張會珍 馬炳享 駱亞軍

(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東 廣州 510640)

瀝青路面微表處養(yǎng)護措施長期路用性能研究★

張會珍 馬炳享 駱亞軍

(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東 廣州 510640)

通過對廣東省七條高速公路近年來微表處實施路段各路用性能指標(PCI，RQI，RDI，SRI)的對比分析，研究各路段微表處措施實施后的長期路用性能，并對其三種常見的病害類型：縱向裂縫、橫向裂縫和坑槽的累計增長趨勢進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明實施微表后的各路段具有良好的抗滑性能和封水性能，可以有效的恢復(fù)和改善路面的坑槽、裂縫等各種病害。

微表處，瀝青路面，預(yù)防性養(yǎng)護，長期路用性能，研究

國際稀漿封層協(xié)會(ISSA)對微表處的定義為：微表處(Micro-surfacing)是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理配比拌合并通過專門施工設(shè)備攤鋪到原路面上，達到迅速開放交通要求的薄層結(jié)構(gòu)[1]。微表處養(yǎng)護技術(shù)以其養(yǎng)生和固化期較短、可填補修復(fù)車轍及抗滑性能好等優(yōu)點，成為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的有效手段之一[2]，它在歐美發(fā)達國家已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，我國也已經(jīng)在多條高速公路上成功使用了該技術(shù)，并于2005年發(fā)布了JTG/T F40-02-2005微表處和稀漿封層技術(shù)指南。其中，廣東省2006年以來逐漸對微表處養(yǎng)護措施進行了大范圍的應(yīng)用。目前國內(nèi)關(guān)于微表處養(yǎng)護措施的研究主要集中在原材料性能，配合比設(shè)計及表面功能研究等方面[3,4]，而對微表處長期路用性能的研究還很少。本文通過對CH高速、MZ高速、SF高速、YM高速、YZ高速、YG高速和XT高速七條不同時期實施微表處養(yǎng)護路段(共計430.7 km，49 310條路段)進行路面損壞狀況(PCI)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、路面車轍深度指數(shù)(RDI)和路面抗滑性能指數(shù)(SRI)各個路用性能指標的調(diào)查[5]，分析和評價微表處技術(shù)的長期應(yīng)用效果，以期為今后路面預(yù)防性養(yǎng)護方式的選擇提供參考。

1 PCI指標變化趨勢

PCI是表征路面完好程度的指數(shù)[6]，PCI指標的變化趨勢主要評價實施預(yù)防性養(yǎng)護措施后路面破損狀況隨時間的發(fā)展規(guī)律。由于PCI指標逐年波動與路面損壞的日常維修養(yǎng)護存在密切關(guān)系，這一特性并不能很好地反映預(yù)防性養(yǎng)護措施實施后路面出現(xiàn)新?lián)p壞的一個時間累計狀態(tài)。因此，為彌補這一不足，將原PCI指標拆分成路面常見的病害類型，以現(xiàn)有調(diào)研的路段來看，微表處措施實施路段的PCI指標主要受縱向裂縫、橫向裂縫和坑槽影響，本文重點對上述三項指標進行細化分析。實施微表處措施后各路段PCI指標變化趨勢如圖1所示。

從PCI指標波動情況來看，除了SF和CH高速的個別時期外，各條高速實施微表處養(yǎng)護措施后3年內(nèi)PCI指標基本維持較高水平(即PCI值>90)。各路段PCI指標在養(yǎng)護后的第2年均出現(xiàn)突增的趨勢，這主要是由于隨著道路的運營，養(yǎng)護管理部門對路面裂縫、坑槽等病害進行了日常的維護處理，改善了路面的使用狀況。

1.1 縱向裂縫病害趨勢

微表處養(yǎng)護措施實施后各路段的縱向裂縫病害長度隨時間變化情況如圖2所示，其中裂縫病害程度以m/km表示。

由圖2可知，微表處措施在實施12月后基本均有縱向裂縫發(fā)生，且縱向裂縫增長的趨勢基本呈線性增長，并未發(fā)現(xiàn)明顯的拐點現(xiàn)象。

表1列出了在實施微表處養(yǎng)護措施后各路段縱向裂縫的增長速度統(tǒng)計情況，以m/km/月表示。在統(tǒng)計分析周期內(nèi)，縱向裂縫增速最快為SF高速2009年實施路段，達1.96 m/km/月，最小的為YZ高速2010年實施路段，僅0.27 m/km/月，但其他幾條高速的值基本上都維持在1.40 m/km/月左右，其增速較快，因此，微表處罩面前的病害處理需高度重視，并不是所有情況下都適用于微表處進行預(yù)防性養(yǎng)護。

表1 實施微表處養(yǎng)護措施后縱向裂縫統(tǒng)計情況

1.2 橫向裂縫病害趨勢

微表處方案實施后的橫向裂縫病害長度隨時間變化情況如圖3所示，其中裂縫病害程度以m/km表示。

由圖3可知，各路段在實施微表處養(yǎng)護措施后的橫向裂縫病害擴展程度有所不同，且差異較縱向裂縫大。微表處措施在實施12月后基本均有橫向裂縫發(fā)生，且橫向裂縫增長的趨勢也基本呈線性增長，并未發(fā)現(xiàn)明顯的拐點現(xiàn)象。

表2列出了在實施微表處養(yǎng)護措施后各路段橫向裂縫的增長速度統(tǒng)計情況，以m/km/月表示。在統(tǒng)計分析周期內(nèi)，橫向裂縫增速最快仍為SF高速2009年實施路段，達4.45 m/km/月，最小的為MZ高速2010年實施路段，為1.23 m/km/月，相比于縱向裂縫增速其增速較大。

