同步碎石封層和稀漿封層在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的適用性對(duì)比

王志超

(遼陽(yáng)市交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法隊(duì)，遼寧 遼陽(yáng) 111200)

0 引 言

隨著公路里程以及交通量的不斷增多，同時(shí)為了給廣大人民群眾提供一個(gè)舒適安全的出行環(huán)境，公路的養(yǎng)護(hù)工作已經(jīng)成為各養(yǎng)護(hù)部門(mén)的重中之重，而實(shí)施不同的養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以治理不同種類(lèi)的病害，因此合適的養(yǎng)護(hù)技術(shù)不僅可以提高公路的使用性能，更能延長(zhǎng)公路的使用壽命，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)這個(gè)概念是從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)來(lái)的，主要是針對(duì)在路面還未發(fā)生或者說(shuō)剛剛開(kāi)始發(fā)生損壞的時(shí)候采取一些必要的養(yǎng)護(hù)措施來(lái)延長(zhǎng)使用壽命。由于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)會(huì)增加路面性能、道路的服務(wù)壽命，因此預(yù)防性養(yǎng)護(hù)越來(lái)越受到公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)的重視，但是實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵是在合適的路段上，選擇最佳的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，采取最佳的方案[1]。作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，同步碎石封層和稀漿封層具有良好的性能，能起到防水密封、粘結(jié)的作用，并且價(jià)格低廉，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，是行之有效的措施。

1 同步碎石封層技術(shù)

同步碎石封層在國(guó)內(nèi)的很多工程中也得到了實(shí)際的應(yīng)用，而與傳統(tǒng)的碎石封層相比，其優(yōu)點(diǎn)在于同步碎石封層是在1 s內(nèi)同步完成灑布瀝青和碎石，保證了瀝青結(jié)合料的溫度，提高了瀝青與石料的粘結(jié)性。因此，同步碎石封層更適合使用各種改性瀝青，從而提高與路面的粘結(jié)、溫度穩(wěn)定性，對(duì)路面變形的適用性等，減少可能產(chǎn)生的石料松動(dòng)，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率。

1.1 同步碎石封層在黑龍江公路養(yǎng)護(hù)上的應(yīng)用

黑龍江省為我國(guó)最北部省份，地域遼闊，大部分地區(qū)降水多和雨季長(zhǎng)，公路狀況差異大，而同步碎石封層技術(shù)既適用于不同級(jí)別的公路，同時(shí)也適用于城市道路，既適用于新建道路也適用于舊路的養(yǎng)護(hù)維修，對(duì)全省的道路養(yǎng)護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用，為了考察同步碎石封層技術(shù)的性能，在黑龍江境內(nèi)修筑了一段長(zhǎng)500 m的二級(jí)公路。

措施實(shí)施前后構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果[2]如表1所示，抗滑擺值[2]如表2所示。

表1 措施實(shí)施前后構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果 單位：mm

表2 措施實(shí)施前后抗滑擺值BPN檢測(cè)結(jié)果

從表1及表2中可以看出，在實(shí)施同步碎石封層措施后，無(wú)論是路面的構(gòu)造深度還是抗滑擺值均有明顯的提高，由此可知同步碎石封層可以改善路面的抗滑性能。

措施實(shí)施前后平整度檢測(cè)結(jié)果[2]如表3所示。

表3 措施實(shí)施前后平整度檢測(cè)結(jié)果 單位:m/km

為了便于比較，表3中各樁號(hào)不同點(diǎn)的平整度都計(jì)算出了平均值，從六個(gè)樁號(hào)的平均值可以看出，有兩個(gè)樁號(hào)的平整度變大，路況有所惡化，有四個(gè)樁號(hào)的平整度有所減小，但減小的幅度不大，由此可知同步碎石封層技術(shù)并不能改善路面平整度水平。

