瀝青路面各類預養(yǎng)護技術的低碳化分析

李 艷 青

(山西遠方路橋(集團)有限責任公司，山西 大同 037006)

0 引言

省內大部分高速公路修建于20世紀90年代末期，由于當時規(guī)劃、設計、施工等原因，在車輛荷載和外界環(huán)境的長期耦合作用下，高速公路瀝青路面出現(xiàn)鼓包、車轍、開裂、不均勻沉降、唧泥等各種病害，嚴重影響了公路通行能力。為了提升高速公路的有效服役壽命，必須重視高速公路瀝青路面的養(yǎng)護工作。傳統(tǒng)的瀝青路面養(yǎng)護為病害養(yǎng)護，在路面表面出現(xiàn)明顯的局部破損后才采取相應的養(yǎng)護措施，是典型的被動型養(yǎng)護，被動養(yǎng)護雖然成本較低，施工便捷，但已經錯過最合理的養(yǎng)護時機，嚴重削減了路面養(yǎng)護的質量和效果。為了扭轉省內高速公路路面養(yǎng)護的傳統(tǒng)趨勢，結合省內路面養(yǎng)護工程量大，資金缺口多的特點，必須轉變現(xiàn)有養(yǎng)護方式，積極推廣低碳預養(yǎng)護技術，應在瀝青路面尚未出現(xiàn)明顯破損前就制定相應的預防性養(yǎng)護方案。

1 公路低碳養(yǎng)護技術理論

省內高速公路瀝青路面養(yǎng)護的低碳化、綠色化和可持續(xù)化是瀝青路面養(yǎng)護技術發(fā)展的必由之路，低碳預養(yǎng)護技術很好地迎合了這一發(fā)展趨勢。在省內傳統(tǒng)的高速公路瀝青路面養(yǎng)護施工中，被動型養(yǎng)護占據了主導，通常是在路面病害程度影響到車輛正常通行的情況下，才開始制定相應的養(yǎng)護方案，養(yǎng)護方案前瞻性差，往往錯過了最佳的養(yǎng)護時機，造成嚴重的公路資源浪費。預防性養(yǎng)護技術是典型的低碳養(yǎng)護技術之一，是在瀝青路面通行能力尚可的情況下提前制定養(yǎng)護方案，制定相應的定檢方案，及時、動態(tài)觀測瀝青路面病害出現(xiàn)及發(fā)展情況，分析不同病害成因，制定針對性的預養(yǎng)護方案，起到防微杜漸的作用和目的，防止瀝青路面快速破損，最終影響車輛正常通行?，F(xiàn)代公路低碳養(yǎng)護技術應配套相應的低碳養(yǎng)護評價體系，針對不同的病害類型，制定差異化的養(yǎng)護方案，配套相應的低碳評價體系是現(xiàn)代瀝青路面預防性養(yǎng)護的三部曲。

2 瀝青路面主要病害類型低碳化預養(yǎng)護措施

2.1 瀝青路面開裂病害低碳化預養(yǎng)護措施

路面開裂是瀝青路面最常見和最主要的病害形式，根據瀝青路面裂縫發(fā)展形式可以細分為橫向開裂、縱向開裂、不均勻龜裂及其他裂縫，根據規(guī)范，擬將區(qū)域裂縫率不大于15%視為預防性養(yǎng)護的紅線。為了明確瀝青路面的裂縫發(fā)展程度，將裂縫劃分為三個等級，即：一級、二級、三級裂縫，其中，一級裂縫指的是裂縫率不大于1%，未見明顯滲漏，裂縫發(fā)育不顯著，對于一級裂縫，預防性養(yǎng)護方案可直接忽略；二級裂縫指的是裂縫率介于1%～5%之間，存在明顯滲漏，單個裂縫發(fā)育明顯的裂縫，為了防止二級裂縫繼續(xù)惡化轉化為三級裂縫，此時為最佳的預防性養(yǎng)護時機，可以采用灌漿、密封、超薄罩面、微表處、稀漿封層及霧封層等技術進行預防性養(yǎng)護。三級裂縫指的是裂縫率介于5%～15%之間，裂縫滲漏嚴重，多條裂縫交叉發(fā)育，局部出現(xiàn)明顯的瀝青混合料剝離，此時應立即采取熱拌瀝青罩面、就地熱再生及超薄磨耗層養(yǎng)護措施，以最大程度彌補瀝青路面病害導致的路面整體性能下滑問題。表1統(tǒng)計了高速公路瀝青路面裂縫預養(yǎng)護措施。

