適用于深圳市瀝青路面養(yǎng)護的新技術(shù)研究

查瑋

（天津市市政工程設(shè)計研究院南方分院，廣東深圳 518053）

0 引言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展,深圳機動車輛繼續(xù)保持高速增長，截止2014年12月，機動車保有量達314萬輛，深圳市汽車保有量居全國各城市汽車保有量第四，道路機動車輛密度更是居全國之首。行車荷載的增加也給城市道路路面養(yǎng)護提出了更高的要求。據(jù)對全市道路調(diào)查結(jié)果顯示，深圳市道路總長約6 500 km，其中大部分為瀝青路面（或由水泥路面改造為瀝青罩面），因此如何提高瀝青路面的養(yǎng)護質(zhì)量，提高瀝青路面養(yǎng)護資金的利用效率，是我市道路養(yǎng)護急需解決的問題。項目組對國內(nèi)瀝青路面養(yǎng)護先進技術(shù)進行調(diào)研整理，分析整理出適用于我市瀝青路面養(yǎng)護的養(yǎng)護新技術(shù)。

1 瀝青路面微表處技術(shù)

1.1 瀝青路面微表處的必要性分析

深圳地處南方沿海地區(qū)，潮濕多雨，高溫時間長，瀝青路面的主要病害是裂縫、水損害、車轍。其中車轍主要從路面結(jié)構(gòu)方案解決，如土基、路面基層保證規(guī)范要求的剛度；中面層采用骨架顆粒級配，并添加抗車轍的改性劑等。其余兩種常見病害，裂縫和水損害，則主要可以在病害發(fā)生初期，采用合理先進的養(yǎng)護工藝，延緩裂縫和水損害的發(fā)生。而經(jīng)國內(nèi)外近年來的相關(guān)科學(xué)研究以及工程實踐，采用微表處預(yù)防性養(yǎng)護方案為延緩瀝青路面出現(xiàn)裂縫和水損害的有效、成熟手段。

市政道路路面預(yù)防性養(yǎng)護是指道路養(yǎng)護部門在城市道路路面結(jié)構(gòu)良好或是路面病害發(fā)生初期．即對其進行養(yǎng)護．不讓道路病害進一步向更深層次發(fā)展．從而達到延長路面使用壽命、保持道路完好率和平整度、提高道路質(zhì)量、降低道路壽命成本、延長中修或大修期限目的的作業(yè)方式和實用手法，它與傳統(tǒng)的市政道路養(yǎng)護遵循的“壞了才修、不壞不修”的原則截然不同，強調(diào)預(yù)防性。

在荷載、氣候環(huán)境的作用下，城市道路路面上面層瀝青老化，初期產(chǎn)生縱、橫縫、網(wǎng)裂，如往下繼續(xù)發(fā)展，雨水（綠化、保潔用水）沿裂縫流入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在行車荷載作用下，路面出現(xiàn)脫落、坑槽等病害，對行車安全構(gòu)成威脅。目前，解決瀝青老化出現(xiàn)的裂縫主要采用傳統(tǒng)灌縫和修補的養(yǎng)護方法，對于較嚴重的坑槽、翻漿等病害，則采用路面專項病害處治。但傳統(tǒng)的養(yǎng)護方式由于局限性小、速度慢，對于一直處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)的局部縱、橫縫、裂等輕微病害就不能及時的跟進養(yǎng)護，而專項病害處理由于其錯過了最佳養(yǎng)護時期，養(yǎng)護費用一般較高。故針對路面初期產(chǎn)生的產(chǎn)生縱、橫縫、網(wǎng)裂進行修復(fù)，是防止病害繼續(xù)擴大，延緩路面使用壽命，提高養(yǎng)護資金利用效率的關(guān)鍵。

1.2 微表處的主要原理分析

微表處的全稱是改性乳化瀝青精細表面處治，是一種聚合物改性冷混瀝青鋪路體系，是乳化瀝青、水、礦粉等原材料的高稠度混合體，用于對道路的多功能維護，能對寬幅路面進行修補。微表處必須采用專用的微表處攤鋪設(shè)備邊拌和邊鋪筑。鋪筑過程中．微表處混合料應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性，以確?；旌狭喜粫跀備佅渲羞^早破乳。微表處也可作為新建高速公路的薄層磨耗層。