1.2 同步碎石封層在210國(guó)道上的應(yīng)用

對(duì)210國(guó)道K887+031～K889+175段實(shí)施同步碎石封層技術(shù)，由于路面經(jīng)歷過(guò)多次養(yǎng)護(hù)，因此不同路段的面層結(jié)構(gòu)有一定差異，經(jīng)過(guò)車(chē)輛長(zhǎng)期碾壓產(chǎn)生的病害也不同，K887+031～K889+175段路面主要病害為車(chē)道邊緣松散及不同程度的龜裂，同時(shí)還出現(xiàn)了橫向裂縫、縱向裂縫、不規(guī)則裂縫等。K889+175～K890+700段路面主要病害為橫向裂縫、縱向裂縫、不規(guī)則裂縫、抗滑性能下降等，對(duì)實(shí)施措施前后各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)[3]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總。

(1)路面破損狀況檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 路面狀況指數(shù)PCI檢測(cè)結(jié)果

(2)彎沉檢測(cè)及強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果[3]見(jiàn)表5。

表5 強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

(3)平整度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 平整度檢測(cè)結(jié)果

(4)抗滑能力檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 抗滑性能檢測(cè)結(jié)果

(5)工程實(shí)施結(jié)果

對(duì)該路段實(shí)施了同步碎石封層措施，滲水系數(shù)變化情況分別如圖1所示。

圖1 實(shí)施前后不同位置滲水系數(shù)變化對(duì)比

從圖1中可以看出，實(shí)施同步碎石封層技術(shù)后，不同位置的滲水系數(shù)均有大幅度的改善，為行車(chē)的安全提供了保障，同步碎石封層技術(shù)可以增加路面的防滲水性能。

抗滑性能變化情況分別如圖2所示。

圖2 實(shí)施前后不同位置抗滑性能變化對(duì)比

從圖2中可以看出，路面的抗滑性能有了大幅度的提高，這說(shuō)明同步碎石封層措施可以提高路面的抗滑性能。

1.3 同步碎石封層在新疆北部地區(qū)公路上的應(yīng)用

試驗(yàn)段為北疆地區(qū)霍達(dá)公路上一段3.5 km長(zhǎng)的同步碎石封層道路，為二級(jí)公路，在2010年9月鋪筑完成。在施工前和施工后1個(gè)月、3個(gè)月分別對(duì)試驗(yàn)路段的平整度、抗滑擺值進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果[4]見(jiàn)表8。

表8 同步碎石封層路面性能檢測(cè)結(jié)果

從表8中可以看出，在實(shí)施同步碎石封層措施后， 路面的抗滑性能有了一定程度的改善， 并且在實(shí)施后三個(gè)月抗滑性能繼續(xù)提高，說(shuō)明同步碎石封層技術(shù)可以提高路面的抗滑性能。而實(shí)施后路面的平整度水平有了一定程度的下降，且施工后三個(gè)月繼續(xù)下降，說(shuō)明同步碎石封層不能改善路面的平整度水平。

2 稀漿封層

稀漿封層技術(shù)是將乳化瀝青、級(jí)配細(xì)骨料、礦物填料、水以及添加劑混合后以漿料的形式均勻地鋪在路面上。它通常應(yīng)用于治理剝落、粗骨料損失、輕微裂縫、路面抗滑性能不足等病害，也可以作為一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)來(lái)提高路面防滲水性能、緩解路表瀝青氧化和剝落。與其他大部分預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)一樣，稀漿封層技術(shù)并不能提高路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所以在實(shí)施稀漿封層技術(shù)時(shí)應(yīng)保證路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，同時(shí)稀漿封層也不能應(yīng)用在中重度裂縫和嚴(yán)重車(chē)轍的路面。

2.1 稀漿封層技術(shù)在山西太原繞城高速上的應(yīng)用

太原繞城高速通車(chē)運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，一些地方開(kāi)始出現(xiàn)輕微裂縫、剝落等病害，對(duì)其實(shí)施稀漿封層技術(shù)來(lái)提高路面使用性能，并且在施工前對(duì)稀漿封層混合料中的骨料、乳化瀝青、礦物填料、添加劑、水等組成部分的用量進(jìn)行了分析同時(shí)對(duì)路面進(jìn)行清理，保證施工質(zhì)量。在實(shí)施稀漿封層技術(shù)前后，為驗(yàn)證技術(shù)的實(shí)施效果，選取800 m作為試驗(yàn)路，對(duì)路面的平整度、抗滑性能、防滲水性能三項(xiàng)指標(biāo)[6]進(jìn)行了檢測(cè)。實(shí)施前后路面平整度變化情況見(jiàn)表9。

