瀝青路面應用熱拌超薄面層技術進行預防性養(yǎng)護的探討

■何澄平

(福建省高速公路集團有限公司，福州 350001)

截止2018年底止，福建省省高速公路通車里程已達5344公里。除早期通車的部分路段完成改擴建或?qū)嵤┐笾行藜邦A防性養(yǎng)護外，2013年以前通車的約2676公里路段仍未進行過預防性養(yǎng)護。通過 《福建省高速公路2017年度路面性能檢測分析報告》可知，全省高速公路路面整體性能與2016年度基本持平，但車轍指標整體呈明顯下降趨勢。由于我省地區(qū)氣候狀況復雜，交通和環(huán)境荷載等因素的影響對路面造成極大的破壞作用，致使裂縫、坑槽、龜裂、車轍等病害不斷發(fā)生，目前以微裂縫、骨料顆粒脫落、車轍現(xiàn)象較為普遍。

1 路面預防性養(yǎng)護

1.1 概念

所謂路面預防性養(yǎng)護，就是在公路日常養(yǎng)護管理中，通過定期或不定期的路況調(diào)查，及時發(fā)現(xiàn)路面輕微破損與病害跡象，對公路病害或造成病害的因素進行分析，從而采取的主動保護性養(yǎng)護措施，以防止微小病害進一步擴大，確保路面使用性能始終處于良好的服務狀態(tài)。也就是說在合適的時間，對合適的路況，用合適的方法進行的科學養(yǎng)護措施。

1.2 實施預防性養(yǎng)護的意義

在交通荷載和環(huán)境作用下引起路面使用質(zhì)量下降，特別是裂縫、坑槽、龜裂、車轍等輕度病害日益嚴重，實施路面預防性養(yǎng)護，采取積極的預防措施，能及時修復目前路面存在的輕度病害及隱患，減緩路面使用性能衰變速率，延緩路面大修時間，改善和恢復路面功能，延長路面使用壽命周期，養(yǎng)護成本更趨于經(jīng)濟，同時對道路的通暢、安全及舒適度都具有良好的社會效益。

2 路面預防性養(yǎng)護技術應用遵循的原則

(1)技術上是滿足要求的。即預防性養(yǎng)護措施在技術上是適應的，它能夠滿足路面狀況、交通量、公路等級的技術要求，且能充分發(fā)揮其應有的預防性養(yǎng)護性能，如防水、抗滑、耐磨、耐久等表面功能層及環(huán)保要求，最終的目的必然是達到可以預期延長路面使用壽命。通過我省路面大中修實踐經(jīng)驗可知，預防性養(yǎng)護預期延長使用周期目標約6～8年為宜。

(2)經(jīng)濟上是比較節(jié)約的。按照節(jié)約投資和因地制宜的原則，以平衡安全效率和經(jīng)濟技術的層面上選擇施工方案，開展預防養(yǎng)護工作。在滿足技術要求的前提下，應選擇養(yǎng)護周期效益較高的預防性養(yǎng)護措施。養(yǎng)護工作并不屬于補救措施，所以需要合理把控養(yǎng)護頻率，有效控制每次投入的成本，以此來減少長期進行預防控制需要花費的經(jīng)濟成本。

(3)性能上是符合工程特點的。所采用的預防性養(yǎng)護措施能反映行業(yè)技術規(guī)范標準或管養(yǎng)單位對路面養(yǎng)護質(zhì)量和使用效果要求。因此對施工工藝要求必須是高效快捷以保障通行需求。在養(yǎng)護工作進行過程中要根據(jù)實際情況選用更加先進或適宜的新工藝、新材料和新技術，最好在正式施工前選定一個試驗階段進行觀察和總結(jié)，一步步將新技術進行推廣應用。

3 預防性養(yǎng)護時機的選擇

預防性養(yǎng)護技術是社會效益和經(jīng)濟效益較好的養(yǎng)護技術之一，其有效性和經(jīng)濟性在很大程度上取決于采取預防性養(yǎng)護措施的時機，即前文提到的合適的時間。

一般來說，預防性養(yǎng)護時機選擇至關重要，采取的越晚，后期要花費的養(yǎng)護成本就會越高，如果采取的時機過早，同樣也會造成養(yǎng)護資金的浪費，如何確定高速公路進行預防性養(yǎng)護的合適時間成為關鍵。

據(jù)資料顯示，國外諸多科研機構一直致力于預防性養(yǎng)護時機以及相關技術的研究，美、英、法國等科研機構對預防性養(yǎng)護時機的選擇均進行了研究和預測，但到目前為止，對路面預防性養(yǎng)護合適時機選擇的問題仍然沒有得到滿意解決。養(yǎng)護性能預測相關模型也仍在不斷探索研究中。我國許多專家和課題研究人員通過對路面預防性養(yǎng)護時機的不斷深入研究得出的結(jié)論一般是，路面運營時間達到4～5年為宜，且路面還處于良好狀況。瀝青混凝土路面路表特性分級表(表1)顯示中級時作為預防性養(yǎng)護的有效時機，特征為瀝青膜剝離、集料脫落或松散。但在實際應用過程中，還要根據(jù)實際交通量、路面病害調(diào)查情況、路面路表特性分級情況進行科學分析各項技術指標，做出相應的調(diào)整[1]。

