貴州省某國省干線預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程普適性再生磨耗層技術(shù)研究

王禮特

（貴州省玉屏公路管理段，貴州 銅仁 554000）

0 引言

國省干線公路在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，在環(huán)境、荷載等因素耦合作用下，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)不同類型及不同程度的病害，輕則影響公路使用壽命，重則將存在一定的安全隱患。為避免道路病害不斷發(fā)展和破壞，結(jié)合國省干線公路的實(shí)際狀況與路面養(yǎng)護(hù)工作的經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)護(hù)部門應(yīng)及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是指在公路路面狀況尚好的情況下，采取有效的技術(shù)措施加以養(yǎng)護(hù)，消除路面既有輕微病害，并改善路面的通行條件，延長(zhǎng)路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)國省干線公路養(yǎng)護(hù)管理有重要作用與意義。

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)條件

1.1 路面檢測(cè)狀況

當(dāng)路面實(shí)際檢測(cè)結(jié)果達(dá)到以下條件時(shí)，建議進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)：PCI 指數(shù)在85～95 范圍內(nèi)，RQI 指數(shù)在85～95 范圍內(nèi)，RDI 指數(shù)在80～90 范圍內(nèi)，SRI 指數(shù)在85～95 范圍內(nèi)。

1.2 病害檢測(cè)狀況

1.2.1 顯性病害

當(dāng)路面顯性病害實(shí)際檢測(cè)結(jié)果達(dá)到以下條件時(shí)，建議進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

（1）裂縫類

（a）網(wǎng)裂與龜裂：裂縫還沒有從上、中面層完全貫穿，主要裂縫的縫寬不超過2mm，塊度在0.2～0.5m范圍內(nèi)；

（b）面層裂縫：裂縫還沒有從上面層完全貫穿，主要裂縫的縫寬不超過3mm；

（c）反射裂縫：裂縫還沒有從路面及上基層完全貫穿，主要裂縫的縫寬不超過5mm。

（2）松散類

（a）坑槽：有效坑槽面積不超過0.04m；

（b）松散：表面存在輕微損壞，如麻面、散失及脫皮。

（3）變形類

（a）沉陷：深度在10～25mm 范圍內(nèi)；

（b）車轍：深度在10～15mm 范圍內(nèi)；

（c）波浪、擁包：波峰、波谷間高差在10～25mm 范圍內(nèi)；

（d）橋頭跳車：橋臺(tái)與路基之間的差異沉降范圍在20～50mm 內(nèi)。

（4）泛油：存在輕微泛油現(xiàn)象。

（5）磨光：即抗滑性不足，橫向力系數(shù)小于45 或構(gòu)造深度小于0.45。

（6）過度修補(bǔ)：相同部位的修補(bǔ)次數(shù)超過3 次，或路面的修補(bǔ)率達(dá)到20%以上。

1.2.2 隱性病害

當(dāng)路面隱性病害實(shí)際檢測(cè)結(jié)果達(dá)到以下條件時(shí)，建議進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

（1）瀝青面層

（a）瀝青老化：溫度15C 條件下延度降低不超過20%，穩(wěn)定度與流值降低不超過20%；

（b）油石比變異：油石比變異不超過15%；

（c）級(jí)配變異：某一尺寸篩孔的實(shí)際通過率變異程度在10%～20%范圍內(nèi)；

（d）面層透水：面層滲水系數(shù)不超過200mL/min；

（e）隱性裂縫：面層上的裂縫已經(jīng)從中或下面層完全貫穿，或上面層的反射裂縫已經(jīng)進(jìn)入中面層，主要裂縫的縫寬在4～8mm 范圍內(nèi)；

（f）內(nèi)部松散：可以取出內(nèi)部芯樣，空隙率不超過8%；

（g）層間不連續(xù)：相鄰面層之間的空隙不超過1mm。

（2）半剛性基層

（a）松散：雖然可以取出基層的芯樣，但芯樣并不完整，或強(qiáng)度無法達(dá)到要求；

（b）隱性裂縫：只有上或下基層存在裂縫，還沒有擴(kuò)展至其他層次，裂縫的縫寬不超過5mm；

（c）層間不連續(xù)：相鄰基層之間的空隙不超過3mm；

（d）層底脫空：基層彎沉下降不超過20%，同時(shí)仍能滿足設(shè)計(jì)提出的要求；

（e）唧漿：降雨后面層表面產(chǎn)生冒漿，成點(diǎn)狀或從裂縫處產(chǎn)生冒漿。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法

2.1 顯性病害

2.1.1 裂縫類

（1）網(wǎng)裂、龜裂與面層裂縫：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括裂縫處治、普適性再生磨耗層、薄層罩面、銑刨罩面、就地?zé)嵩偕?/p>