1.3 微表處的優(yōu)勢比較

（1）微表處施工時間短

超薄磨耗層在施工時不僅攤鋪速度快（一般可達到15～25 m／min，較普通攤鋪機提高了5～8倍），而且碾壓結(jié)束后30～60 min即可開放交通，符合城市道路的快速養(yǎng)護、及時養(yǎng)護的要求，適合于城市道路的養(yǎng)護。

（2）改性乳化瀝青封層能有效地改善道路使用性能，并能延長道路使用壽命

據(jù)國內(nèi)同類工程顯示，改性乳化瀝青封層能有效的封閉路面裂縫，對路面裂縫有防治作用，達到延長道路使用壽命的目的。微表處后路面的抗滑、耐磨、降噪、排水等路用性能都比原路面有不同程度的改善。

（3）經(jīng)濟效益明顯

按照正常的設(shè)計壽命8～l0 a計算，從改善路面使用性能的角度看，路面微表處性價比優(yōu)于傳統(tǒng)的路面洗刨攤鋪的養(yǎng)護手段。

2 瀝青路面再生技術(shù)

2.1 瀝青路面再生技術(shù)的必要性分析

對瀝青路面的養(yǎng)護只能延緩常見病害的發(fā)生，由于瀝青的老化具有不可逆性，瀝青路面在達到設(shè)計壽命年限后，需要進行大中修處理。據(jù)統(tǒng)計，深圳市公路與城市道路面積合計約1.2億m2，其中約有7 000萬m2為瀝青路面（或者已由水泥路面改造為瀝青罩面），由于深圳市機動車輛密度大，這些道路平均6 a進行一次大中修，按照平均厚度10 cm計算，相當(dāng)于在每年產(chǎn)生約120萬m3（達280萬t）廢舊瀝青路面材料，開挖石料、處置廢料都要占用大量土地資源。如今深圳新增用地難以為繼，政府提倡用地集約化。如何對瀝青路面進行維修、翻修或道路改擴建過程中，所產(chǎn)生的大量舊瀝青混合料加以積極再生利用，不僅僅是積極響應(yīng)國家當(dāng)前“節(jié)能減排、建設(shè)節(jié)能型社會”等政策要求，更是深圳市養(yǎng)護工程中，乃至關(guān)系到我市長遠發(fā)展的一項具有戰(zhàn)略意義的重大科學(xué)技術(shù)。

2.2 瀝青路面再生技術(shù)的主要原理分析

瀝青熱再生技術(shù)，就是將瀝青路面出現(xiàn)病害的舊瀝青路面部位經(jīng)過路面再生專用設(shè)備的加熱、翻挖，并按一定比例添加新瀝青、新集料重新拌和成混合料、重新鋪筑于路面并滿足一定路用性能的一整套施工工藝。通過瀝青路面的瀝青熱再生，可以實現(xiàn)以下主要功能：修復(fù)瀝青路面表面層病害，如脫皮、泛油、擁包、車轍等；恢復(fù)瀝青表面層物理力學(xué)性能；恢復(fù)瀝青路面平整度；實現(xiàn)舊路面瀝青層材料的再生利用。

瀝青再生技術(shù)主要分四大類，即廠拌熱再生、廠拌冷再生、現(xiàn)場熱再生和現(xiàn)場冷再生。

（1）廠拌熱再生

將舊瀝青混凝土路面銑刨后運回工廠,通過破碎、篩分（必要時）,并根據(jù)舊料中瀝青含量、瀝青老化程度、碎石級配等指標(biāo),摻入一定數(shù)量的新集料、瀝青和再生劑（必要時）進行拌和,使混合料達到規(guī)范規(guī)定的各項指標(biāo),按照與新建瀝青混凝土路面完全相同的方法重新鋪筑。國外的實踐證明,廠拌再生瀝青混合料路面能夠達到并保持所要求的各項路用性能指標(biāo)，并且具有更好的抗車轍性能。這種再生方式屬于結(jié)構(gòu)性再生，能有效地用于各種條件下舊瀝青混凝土路面的再生利用。

