魁封層在瀝青路面預養(yǎng)護工程中的應用

羅芳艷

(上海浦東路橋建設股份有限公司，上海市201210)

0 前言

預防性養(yǎng)護是一種在路面狀況良好的情況下采取的對現(xiàn)有道路系統(tǒng)進行有計劃的、基于費用-效益的養(yǎng)護策略。其在沒有提高路面結構能力的情況下，修復路面的輕微車轍、微小裂紋等早期病害，延遲了路面的損壞，維持或改善路面現(xiàn)有的通車條件以推遲昂貴的大修和重建活動，表現(xiàn)出很好的壽命周期費用效益，已得到道路養(yǎng)護部門的高度重視[1]。近年,預養(yǎng)護技術在國內已得到相對廣泛的應用，最常見的預養(yǎng)護技術主要有：微表處、稀漿封層、纖維封層、瀝再生、霧封層、超薄層鋪裝、灌縫等[2-4]。本文介紹一種新型的魁封層預養(yǎng)護技術，其主要功能是處治瀝青路面早期出現(xiàn)的裂縫及裂紋病害，抑制路面滲水，維持道路運行水平。

1 魁封層技術及其作用原理

1.1 簡介

魁封層技術是采用瀝青再生劑CAP+壓縫帶對瀝青路面進行預養(yǎng)護的一種技術。操作工藝為先用壓縫帶處理瀝青路面上的裂縫，然后采用改裝后的瀝青智能灑車灑布CAP瀝青還原劑和抗磨砂。

1.2 作用原理

首先，壓縫帶貼住裂縫縫隙，與路面完全粘結，及時防止裂縫對路面及基層產(chǎn)生進一步破壞。其次，灑布CAP瀝青還原劑，還原老化瀝青，修補裂紋以封閉路面滲水通道，防止路面加速破壞。作為一種含活化物的冷混合還原劑，CAP可以穿透和軟化瀝青結合料，對老化的瀝青路面、橋面進行滲透和粘接，激活老化瀝青膠質和提高其原有粘接性和彈性，提高原有瀝青的抗剝落能力，對老化的瀝青路面具有良好的復原效果，可使原有路面得以更長久地保持其良好的服務功能，從而延長路面的使用壽命。

2 對瀝青性能的影響

近幾年施工的瀝青路面面層基本采用SBS改性瀝青，考慮到有些路齡較長的路面也會采用基質瀝青作為結合料。因此，通過試驗對基質瀝青和SBS改性瀝青分別評價CAP還原劑的還原能力。

為了更好地模擬現(xiàn)場，使再生劑能與瀝青更均勻地溶合，在進行室內試驗研究時，將原樣瀝青裝入直徑為360 mm～370 mm的圓盤中，并通過薄膜加熱烘箱進行老化，然后對老化瀝青進行刻槽?？滩坶g距不大于10 mm，常溫下在其表面涂抹再生劑，如圖1所示。4 h后加熱制樣，測試瀝青的指標。CAP的摻量分別為老化瀝青內摻2%、5%和8%，結果見表1、表2所列，圖2～圖4所示。

圖1 CAP摻加方法試樣實景

表1 CAP還原劑對老化后基質瀝青指標的影響一覽表

表2 CAP還原劑對老化后SBS改性瀝青指標的影響一覽表

圖2 CAP對老化后基質瀝青指標的影響曲線圖

圖3 CAP對老化后改性瀝青布氏粘度的影響曲線圖

圖4 CAP對老化后改性瀝青指標的影響曲線圖

從表1、表2的結果和圖2、圖3、圖4的規(guī)律可看出，瀝青老化后，延度和針入度都有明顯衰減，摻加了CAP還原劑后，性能迅速得到改善。隨著CAP摻量的提高，老化后改性瀝青的135℃布氏粘度大幅降低，粘流特質逐漸恢復，具備了自愈的條件。當摻量達到8%時，降粘幅度趨緩，各項性能指標也接近老化前。可見CAP還原劑的最佳摻量為8%。

