基于再生霧封層處治的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研究

易佳 湖南省高速公路集團(tuán)有限公司岳陽分公司

高速公路是我國(guó)交通體系必不可少的一部分。為此，研究裂縫處治技術(shù)，減少路面裂縫，提高高速公路的管理以及維護(hù)水平，能夠確保高速公路的質(zhì)量，使高速公路的運(yùn)行更加順利。

一、工程概況

為驗(yàn)證再生霧封層技術(shù)在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的適用性，選取某省道兩段外觀、性能指標(biāo)及交通量、行車荷載相近路段為試驗(yàn)段。兩路段分別長(zhǎng)3km，一段采用再生霧封層進(jìn)行處治，一段不作任何處理。上述路段處治前日常養(yǎng)護(hù)檢測(cè)顯示，路段承載性能良好，且瀝青層無明顯坑槽、車轍及破損等較大病害，主要病害類型為微裂縫?；诖耍捎迷偕F封層技術(shù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，并對(duì)處治后路段進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，以評(píng)價(jià)預(yù)養(yǎng)護(hù)處治效果。

二、坑槽病害現(xiàn)狀

諸如水損害、瀝青老化、車輛荷載、攪拌不均勻和材料質(zhì)量等，都是導(dǎo)致瀝青路面坑槽的原因，其中，水損害是造成瀝青路面坑槽的主要因素。瀝青路面孔隙率較大，在使用過程中會(huì)形成縱橫向多種裂縫，路面水通過這些裂縫滲入路面后，會(huì)有部分水殘留在空隙和裂縫內(nèi)，在車輛荷載作用下，由于路面的變形會(huì)形成動(dòng)水壓力，使瀝青從骨表面剝落，最終在該處形成坑槽。

三、常用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

（一）灌縫

高速公路瀝青路面的初始損壞主要是裂縫，如不及時(shí)進(jìn)行灌縫，雨水通過路面裂縫滲入基層，長(zhǎng)此以往將對(duì)路基的穩(wěn)定性造成很大的影響，甚至?xí)斐陕坊Х€(wěn)。灌縫根據(jù)縫寬可采用開槽和不開槽灌縫，開槽灌縫主要針對(duì)縫寬5～10mm的裂縫，使用開槽工具打開寬度和深度恒定的矩形小凹槽，首先使用吹風(fēng)機(jī)將槽內(nèi)雜物吹干凈、再加熱凹槽的內(nèi)部，然后將灌封膠等熱熔聚合物倒入槽中，撒布金剛砂進(jìn)行養(yǎng)生。不開槽灌縫主要針對(duì)縫寬小于5mm的裂縫，首先使用吹風(fēng)機(jī)將縫內(nèi)雜物吹干凈，再灌入灌縫膠，撒布金剛砂進(jìn)行養(yǎng)生。在高速公路路面裂縫的處治過程中采用的密封膠灌縫和抗裂貼貼縫，效果各有優(yōu)劣。

（二）CAP霧封層技術(shù)

CAP霧封層主要由改性乳化瀝青、表面活化材料、滲透材料、樹脂黏結(jié)材料等組成，是一種含活化物的冷混合產(chǎn)品，對(duì)路面病害進(jìn)行修復(fù)，提高路面的使用性能。提高原有瀝青的抗剝落能力，降低路面破損率，推遲路面大修時(shí)間，達(dá)到延長(zhǎng)道路使用壽命的效果。為增加CAP霧封層的抗滑性能，需撒布抗磨砂?？鼓ド笆墙?jīng)過機(jī)械破碎和除塵處理后，篩分制成的礦砂顆粒，抗磨砂的硬度高，將抗磨砂與還原劑鋪設(shè)在瀝青層上嵌入集料中，提高集料的使用質(zhì)量和路面的防滑性。在高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)例中，當(dāng)0.6%＜破損率DR≤0.8%時(shí)，采用CAP霧封層處理。

