現(xiàn)代高等級瀝青路面常見的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)綜述

萬小軍

【摘 要】瀝青路面是我國高速公路中的主要路面形式，近幾年出現(xiàn)了各種病害現(xiàn)象，極大地影響了瀝青路面的使用情況，因此需要對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)以延長路面使用壽命。本文綜述了國內(nèi)常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；壽命

0 引言

瀝青路面由于其力學(xué)強(qiáng)度好、行車平穩(wěn)、無震動、低噪音及易于機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)，成為我國高級路面結(jié)構(gòu)的主要形式。目前，我國高速公路已進(jìn)入建設(shè)與養(yǎng)護(hù)并重的時期，公路養(yǎng)護(hù)里程不斷增加，截至2012年，全國公路養(yǎng)護(hù)里程411.68萬公里，同比增長3.43%，全國公路養(yǎng)護(hù)里程占公路總里程的比例達(dá)到97.2%，比上年末提高0.3個百分點(diǎn)。[1，10]

路面養(yǎng)護(hù)傳統(tǒng)辦法往往是出現(xiàn)病害后才進(jìn)行處理，重復(fù)投入較大，而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，則會很大程度上減輕這樣的弊端，同時可降低成本、提高養(yǎng)護(hù)效率。據(jù)美國科氏公司的研究表明，質(zhì)量合格的道路，在使用壽命75%的時間內(nèi)性能下降40%，這一階段稱之為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段；如不能及時養(yǎng)護(hù)，在隨后12%的使用壽命時間內(nèi)，性能再次下降40%，從而造成養(yǎng)護(hù)成本大幅度的增加。[2]本文就國內(nèi)目前常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行介紹。

1 稀漿封層技術(shù)

稀漿封層技術(shù)采用機(jī)械設(shè)備將乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配合比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上形成的薄層[4-8]。稀漿封層根據(jù)級配組成主要可以劃分為細(xì)封層、中封層、粗封層和特粗封層4種形式，而前3種應(yīng)用最為廣泛，通常應(yīng)用于以下情況：

1）交通量中、小的路面道面，即ADT不大于1000～5000輛/車道；

2）路面常見病害主要為老化或硬化路面，如細(xì)微裂縫、輕微松散或老化、氧化、硬化、車轍（<15mm）等；

3）晝夜溫差較小且比較干燥的氣候條件。

稀漿封層技術(shù)對于新、舊路面的老化、裂縫、坑槽等病害能起到預(yù)防和維修的作用，使路面防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。稀漿封層具有快速凝固成型、早期開放交通、節(jié)省噴灑和碾壓工序、可連續(xù)作業(yè)等特點(diǎn)，且易保證工程質(zhì)量，成本較低。

近年來，稀漿封層已被廣泛應(yīng)用于高等級瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，但對于路基變形較大、路面出現(xiàn)明顯的疲勞裂縫或車轍較深，溫度裂縫嚴(yán)重的路面不宜使用。對路面平整度的改善效果也不明顯。此外，稀漿封層的集料應(yīng)該干凈、耐磨并且級配良好，在鋪筑之前應(yīng)當(dāng)清掃原路面。避免在溫度過高或過低（一般應(yīng)高于10℃）的情況下進(jìn)行施工，鋪筑好后不能直接開放交通。

2 微表處技術(shù)

微表處是在稀漿封層技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在材料、設(shè)備、工藝等方面較稀漿封層均有突破，是目前功能最完善、適用范圍較廣、最具前景的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。它是采用專用機(jī)械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配合比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄層[4-8]。

微表處具有防水、防滑、改善道路表觀等多種功能，封層效果優(yōu)于稀漿封層，使用壽命一般為4～6年或更長，是性價比較高的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。微表處開放交通時間的長短根據(jù)工程所處環(huán)境的不同而變化，通常在氣溫為24℃，濕度為50%（或更?。┑臓顩r下可以在1h內(nèi)開放交通。

稀漿封層和微表處在解決路面的功能性破壞方面具有方便、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。這三種措施的壽命主要取決于材料的選擇，涉及的有效性、施工工藝、交通狀況和環(huán)境。集料的種類和性能對這三種材料有著重要的影響。微表處和稀漿封層所用集料應(yīng)符合表1。乳化劑、改性劑和瀝青三者各自的性能和相互匹配是決定稀漿封層、微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施路用性能的關(guān)鍵。微表處選用的改性乳化瀝青符合規(guī)范[4]中BCR型的規(guī)定，稀漿封層用乳化瀝青符合規(guī)范[4]中BC-1和BA-1型的規(guī)定。

