高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

王友平

（海南省交通工程機(jī)械維修中心，海南?？?70206）

高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

王友平

（海南省交通工程機(jī)械維修中心，海南?？?70206）

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是保持路況完好，改善路面狀況，延長其使用壽命的有效方法，近年來在理論和實(shí)踐上都得到了長足發(fā)展。主要對高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

高速公路；瀝青路面；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

0 引言

隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，瀝青路面由于其施工造價(jià)低、表面平整度高、產(chǎn)生的噪音小、行車方便舒適、易于修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的使用。對于高速公路來說，由于其幾乎隨時(shí)都處在被使用的過程中，因而較為容易被破壞，一旦高速公路被破壞就會嚴(yán)重影響到高速公路的質(zhì)量和使用壽命，更容易引發(fā)安全問題，因此，必須嚴(yán)格做好高速公路在使用過程中的病害檢測工作及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，通過科學(xué)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)管理工作，提升高速公路的使用年限。

1 高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義

1.1 經(jīng)濟(jì)效益較好

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)能提前預(yù)估路面病害的發(fā)展，并及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施預(yù)防病害的進(jìn)一步發(fā)展，恢復(fù)路面的使用性能，這在整體上降低了對高速公路路面進(jìn)行改建的資金投入，從而降低了高速公路的養(yǎng)護(hù)預(yù)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 減少對高速公路正常運(yùn)行的干擾

到了路面養(yǎng)護(hù)維修的后期，時(shí)常面臨改建或者大修，在其施工過程中必須封堵交通，這樣就直接對高速公路的正常運(yùn)行造成了干擾。而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工一般都具有施工速度快、簡單靈活的特點(diǎn)，可在較短時(shí)間內(nèi)開放交通，對于高速公路的正常運(yùn)行造成的干擾較小。

1.3 延長高速公路的使用壽命

在路面使用期內(nèi)持續(xù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以有效抑制路面病害的發(fā)展，延緩路面大修或者改建的周期，從而延長高速公路的使用壽命。

2 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)內(nèi)容

通常情況下，在設(shè)計(jì)和施工等方面因素的影響下，高速公路瀝青路面可能存在一些問題，投入使用后，還會受到氣候條件、車輛荷載以及環(huán)境溫度的影響，導(dǎo)致瀝青路面的使用功能進(jìn)一步降低。為了滿足通行要求和行車安全，維護(hù)瀝青路面的功能質(zhì)量，就需要對路面進(jìn)行定期調(diào)查、分析和評價(jià)，及時(shí)采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):保證瀝青路面平整度，強(qiáng)化瀝青路面防滑性能，避免瀝青路面病害，維持瀝青路面的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度等。

3 選擇合適的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)

采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的前提是不能破壞瀝青路面的使用功能，不能縮短瀝青路面的服務(wù)年限，同時(shí)，一定要在瀝青路面破壞加劇之前實(shí)施，比如，若瀝青路面采用填縫處理措施，必須在單條裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄺l裂縫之前實(shí)施。調(diào)查研究得到的路面數(shù)據(jù)，可以用作基礎(chǔ)資料，以便對未來的路況進(jìn)行評價(jià)，這是因?yàn)闉r青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)間與調(diào)查時(shí)間不一定相同，一般情況下，瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施需要提前3～7個(gè)月進(jìn)行計(jì)劃，若預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)過晚，則會明顯降低瀝青路面的性能;若預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)過早，則會明顯增加經(jīng)濟(jì)成本，甚至可能造成其他的路面問題。為了更好的掌握預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，需要做到以下兩點(diǎn):第一，根據(jù)路面調(diào)查數(shù)據(jù)，制定詳細(xì)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)計(jì)劃;第二，確保預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金的及時(shí)到位，避免資金問題影響預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的實(shí)施[1]。