（2）廠拌冷再生

廠拌冷再生混合料主要用作基層或底基層。先將舊瀝青混凝土路面材料運回穩(wěn)定土攪拌廠，經(jīng)過破碎作為穩(wěn)定土骨料，加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化瀝青等一種或多種穩(wěn)定劑和新料（必要時）進行攪拌，然后鋪筑于基層或底基層。這項技術(shù)不但未充分利用廢棄材料中的舊瀝青，而且舊瀝青還在一定程度上影響混合料的抗壓強度，但其生產(chǎn)過程幾乎不需要專用設(shè)備就可實現(xiàn)。對于不能熱再生回收的舊料（如改性瀝青混合料、老化嚴重難于再生的混合料），可以有效解決舊料廢棄和環(huán)境污染等問題，在國外被普遍采用，實踐證明具有相當(dāng)重要的應(yīng)用價值。

（3）現(xiàn)場熱再生

現(xiàn)場熱再生技術(shù)也稱為表層再生技術(shù)。即通過現(xiàn)場加熱、翻耕、混拌、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現(xiàn)就地舊瀝青混凝土路面再生，具有無須運輸廢舊瀝青混合料、工效高、對道路運營影響程度小等優(yōu)點?，F(xiàn)場熱再生技術(shù)可處理路面最大深度為5～6 cm。但也有一些局限性，表現(xiàn)在：處理厚度小,適合處理車轍、泛油、麻面和磨光等表面缺陷，但對需進行結(jié)構(gòu)性再生（中、下層以至基層損壞的情況）的路面大修無能為力。

（4）現(xiàn)場冷再生

現(xiàn)場冷再生技術(shù)主要有兩種方式。一種是利用專用再生機械在現(xiàn)場銑刨、破碎、加入新料（包括乳化瀝青或必要時其他再生劑、穩(wěn)定劑和集料）、拌和、攤鋪和預(yù)壓,再由壓路機進一步壓實。這種再生路面主要用于低等級公路路面和高等級公路路面基層（但將提高路面高程），不適用于高級路面的面層，一般用于二級以下的公路或次干道及以下的城市道路。

2.3 瀝青路面再生的優(yōu)勢比較

（1）經(jīng)濟效益顯著

如前分析，深圳市公路與城市道路每年產(chǎn)生約120萬m3（達280萬t）廢舊瀝青路面材料，如果有30%混合料采用瀝青路面再生技術(shù)，將節(jié)約瀝青混合料36萬m3，直接節(jié)省材料費用約72億，如果再考慮該部分棄渣的棄運費用，瀝青路面再生的經(jīng)濟效益會更顯著。

（2）社會效益明顯

瀝青再生技術(shù)能最大限度利用廢舊混合料，直接節(jié)省大量的砂石料和瀝青資源，同時有效節(jié)約開采砂石料，減少了廢棄舊料占用的大量土地資源，能有效保護林地，維護自然景觀和生態(tài)環(huán)境。重復(fù)利用瀝青混合料，還能防止瀝青混凝土廢料對棄置場所及其周邊環(huán)境的污染，社會效益明顯。

（3）施工周期短、養(yǎng)護工作效率高

瀝青路面再生常用的一種技術(shù)是路面現(xiàn)場熱再生技術(shù),當(dāng)瀝青路面表面層出現(xiàn)裂縫、泛油、磨損、車轍、坑槽等病害或路用性能下降路面的損壞程度還沒有波及到基層時,都可以采用這種維修方法?，F(xiàn)場熱再生技術(shù)采用就地加熱、翻松、攪拌、攤鋪、壓實等連續(xù)作業(yè),一次成型新路面,主要特點有以下幾方面。

a.任何直接重鋪或銑刨后再填補的工程都可以用熱再生的方法,舊路面混合料就地再生利用,不需要搬運廢料過程及廢棄物堆放場地。

b.能保存骨料的的完好,保留瀝青的組成及性能。

c.不受大的交通流量的限制,與以前的維修方法相比,影響交通及沿途居民的程度小,施工結(jié)束就可以開放交通。

d.施工產(chǎn)生的振動、噪音比其他施工方法小,有利于環(huán)保。

3 結(jié)語

從深圳地處南方沿海地區(qū)，潮濕多雨，高溫時間長等氣候因素出發(fā)，通過對南方地區(qū)瀝青路面常見瀝青病害進行歸納，分析病害形成的機理，微表處技術(shù)、瀝青路面再生技術(shù)對提高深圳市瀝青路面的養(yǎng)護質(zhì)量，提高瀝青路面養(yǎng)護資金的利用效率，有著一定的借鑒意義。