表1 微表處和稀漿封層用粗細(xì)集料質(zhì)量要求

3 薄層罩面

薄層罩面是在原油路面上加鋪一層厚度不超過1.5～2.5cm的熱瀝青混合料。它可以有效防止正在下降的路面繼續(xù)惡化，改善其平整度，恢復(fù)它的抗滑阻力，對路面有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，特別適合于重交通道路面層的養(yǎng)護(hù)，具有以下特點(diǎn)：

1）明顯的間斷級配，膠砂含量較少，結(jié)合料常用純?yōu)r青或改性瀝青；

2）空隙率約為6%～12%，在空隙率過大而產(chǎn)生透水時必須采用厚粘層，粗糙的表面可保證高的抗滑能力。

由于層面較薄、容易冷卻又不宜使用振動壓路機(jī)，因而薄層罩面在施工中不易達(dá)到較高的密實(shí)度。因此正確的混合料設(shè)計、溫度控制、碾壓工藝和壓路機(jī)選型顯得尤為重要。

4 TL2000路面強(qiáng)化劑[3]

TL2000路面強(qiáng)化劑是一種黑色液態(tài)、單一成分微瀝青聚合物，灑到路面后形成一個薄膜涂層，主要通過與瀝青成分的化合作用來達(dá)到與道路表面的粘結(jié)，可防止水滲透到路面中。該強(qiáng)化劑具有以下特性：

1）防水：具有較好的封縫能力，能有效的防止雨水下滲，對保護(hù)路面的承載力、改善道路使用性能、延長路面使用壽命有重要作用；

2）抗老化：可保護(hù)瀝青層表面免受太陽紫外線和紅外線的輻射，薄膜形成后可減少瀝青的氧化和老化。

TL2000路面強(qiáng)化劑只能解決源自路面表層的裂縫和透水問題，對路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的任何結(jié)構(gòu)破壞沒有徹底根除的能力。

5 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選用原則

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)決定了反應(yīng)路面服務(wù)能力的功能性指標(biāo)在對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇中占主導(dǎo)地位，因而對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)而言，除了要考慮路面損壞狀況外，路面抗滑性能、平整度和車轍在很大程度上影響對策的制定。因此，具體養(yǎng)護(hù)措施的選擇應(yīng)遵循以下原則：

1）預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施不是有措施的種類決定的，而是根據(jù)措施應(yīng)用的目的和措施的效果決定的。

2）預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的選擇主要考慮路面狀況和平整度，將抗滑指標(biāo)單獨(dú)處理。這是因為路面抗滑性能只與路表淺層結(jié)構(gòu)有關(guān)，與路面狀況和路面行駛質(zhì)量的相關(guān)性不大。另外，國外在進(jìn)行各指標(biāo)的評價和指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)時，往往也是將路面抗滑作單項處理。

3）瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)加強(qiáng)水損壞的防范。在水損壞頻繁的路段宜考慮對排水系統(tǒng)、防水層進(jìn)行合理有效布置。對面層空隙率過大引起水損壞的路段，宜盡早采取罩面等措施。

4）路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)重視新材料、新工藝的開發(fā)研究和推廣。如采用改性瀝青稀漿封層、SMA薄層罩面等，全面改善瀝青老化、松散、剝落和裂縫等路況，但在封層、罩面前應(yīng)對路面破損進(jìn)行有效預(yù)處理。

5）路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案的決策是一個非常復(fù)雜的過程，對各種養(yǎng)護(hù)方案以及實(shí)施時機(jī)、實(shí)施順序的確定，需要建立路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果和費(fèi)用模型進(jìn)行分析。

6 結(jié)論

瀝青路面由于常年處于自然氣候的侵蝕下，使路面材料中瀝青與礦料不斷產(chǎn)生物理與化學(xué)變化，性能逐漸變壞。為了維持路面的良好性能，須對路面進(jìn)行多次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)才能延長公路的使用壽命，減少生命周期費(fèi)用。不同的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施有其相應(yīng)的生命周期。所以，只有充分認(rèn)識到路面的狀況，才能使用正確的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，以延長路面的使用壽命。

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[責(zé)任編輯：王楠]