4 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

高速公路瀝青路面的損壞情況可以由預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)，包括綜合指標(biāo):PQI（綜合指標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量指數(shù)）和分項(xiàng)指標(biāo):PCI（路面狀況指數(shù)），PSSI，RQI，SRI，這些指標(biāo)都能夠反映瀝青路面的損壞情況。我國的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念發(fā)展時(shí)間比較短，沒有形成完整的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)體系，這就使得預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的區(qū)別。比如，對于PCI來說，如果PCI的值在60～90的范圍內(nèi)，都滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，然而，按照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.2-2001）的規(guī)定，只有高速公路瀝青路面的等級不低于“良”時(shí)，才滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行換算，PCI值最小為70，直接反映出我國的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏系統(tǒng)性的規(guī)定。國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把PCI廣泛的應(yīng)用于瀝青路面損壞情況的評價(jià)中，通過路面狀況指數(shù)，可以準(zhǔn)確的表征出路面的損壞密度、損壞程度和損壞類型，因此，PCI已經(jīng)成為公認(rèn)的瀝青路面損壞評價(jià)參數(shù)，此外，我國高速公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中，也開始采納PCI作為路面狀況的評價(jià)指標(biāo)，PCI的等級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的PCI等級標(biāo)準(zhǔn)

按照上述標(biāo)準(zhǔn)，我國的高速公路瀝青路面等級為“良”時(shí)，才能夠滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，即PCI在80～90的范圍內(nèi)。

5 高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

5.1 灌縫

裂縫是瀝青路面問題早期最主要出現(xiàn)的形式，而半剛性基層也容易出現(xiàn)反射裂縫的現(xiàn)象。大量路表面水會在裂縫產(chǎn)生后，沿著裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，可能會進(jìn)入深層的路基。瀝青路面在車輛動荷載和流動水的交互作用下，會導(dǎo)致瀝青混凝土層的骨料逐漸松散開來，路基在雨水的不斷侵蝕下，承載力會逐漸降低，路面將出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，最后會在路面產(chǎn)生大量的坑槽。因此，要及時(shí)對瀝青路面裂縫進(jìn)行養(yǎng)護(hù)治理，以防止更嚴(yán)重的問題產(chǎn)生。在灌縫作業(yè)施工之前要先進(jìn)行裂縫的清理工作，在裂縫清理干凈之后才可以灌入密封材料，裂縫大于5 mm的情況還要進(jìn)行開槽作業(yè)。灌縫作業(yè)通常要采用壓力灌縫機(jī)進(jìn)行施工，采用人工方式，灌縫無法達(dá)到足夠的深度，很難達(dá)到效果。當(dāng)用壓力灌縫機(jī)作業(yè)時(shí)，它可以將密封材料完全匯集到裂縫深層，起到密封的效果。灌縫能有效的密封裂縫，阻止路表水對路面內(nèi)部的侵蝕，保護(hù)路基，起到延長公路使用壽命的作用。

5.2 微表處

微表處主要應(yīng)用于高速公路、城市干線等高級路面表層的養(yǎng)護(hù)工程中。它的組成成分主要是聚合物改性乳化瀝青，在配以一定比例的軋碎集料、礦物填料、水和一些必要的特殊添加劑調(diào)配而成，將這些材料攤鋪在路面上時(shí)，將形成一層與原路面緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)。進(jìn)行微表處作業(yè)時(shí)，要使用專用的攤鋪設(shè)備，進(jìn)行一層攤鋪時(shí)要一次性完成。當(dāng)路面損壞程度比較大時(shí)，可考慮進(jìn)行多層攤鋪，攤鋪1～2 h后即可開發(fā)交通。微表處的施工過程示意見圖1。

圖1 微表處的施工過程示意見圖

采用微表處能解決路面開裂、磨光、車轍、松散等問題，能夠使路面平整防滑，并提高路面耐磨防水的特性，微表處還具有施工方便，價(jià)格低等特點(diǎn)，因此在高速公路預(yù)防養(yǎng)護(hù)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。微表處對路面的摩擦系數(shù)有很大的改善作用，能阻止水分下滲侵蝕路基，防止路面的加劇破損，同時(shí)能夠減緩路面的老化和松散，從而能夠有效的延長公路的使用期限[2]。

5.3 稀漿封層

稀漿封層技術(shù)是一種經(jīng)過多年的工程實(shí)踐，比較理想的一種路面養(yǎng)護(hù)施工方法。它是指將由一定級配的骨料、瀝青、乳化劑、水和添加劑按一定比例配置而成的稀漿混合料迅速，均勻的攤鋪在路面上的一種預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)。稀漿封層示意見圖2。