（2）反射裂縫：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括開槽灌縫、裂縫焊接。

2.1.2 松散類

（1）坑槽：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括坑槽處治、冷補(bǔ)材料修補(bǔ)、就地?zé)嵩偕?/p>

（2）松散：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括普適性再生磨耗層、薄層罩面、就地?zé)嵩偕?、銑刨罩面?/p>

2.1.3 變形類

（1）沉陷：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法為高分子材料注漿處理。

（2）車轍：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括精銑刨、銑刨重鋪、薄層罩面、銑刨罩面、就地?zé)嵩偕?/p>

（3）波浪與擁包：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括精銑刨、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>

（4）橋頭跳車：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括冷補(bǔ)材料處治、銑刨重鋪。

2.1.4 泛油

可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括撒布金剛砂、銑刨罩面、銑刨重鋪。

2.1.5 磨光

磨光即抗滑性不足，可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括含砂霧封層、普適性再生磨耗層、薄層罩面。

2.1.6 過度修補(bǔ)

可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括薄層罩面、銑刨罩面、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>

2.2 隱性病害

2.2.1 瀝青面層

（1）瀝青老化：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括霧封層、含砂霧封層、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>

（2）油石比或級(jí)配變異：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕慌c其他病害類型同步處治。

（3）面層透水：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括霧封層、含砂霧封層、普適性再生磨耗層。

（4）隱性裂縫、內(nèi)部松散及層間不連續(xù)：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括高分子材料注漿處治、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>

2.2.2 半剛性基層

（1）松散、唧漿與層間不連續(xù)：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法為高分子材料注漿處治。

（2）隱性裂縫：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法為高分子材料注漿處治。

（3）層底脫空：可采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法包括高分子材料注漿處治、水泥壓漿處治。

3 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工

貴州省某國省干線公路瀝青路面經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間通車運(yùn)營，已經(jīng)出現(xiàn)部分病害。雖然對(duì)行車并沒有造成太大影響，如若未能及時(shí)有效的處理，將導(dǎo)致病害不斷擴(kuò)大，造成嚴(yán)重的破壞，威脅到行車安全。對(duì)此，按照瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)基本要求與條件，設(shè)計(jì)采用普適性再生磨耗層技術(shù)開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用做如下分析。

普適性再生磨耗層技術(shù)主要有以下幾方面優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。其一，施工條件要求寬松，即可在常溫條件下進(jìn)行施工。其二，工期短，成型速度快。瀝青混合料經(jīng)攤鋪、碾壓后，等乳化瀝青破乳即可開放交通。其三，節(jié)能環(huán)保。與熱拌瀝青混合料相比可減少有毒氣體的排放，降低各施工器械的油耗，降低污染，同時(shí)采用水性材料，沒有有毒有害物質(zhì)，已得到環(huán)保認(rèn)證。其四，病害處治效果顯著。滲固劑具有超強(qiáng)的滲透能力及對(duì)路面瀝青老化類病害的修復(fù)能力，可顯著提升路面的抗裂能力，有效修復(fù)車轍、龜裂等病害。

3.1 原材料

瀝青：普適性再生磨耗層施工所用瀝青為改性瀝青。

填料：普適性再生磨耗層施工所用填料為粗、細(xì)集料及礦料。

APR 滲固劑：普適性再生磨耗層施工過程中的一個(gè)關(guān)鍵工藝就是噴灑APR 滲固劑，對(duì)原路面的老化瀝青進(jìn)行滲透還原再生，補(bǔ)充老化瀝青缺失的輕質(zhì)組分，使其指標(biāo)性能恢復(fù)或接近新瀝青水平。APR 滲固劑養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，攤鋪普適性再生磨耗層，APR 滲固劑呈淡黃色。

3.2 混合料配合比設(shè)計(jì)

普適性再生磨耗層混合料的配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)借鑒《普適性再生磨耗層和稀漿封層技術(shù)指南》的設(shè)計(jì)方法和滿足《公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5142-01—2021）要求。一般情況下，二級(jí)及以上公路，交通量大，宜采用MS-3 型級(jí)配，如具備條件時(shí)，礦料級(jí)配范圍可增加7.2mm 通過率的要求。

3.3 普適性再生磨耗層的施工工藝

貴州省某國省干線路段自2012年采用就地?zé)嵩偕詠?，?jīng)多年的服務(wù)，在未實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工藝路段，路面狀況指數(shù)處于急速下降階段。設(shè)計(jì)與施工存在近半年的時(shí)間差，致使在此時(shí)間段內(nèi)病害大量出現(xiàn)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)病害預(yù)處理工程量及預(yù)算不足。為了保證磨耗層的服務(wù)年限及整體工程達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量目標(biāo)，增加了病害處理工程量。

3.3.1 原路面清掃與頑漬清除

為了保證磨耗層與原路面的高黏結(jié)性及滲固劑有效滲透。在噴灑滲固劑前對(duì)原路面進(jìn)行仔細(xì)清掃與頑漬清除。

3.3.2 標(biāo)線保護(hù)