四、高速公路路面裂縫處理的優(yōu)化措施

（一）加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

高速公路路面裂縫的產(chǎn)生需要經(jīng)過相對(duì)較長(zhǎng)的一段時(shí)間，因此及時(shí)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。一般而言，高速公路道路以及橋梁病害發(fā)生的高峰期是春天融凍以及雨季這兩個(gè)時(shí)期，為此，在春天融凍、雨季來臨之前需要及時(shí)采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。如果此時(shí)路面的病害比較嚴(yán)重，需要耗費(fèi)較多的人力物力，且修補(bǔ)效果不佳。可見，做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)于處理高速公路路面病害具有積極意義，不僅可以節(jié)省成本還可以提高效率。

（二）修復(fù)坑槽的方法

1）冷補(bǔ)法是用一定級(jí)配的碎石加入乳化瀝青以及添加劑，在常溫下進(jìn)行拌合形成瀝青混合料進(jìn)行修補(bǔ)，其特點(diǎn)是時(shí)間 短、設(shè)備簡(jiǎn)單、人員少，可以在不利季節(jié)進(jìn)行修補(bǔ)，但質(zhì)量不高，過一段時(shí)間又需修復(fù)。2）熱補(bǔ)法是采用拌合站預(yù)拌的熱混合料運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修補(bǔ)，其特點(diǎn)是病害處理后不易復(fù)發(fā)、質(zhì)量高、使用壽命長(zhǎng)，但需要花費(fèi)一定的修復(fù)時(shí)間，要保證坑槽有一定的溫度。

五、試驗(yàn)方案

灑水裝置形成一層薄薄的瀝青，隨著車輛的負(fù)荷而減少。為此，主要通過結(jié)合室內(nèi)和室外實(shí)驗(yàn)，根據(jù)霧層的耐磨性對(duì)耐久性進(jìn)行了分析。結(jié)合浙江地區(qū)高溫和高重量交通，可以選擇典型的橋板，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)照未受保護(hù)道路的磨損指標(biāo)，評(píng)估密封預(yù)防性維護(hù)的有效性和耐久性。對(duì)此，將好道路與水害和不同維修年的抗逆性指標(biāo)進(jìn)行了比較。

六、混合料試驗(yàn)

取混合料芯樣，加熱軟化后進(jìn)行抽提試驗(yàn)，測(cè)試混合料油石比與混合料級(jí)配變化情況。（1）相較未處治路段，再生霧封層處治路段水穩(wěn)定性顯著提高，殘留穩(wěn)定度與凍融劈裂強(qiáng)度比分別提高5.6%、7.9%。這是由于再生霧封層處治后，霧封層材料充當(dāng)結(jié)合料對(duì)舊瀝青進(jìn)行了有效補(bǔ)充，延緩了結(jié)構(gòu)層性能衰減。對(duì)兩路段芯樣進(jìn)行空隙率測(cè)試顯示，再生路段芯樣空隙率為1.5%，小于未處治路段的2.8%，進(jìn)一步表明再生霧封層的加入，霧封層材料填充了結(jié)構(gòu)層空隙，降低了水對(duì)混合料的侵蝕作用。（2）查閱該路段AC-13混合料配合比設(shè)計(jì)資料，發(fā)現(xiàn)殘留穩(wěn)定度與凍融劈裂強(qiáng)度比分別為89%、85%。對(duì)比可知，兩路段水穩(wěn)定性指標(biāo)均較室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)時(shí)高，且再生處治后水穩(wěn)性能顯著提高。這主要是由于瀝青路面施工及運(yùn)營(yíng)時(shí)，壓路機(jī)與車輛綜合作用壓實(shí)功遠(yuǎn)高于配合比設(shè)計(jì)時(shí)擊實(shí)功，較大的壓實(shí)功增大了混合料壓實(shí)度、減小了混合料空隙率，進(jìn)而增強(qiáng)了混合料抗水損害性能；且由上可知，再生霧封層的加入進(jìn)一步降低了混合料空隙率，因此經(jīng)再生霧封層處治后結(jié)構(gòu)層具有更高的水穩(wěn)性。

七、結(jié)束語

對(duì)高速公路瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，能夠在很大程度上提高高速公路的使用質(zhì)量和服務(wù)水平，并為相關(guān)企業(yè)減少養(yǎng)護(hù)成本，有效延長(zhǎng)高速公路的使用壽命。由此可見，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)高速公路瀝青路面的使用至關(guān)重要。