表1 高速公路瀝青路面裂縫預養(yǎng)護措施

2.2 瀝青路面變形病害低碳化預養(yǎng)護措施

瀝青路面變形病害主要涵蓋車轍、不均勻沉陷、鼓包、唧泥、錯臺等，在以上各種變形病害中，車轍和鼓包占比高達85%以上，是瀝青路面在荷載長期作用下最容易出現(xiàn)的變形病害。本項目以路面車轍病害為主要研究對象，分析了相應的低碳預防性養(yǎng)護措施，根據施工規(guī)范，擬將車轍深度值不小于25 mm作為養(yǎng)護紅線，車轍深度低于25 mm為預防性養(yǎng)護的最佳時期，并將其細分為三個等級。

其中，一級車轍深度值小于5 mm，路面車轍內存在少量積水，在車輛荷載擠壓作用下，容易引起積水下滲，進而破壞路面、路基結構，對后期的行車安全造成嚴重威脅。選取低碳預養(yǎng)護措施應考慮防水要求，可用的處理措施包括：霧封層技術、稀漿封層技術、微表處、超薄磨耗層處理等。二級車轍指的是裂縫深度介于5 mm～15 mm范圍，車轍積水嚴重導致路面抗滑性下降，嚴重威脅行車安全。可采用的低碳預防性養(yǎng)護措施應綜合考慮防水和抗滑兩方面因素，主要措施包括：霧封層技術、稀漿封層技術、超薄磨耗層、就地熱再生技術等。三級車轍指的是裂縫深度介于15 mm～25 mm范圍內，嚴重影響行車穩(wěn)定性，選取低碳預防性養(yǎng)護措施應綜合考慮防水、抗滑及平整度要求，常用的措施包括：就地熱再生、熱拌瀝青混凝土罩面及微表處技術等。表2為針對路面車轍制定的預養(yǎng)護措施。

表2 針對路面車轍制定的預養(yǎng)護措施

3 某瀝青路面預養(yǎng)護項目低碳化評價

省內西縱高速某段，由于地質、環(huán)境等原因，自通車以來，瀝青路面出現(xiàn)大面積車轍、不均勻沉降、塌陷、不規(guī)則龜裂等病害，嚴重影響了正常的車輛通行。為了提升道路的可持續(xù)服役能力，必須采取相應的低碳預養(yǎng)護方案，滿足高速公路的基本通行要求。以養(yǎng)護標段K1700+000～K1701+000標段為評價對象，該路段采用的低碳預防性養(yǎng)護措施包括微表處、超薄瀝青罩面等，其中，超薄瀝青罩面是對病害路段加鋪厚度為30 mm的熱拌瀝青混凝土層，超薄罩面瀝青混合料碎石選用聯(lián)系密級配廠拌混合料，具體級配形式為SMA-10,OGFC-10兩種。瀝青混合料拌和采用新式廠拌工藝，能夠保證RAP材料中至少2%以上的瀝青析出，烘干瀝青混合料需要耗費的燃料為3.88 kg/t，相較傳統(tǒng)工藝節(jié)約了25%以上，至少能減少新拌和瀝青用量10 kg/t，滿足低碳預防性養(yǎng)護施工方案要求。

本標段經低碳評價后制定的最終養(yǎng)護方案為SMA熱拌瀝青混凝土超薄罩面。超薄瀝青罩面技術能夠顯著控制路面開裂、車轍及不均勻沉降病害，改善路面平整度，最大化延長服役壽命，降低施工成本，實現(xiàn)資源的可持續(xù)、循環(huán)利用。此外，采用超薄罩面養(yǎng)護施工技術的廢棄排放量低，施工噪聲低，鋪筑方式采用單線鋪設，工作面占用率低，能夠始終維持半幅通行，施工完成后，可以立即投入通車運行，對區(qū)域交通通行影響程度低。

4 結語

詳細分析了高速公路瀝青路面主要病害類型，并提出了針對性的低碳預養(yǎng)護技術措施，并以省內某養(yǎng)護項目為例，對其預養(yǎng)護技術的低碳性進行了客觀評價，論證了預養(yǎng)護技術的可行性。在后續(xù)的高速公路瀝青路面預防性養(yǎng)護實踐中，應始終堅持低碳、可持續(xù)發(fā)展原則，制定針對性的預養(yǎng)護方案低碳性評價體系，為省內高速公路瀝青路面的預養(yǎng)護低碳化、綠色化發(fā)展提供參考和借鑒。