表1 瀝青混凝土路面路表特性分級表

目前我省高速公路約近75%的路段均超過通車運營5年以上甚至更長，且只有約8%的車道采用過微表處技術進行過預防性養(yǎng)護，個別路段已出現(xiàn)微表處脫落現(xiàn)象。有些路段路面雖尚處于良好狀態(tài)，但卻具有某些病害先兆，在日常養(yǎng)護過程中，通過對路況進行的詳細病害調(diào)查，發(fā)現(xiàn)僅行車道部分出現(xiàn)了網(wǎng)裂、坑槽現(xiàn)象。多處路表細集料少量脫落，粗集料有輕微脫落，表面有小孔隙。有些路段裂縫明顯，參照表1進行對比，路表特性分級均屬于中度分級，證明大多數(shù)路段路表狀態(tài)已經(jīng)達到預防性養(yǎng)護的最佳時機。

4 預防性養(yǎng)護技術的選擇

瀝青路面預防性養(yǎng)護技術主要有稀漿封層、瀝青再生、石屑封層、微表處和超薄磨耗層等。而在我省以往的預防性養(yǎng)護工程中，稀漿封層、瀝再生、石屑封層也在部分路段做了一些實驗性應用，但由于可延長路面壽命時間短、預防性養(yǎng)護效果不佳、實用性不強等原因，在2005至2013年期間已大量使用微表處作為養(yǎng)護預防性措施，但微表處技術在使用過程中應對材料指標及工藝控制要求高等因素，造成易脫落松散、使用壽命周期不長等現(xiàn)象，因此，微表處預防性養(yǎng)護技術在我省遇到發(fā)展應用瓶頸。

近年來更多預防性養(yǎng)護技術被推廣應用，如一種具有施工工藝簡單成熟、性能穩(wěn)定、預防性壽命周期長等特點的新型熱拌靜音型超薄路面技術，即在原超薄罩面技術基礎上進行了改進提升的技術，在廣東、廣西、浙江、海南等省份高速公路預防性養(yǎng)護中和市政道路白改黑施工中被廣泛推廣使用，且應用效果良好?，F(xiàn)結(jié)合我省近年來高速公路路面養(yǎng)護的主要特點以及早期病害的處治經(jīng)驗，通過對此前已實施的微表處與超薄磨耗層技術在使用時間、技術性能、適用性及效能環(huán)保和周期養(yǎng)護成本等方面進行比對分析如下：

4.1 微表處

微表處技術是稀漿封層技術發(fā)展的高級階段，是以聚合物改性乳化瀝青為粘結(jié)料密級配快凝型冷拌瀝青罩面層。這種技術采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配比拌和成稀漿混合料，使用專用攤鋪設備，一次性完成攤鋪厚 0.8至1.2cm左右的具有高抗滑和耐久性能的薄層[2]。

4.2 熱拌超薄磨耗層技術

熱拌超薄磨耗層是近幾年新的預防性養(yǎng)護技術，熱拌超薄磨耗層技術采用的優(yōu)質(zhì)類軋制集料，以間斷級配為主，通常情況下為噴灑特種改性瀝青再攤鋪1.2cm左右的改性熱拌瀝青混凝土并同步或異步進行碾壓，其中特種改性瀝青的主要功能與作用是對原路面進行密封處理，確保原路面與各種新型混合材料能夠有效粘接，改性熱拌瀝青混凝土的混合料其主要功能與作用是為路面提供一個具有一定抗滑能力、耐磨且平順的表面[3]。

4.3 微表處與熱拌超薄磨耗層技術對比

微表處與熱拌超薄磨耗層技術對比詳見表2。

綜合考慮微表處與熱拌超薄磨耗層技術的功能性、適用性和經(jīng)濟性等方面的諸多因素，對比結(jié)果表明選擇熱拌超薄路面技術作為我省高速預防性養(yǎng)護措施，相對微表處而言具有更為明顯的優(yōu)勢，超薄磨耗層所采用的新材料、新工藝均體現(xiàn)國內(nèi)目前養(yǎng)護領域的最新技術，熱拌超薄磨耗層路面具有抗滑、抗磨耗、工期短、開放交通早，不易脫落、預防性養(yǎng)護周期長等特點，它不僅提高了路面的平整度、降低路面行駛噪音、施工中不影響正常交通，還能夠快速改善道路的行駛狀況，施工工效高、造價低，應用前景好等多種綜合性優(yōu)點，所以選擇新型的熱拌超薄磨耗層技術必將有良好的發(fā)展前景，符合現(xiàn)代高速公路養(yǎng)護發(fā)展的方向。

表2 微表處與熱拌超薄磨耗層技術比較

5 結(jié)語

隨著我國高速公路里程的增加和使用時間的延長，我們正面臨即將到來的公路養(yǎng)護的高潮期，實施路面預防性養(yǎng)護將成為我國高速公路發(fā)展的迫切需要。加大預防性養(yǎng)護投入力度，加強信息化輔助決策手段，建立現(xiàn)代化公路養(yǎng)護管理平臺，積極開展科學研究，倡導節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)理念，推廣應用新技術、新材料、新設備、新工藝，實現(xiàn)我省高速公路養(yǎng)護高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。