3 工程應用

3.1 路段概況

南六公路位于上海浦東新區(qū)，是連接外環(huán)高速及滬南公路的重要通道，車流量巨大，超限超載車眾多。南六公路魁封層施工路段為K28+338-K29+950,此路段主要病害是裂縫，且多伴有裂紋，積水下滲。

3.2 魁封層施工

2012年4月22日至5月15日，施工人員對南六公路K28+338-K29+950雙向4車道進行了CAP封層灑播施工（見圖5～圖8）。此次施工共計封閉裂縫139.7 m，完成CAP封層灑播21 980.8 m2。具體施工環(huán)節(jié)如下：

圖5 烘烤壓縫帶封閉裂縫實景

圖6 CAP封層噴灑施工實景

圖7 CAP與抗磨砂噴灑后路面表觀實景

圖8 開放交通實景

（1）清除路面垃圾，特別是路面的泥巴等頑固污漬，必須采用美工刀、鋼絲刷等工具徹底清除。

（2）路面箭頭、虛線等標線采用專業(yè)牛皮紙進行粘貼保護，防治污染標線。

（3）對路面所有可見裂縫采用熱粘壓縫帶進行封閉，防止裂縫繼續(xù)惡化。

（4）根據(jù)路面狀況，在電腦程序內設定CAP及抗磨砂用量參數(shù)，采用同步噴灑設備進行CAP+抗磨砂灑鋪。

（5）施工完畢后，對施工路面進行封閉養(yǎng)生，養(yǎng)生時間約為4 h，路面保持2 d不灑水。

（6）養(yǎng)生完畢后開放交通。

3.3 應用效果

為了評價魁封層技術的應用效果，對養(yǎng)護后的路面的滲水系數(shù)和擺值進行檢測，并定期觀測，評價其效果有效期，檢測結果見表3所列和圖9所示。

表3 魁封層養(yǎng)護后的路面定期檢測數(shù)據(jù)一覽表

圖9 魁封層養(yǎng)護后的路面檢測指標變化規(guī)律曲線圖

從表3、圖9可看出，魁封層施工后，路面滲水系數(shù)從114 mL/min驟減至10 mL/min，說明壓縫帶和CAP還原劑起到了閉合裂縫及裂紋的作用，抑制了滲水；擺值增加了15，抗滑能力提升了20%，這得益于抗磨砂和CAP的共同作用。當然，魁封層作為一種預養(yǎng)護技術，對路面結構無明顯改善效果，因此隨著時間的推移，由于CAP和抗磨砂的磨耗損失，路面的滲水系數(shù)和抗滑能力逐步衰弱，但使用2 a后仍好于施工前。

4 結論

（1）魁封層采用壓縫帶+CAP還原劑的工藝組合，從機理上有針對性地處治了路面裂縫及裂紋，并抑制其展延。

（2）對于老化后的基質瀝青或是改性瀝青，CAP還原劑均能大幅降低其瀝青粘度，使其重新具備粘流特質，利于其相互粘結，閉合裂紋。

（3）對于老化后的基質瀝青或是改性瀝青，CAP還原劑能明顯提高老化瀝青的各項指標，改善其感溫特性。

（4）工程應用表明，魁封層技術能夠閉合裂縫及裂紋，抑制滲水，且增加了路面抗滑能力，使用2 a后，路面狀況仍好于施工前。

[1]曾峰,張肖寧.瀝青路面預防性養(yǎng)護技術研究進展及關鍵問題[J].中外公路,2009,(4).

[2]楊邊江.微表處技術在瀝青路面預養(yǎng)護中的應用[J].黑龍江交通科技,2012(6).

[3]劉澤鋒.瀝青再生在公路瀝青路面預防性養(yǎng)護工程中的應用[J].山西建筑，2013，（12）

[4]黃維蓉.霧封層技術在高速公路預養(yǎng)護中的應用[J].路基工程，2010，（3）.