它將在路面上產(chǎn)生一層薄層，由于薄層的保護(hù)作用能夠快速的維修治愈舊路面早期出現(xiàn)的老化、裂縫、松散、磨損等問題，提高路面的防水和耐磨等性能。稀漿封層技術(shù)施工工藝簡單，使用的是造價(jià)較低的瀝青材料。稀漿封層按厚度通?？梢苑譃榧?xì)、中、粗封層三種類型。細(xì)封層主要用于裂縫和空隙的填封;中封層主要用于治理瀝青路面的老化松散等問題，它能提高路面的摩擦系數(shù);粗封層可用于面層的使用，但多用于多層式封層的底層。根據(jù)路面的損壞情況和采用稀漿封層所要達(dá)到的效果，進(jìn)行稀漿封層的配合比設(shè)計(jì)。在配合比設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到集料的品種和質(zhì)量、規(guī)劃和級配，選擇合理的添加劑，并根據(jù)現(xiàn)場的路面情況確定合適的填料種類和用量。先要在室內(nèi)進(jìn)行配合比的實(shí)驗(yàn)，確定最佳的初步配合比，同時(shí)因地、因時(shí)制宜的根據(jù)施工現(xiàn)場的條件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確定最終配合比。

5.4 熱再生

多年來，對于瀝青路面中出現(xiàn)的問題多采取去除舊層面重新做新層面的方法，但對于挖棄的廢棄物通常都是堆積在路邊，這種做法既破壞環(huán)境又侵占空間，尤其對于路面面層較厚的高等級公路，產(chǎn)生的廢棄物通常需要土地進(jìn)行堆棄。在這種情況下，廢舊瀝青路面材料再生利用技術(shù)越發(fā)的體現(xiàn)出它的重要性。瀝青路面在使用過程中出現(xiàn)的脆硬老化的問題究其原因是路面材料中的瀝青結(jié)合料發(fā)生了老化，結(jié)合料老化之后針入度減小、延度降低，而軟化點(diǎn)會有所上升。瀝青路面在使用一段時(shí)間之后，瀝青的化學(xué)組成成分和性質(zhì)會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，宏觀上表現(xiàn)為瀝青變硬，粘性降低最終路面出現(xiàn)龜裂，松散病壞。路面熱再生技術(shù)主要是在混合料中摻入適量的再生劑，在加熱的同時(shí)進(jìn)行拌合，通過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，就能使舊瀝青恢復(fù)到一定的性能。

5.5 霧封層

霧封層技術(shù)是一種能夠改善路面外觀的預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)，它就是使用專用霧封層灑布車在瀝青路面面層上噴灑一層高滲透性改性乳化瀝青薄層。此薄層能夠封閉路面的空隙和裂縫，修復(fù)路面的老化問題，防止路表水的滲入侵蝕。當(dāng)路面出現(xiàn)輕度或中度細(xì)料損失或松散的情況時(shí)，可用霧封層技術(shù)進(jìn)行處理，開級配混合料出現(xiàn)松散時(shí)，也可使用此技術(shù)。霧封層技術(shù)能夠有效的保護(hù)瀝青路面，防止路面出現(xiàn)松散問題，同時(shí)能夠填補(bǔ)空隙和小裂縫，由于施工成本低，速度快，霧封層技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

圖2 稀漿封層體統(tǒng)

6 結(jié)語

綜合上述，高速公路瀝青路面的預(yù)防性維護(hù)應(yīng)該采用科學(xué)有效的方法和手段，保證路面的整體質(zhì)量。高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，涉及多方面的因素，需要采取科學(xué)的、針對性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，以維護(hù)高速公路的使用功能，降低高速公路的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，延長服務(wù)年限，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1] 金回建,陳美鳳.高速公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].經(jīng)營管理者,2010(16):395.

[2] 尹劍,孫華光.高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(11):152.

U418.6

B

1009-7716（2017）11-0125-03

2017-06-27

王友平（1981-），男，海南臨高人，助理工程師，從事高速公路養(yǎng)護(hù)管理工作。

10.16799/j.cnki.csdqyf h.2017.11.038