為了保證路面標(biāo)線不因施工過程受污染，采取了膠帶隔離的方式進(jìn)行保護(hù)。

3.3.3 噴灑APR 滲固劑

處理好路面病害后，進(jìn)行滲固劑的試噴。先根據(jù)預(yù)先測(cè)算的灑布量進(jìn)行試噴，再由試噴結(jié)果確定合適的灑布量，灑布車沿著道路標(biāo)線進(jìn)行灑布工作。待改性乳化瀝青破乳后即可進(jìn)行攤鋪。

3.3.4 攤鋪

（1）以施工段幅寬為依據(jù)，對(duì)攤鋪槽的寬度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，盡可能減少縱縫的數(shù)量，并在條件允許的情況下使縱縫處在車道線的周圍。

（2）嚴(yán)格按照生產(chǎn)配合比及礦料實(shí)際含水量的正確比例依次添加各類原材料，依次開始拌和。

（3）將拌和完成的混合料盡快輸入攤鋪槽并均勻分布在攤鋪槽內(nèi)，然后啟動(dòng)攤鋪車以恒定的速度前進(jìn)，攤鋪速度以確保攤鋪數(shù)量及攪拌數(shù)量達(dá)到基本一致為準(zhǔn)。必要時(shí)可將下方噴水管打開，通過適量噴水將路面潤濕。

（4）將混合料攤鋪完成后如果存在局部缺陷，應(yīng)立即借助橡膠耙將其找平。

（5）當(dāng)攤鋪車中某種材料即將使用完畢時(shí)，應(yīng)立即將輸料開關(guān)關(guān)閉，使混合料攪拌完畢，并輸入攤鋪槽內(nèi)完成攤鋪后，將攤鋪槽提起，使攤鋪車從當(dāng)前的攤鋪點(diǎn)移開，對(duì)攤鋪槽進(jìn)行清洗。在施工過程中注意不可任意拋擲廢棄物，以免對(duì)路面造成污染。

（6）在填補(bǔ)車轍病害的過程中，要對(duì)攤鋪厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保橫斷面中部向上隆起3～5mm，通過行車將其壓密。

（7）如果施工中瀝青的蒸發(fā)殘留物含量及礦料的實(shí)際含水量發(fā)生變化，則要對(duì)攤鋪車參數(shù)設(shè)定進(jìn)行調(diào)整，在確認(rèn)材料配合比與設(shè)計(jì)要求相符后才能繼續(xù)進(jìn)行施工。

（8）初期養(yǎng)護(hù)：鋪筑完成后，需在正式開放施工路段的交通之前禁止所有車輛及人員進(jìn)入。將混合料攤鋪完成后，通常無須采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，在硬路肩等不容易受到正常行車碾壓的部位，可借助輪胎壓路機(jī)對(duì)完成破乳的混合料實(shí)施碾壓，達(dá)到可以正式開放交通的條件后，應(yīng)盡快開放施工路段的交通。

3.4 普適性再生磨耗層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)

普適性再生磨耗層施工完成后，應(yīng)按照表1的要求做好質(zhì)量檢驗(yàn)。

表1 普適性再生磨耗層質(zhì)量檢驗(yàn)要求

路面滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果表明，噴灑滲固劑封層施工后，舊路面瀝青軟化，瀝青黏結(jié)性能得到一定程度提高。噴灑滲固劑后，在表面攤鋪一層高性能磨耗層，從而起到雙重防水作用。

路面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果表明，施工前，路面構(gòu)造深度平均值是0.51mm，施工后的路面構(gòu)造深度相比施工前提高了53%，且滿足構(gòu)造深度不小于0.6mm 的技術(shù)要求。

路面摩擦系數(shù)（BNP）檢測(cè)結(jié)果表明，施工后原路面擺值平均值達(dá)到51，超過擺值不小于45 的設(shè)計(jì)要求，而原路面在施工前的擺值平均值為40，施工后相比施工前表面摩擦系數(shù)提高了29%，大大提高了原路面的摩擦系數(shù)，保證了行車安全。

4 結(jié)語

綜上所述，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是當(dāng)前國省干線公路養(yǎng)護(hù)的主要發(fā)展方向，對(duì)預(yù)防病害的產(chǎn)生及發(fā)展有重要作用。依托貴州省某國省干道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程，進(jìn)行普適性再生磨耗層養(yǎng)護(hù)工藝，通對(duì)養(yǎng)護(hù)路面的質(zhì)量檢測(cè)得知，普適性再生磨耗層技術(shù)具有不滲水、高耐磨、高黏附性等特點(diǎn)。此外，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需要滿足一些基本條件，并根據(jù)路面狀況和現(xiàn)場(chǎng)條件制定有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法，對(duì)此須引起相關(guān)人員的高度重視。