設(shè)計都要明顯優(yōu)越，且施工工藝又和傳統(tǒng)的熱拌瀝青混凝土一樣。在ECA碾壓時，它的溫度比較低，要低于普通燃料拌合所需溫度;同時料溫與環(huán)境溫度沒有太大的差異性，基本是常溫。所以即使它在儲藏運輸過程中溫度迅速下降，也不會對運輸時間和儲藏時間有過高的要求;在拌合與施工中，它的有害氣體和溫室氣體排放都得到了明顯的降低;其現(xiàn)場施工溫度下降速度慢，且溫度要低于熱拌瀝青混合料40℃左右，可以給予其充分的碾壓時間和密實度。隨著其密實度的增強它可以作為一種新型的瀝青路面維修方案來處理瀝青混凝土病害，且各項性能高，指標(biāo)均達(dá)到高速公路技術(shù)的要求。在施工過程中降噪效果顯著、易壓實、表面結(jié)構(gòu)深度高等。與微表處方法相比，降噪效果非常好，對高速公路行駛質(zhì)量的提高效果明顯;它的使用可以降低高速公路的養(yǎng)護(hù)成本，且高于傳統(tǒng)銑刨重鋪與地?zé)嵩偕确绞?，其環(huán)境污染效應(yīng)低，能耗也相應(yīng)減少，所需工期也小于傳統(tǒng)方式，對交通影響也小。所以ECA-10新型路面病害處治材料的使用，所呈現(xiàn)的積極效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方案，同時在添加2.5‰的聚酯纖維后可以大大提高瀝青混合料的柔韌性能與抗裂性能。它在目前高速公路瀝青路面災(zāi)害防治中得到了非常廣泛的推廣和使用。

4 結(jié)語

本文對瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施及方法進(jìn)行了探討，希望讓更多的讀者能夠了解瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)概念，在此基礎(chǔ)上，能夠為我國公路事業(yè)出現(xiàn)的問題提出有效對策，以促進(jìn)其更好的發(fā)展。

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