為了提高實(shí)施效果的準(zhǔn)確性，對(duì)試驗(yàn)路進(jìn)行了10次檢測(cè)，并計(jì)算出平均值，從表9中可知，實(shí)施后平整度的平均值由實(shí)施前的1.29 mm減小到0.96 mm，且實(shí)施前平整度水平都在1.1 mm以上，最大達(dá)到了1.44 mm，而實(shí)施后平整度水平都控制在了1.05 mm以?xún)?nèi)，且均滿足規(guī)范中要求低于1.2 mm的標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明稀漿封層技術(shù)對(duì)改善路面的平整度有著明顯的效果。

表9 實(shí)施措施前后平整度變化對(duì)比

對(duì)試驗(yàn)路的橫向力系數(shù)進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，實(shí)施前后變化情況見(jiàn)表10。

表10 實(shí)施措施前后橫向力系數(shù)變化對(duì)比

從表10中可知，實(shí)施前橫向力系數(shù)基本都在50左右浮動(dòng)，都不滿足規(guī)范中要求不應(yīng)小于54的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施后橫向力系數(shù)都有明顯的提高，最高達(dá)到了74，且平均值為70.7，滿足了規(guī)范的要求。

對(duì)試驗(yàn)路的防滲水性能進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表11。

從表11中可知，實(shí)施稀漿封層技術(shù)后，防滲水性能有了明顯的提高，個(gè)別點(diǎn)的滲水系數(shù)已經(jīng)達(dá)到了0，說(shuō)明稀漿封層技術(shù)可以改善路面的防滲水性能。

表11 實(shí)施措施前后滲水系數(shù)變化對(duì)比

2.2 稀漿封層技術(shù)在岑興高速公路上的應(yīng)用

岑興高速公路自新建開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)隨著交通量的增大，出現(xiàn)了輕微裂縫、磨光、車(chē)轍等病害，為了提高路面的使用性能，對(duì)其中1 km(K8+000～K9+000)實(shí)施了稀漿封層技術(shù)，實(shí)施后對(duì)路面的平整度水平、車(chē)轍深度、抗滑性能等指標(biāo)進(jìn)行了跟蹤檢測(cè)[7]，結(jié)果見(jiàn)表12～表14。

表12 實(shí)施措施前后平整度變化對(duì)比

表13 實(shí)施措施前后車(chē)轍深度變化對(duì)比

表14 實(shí)施措施前后抗滑擺值BPN變化對(duì)比

為了便于比較，每項(xiàng)指標(biāo)在都計(jì)算出實(shí)施前后的平均值，從表12～表14中可知，實(shí)施稀漿封層技術(shù)后，路面的平整度水平、車(chē)轍深度以及抗滑性能均有提高，且都能滿足規(guī)范中的要求，說(shuō)明稀漿封層技術(shù)可以有效改善路面平整度、車(chē)轍以及抗滑性能。

3 結(jié) 論

通過(guò)收集大量的同步碎石封層和稀漿封層實(shí)體工程數(shù)據(jù)，結(jié)合兩種技術(shù)自身的特點(diǎn)可知，同步碎石封層和稀漿封層技術(shù)可以改善道路的抗滑性能、防滲水性能，同時(shí)也能治理路面的輕微裂縫，而兩種技術(shù)對(duì)于路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的改善以及路面坑槽沒(méi)有明顯效果，所以實(shí)施兩項(xiàng)技術(shù)時(shí)要保證路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，稀漿封層技術(shù)可以改善路面車(chē)轍病害，提高路面平整度水平，同步碎石封層技術(shù)對(duì)路面車(chē)轍無(wú)明顯效果，與其他大部分預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施不同的是，稀漿封層技術(shù)可以改善路面平整度水平，最終得出同步碎石封層技術(shù)和稀漿封層技術(shù)適用性矩陣見(jiàn)表15。

表15 同步碎石封層技術(shù)適用性決策矩陣