表2 實施微表處養(yǎng)護措施后橫向裂縫統(tǒng)計情況

1.3 坑槽病害趨勢

微表處養(yǎng)護措施實施后的路面坑槽病害長度隨時間變化情況如圖4所示，坑槽病害程度以m2/km表示。

由圖4可知微表處措施在實施12月后基本均有坑槽發(fā)生，但坑槽增長的趨勢總體較緩慢，且維持在較低水平。部分路段在實施后12個～24個月區(qū)間出現(xiàn)增速拐點現(xiàn)象。表明微表處措施在12個～24個月內(nèi)具有較好的封水與抗水損害能力。表3列出了在實施微表處養(yǎng)護措施后各路段坑槽的增長速度統(tǒng)計情況，以m2/km/月表示。

表3 實施微表處養(yǎng)護措施后坑槽統(tǒng)計情況

從表3可看出實施微表處措施3年內(nèi)坑槽增速緩慢，且維持在較低水平，表明微表處措施在3年內(nèi)具有較好的封水與抗水損害能力。各路段(除SF高速)坑槽增速呈現(xiàn)先增長后減小的趨勢，這可能與交通量、原路面結(jié)構(gòu)有關(guān)，具體原因尚待進一步分析確認。

2 RQI指標變化趨勢

RQI指標變化趨勢主要評價實施預(yù)防性養(yǎng)護措施后路面行駛質(zhì)量(平整度)隨時間的變化規(guī)律，微表處措施實施后的RQI指標隨時間變化情況如圖5所示。

由RQI趨勢圖可知，實施微表處措施后路面平整度有很好的改善，3年內(nèi)路面RQI指標總體還保持在一個較高水平(RQI>90)，并且都高于養(yǎng)護前指標值，除CH(呈現(xiàn)輕微衰減)和SF(衰減加速拐點)外，其他應(yīng)用路段并未有明顯衰減趨勢。

3 RDI指標變化趨勢

RDI指標變化趨勢主要評價實施預(yù)防性養(yǎng)護措施后路面車轍變形隨時間的變化規(guī)律，微表處方案實施后的RDI指標隨時間變化情況如圖6所示。

由RDI指標趨勢圖可知，微表處養(yǎng)護措施實施后各路段路面車轍變形的變化規(guī)律基本相似，RDI值基本在80～90之間，指標維持在良好狀態(tài)，隨養(yǎng)護后時間呈輕微衰減趨勢。

4 SRI指標變化趨勢

SRI指標變化趨勢主要評價實施預(yù)防性養(yǎng)護措施后路面抗滑性能隨時間的變化規(guī)律，微表處方案實施后的SRI指標隨時間變化情況如圖7所示。

由SRI指標趨勢圖可知，各個路段在實施微表處措施后，路面抗滑性能有了很大的改善，運營3年后各路段SRI指標幾乎都達到了養(yǎng)護前的水平。

5 結(jié)語

通過對已實施微表處養(yǎng)護措施路段的性能數(shù)據(jù)的分析與評價，可以得出以下結(jié)論：

1)微表處技術(shù)能夠有效的恢復(fù)和改善路面的坑槽、縱向裂縫病害，具有優(yōu)良的防水性能，但對橫向裂縫的防治效果一般。

2)微表處措施實施后的3年內(nèi)，路面行駛質(zhì)量指標RQI基本上保持在較高水平，并且后期衰減趨勢緩慢，表明在原路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后其對路面行駛質(zhì)量影響較小。

3)微表處措施實施后的3年內(nèi)，路面車轍變形指標RDI呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢，基本保持在良好狀態(tài)。

4)微表處措施能夠明顯的提高路面的抗滑性能，3年內(nèi)SRI指標均能穩(wěn)定在較高水平(SRI>80)，但存在多數(shù)路段前期抗滑性能下降較快的現(xiàn)象。

5)上述結(jié)論基于各路段調(diào)查數(shù)據(jù)研究得出，各路段具有類似的交通量水平、氣候環(huán)境和路面結(jié)構(gòu)類型，對于在其他不同路段實施微表處養(yǎng)護措施后路面長期路用性能的研究尚待研究確認。

[1] 交通部公路科學(xué)研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南[M].北京:人民交通出版社,2008:13-18.

[2] 魯圣弟,扈惠敏,王昌引.瀝青路面微表處路用性能研究與應(yīng)用效果評價[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,34(4):584-587.

[3] 趙順根,許新權(quán).瀝青路面微表處養(yǎng)護措施長期使用效果評價與分析[J].廣東公路交通,2012,30(3):30-32.

[4] Robati M,Carter A.Repeatability and reproducibility of micro-surfacing mixture design tests and effect of aggregates surface areas on test results[J].Australian Journal of Civil Engineering,2013,11(1):41-55.

[5] JTG H20-2007，公路技術(shù)狀況評定標準[S].

[6] JTG H10-2009，公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].

Research and analysis of long-term pavement performance of micro-surfacing treatment in asphalt pavement★

ZHANG Hui-zhen MA Bing-xiang LUO Ya-jun

(SouthChinaUniversityofTechnology，CollegeofCivilandTransportation，Guangzhou510640,China)

Through the comparison and analysis of pavement performance indicators(PCI, RQI, RDI, SRI)of seven highway which had implemented micro-surfacing treatment in Guangdong Province, Researching on long-term pavement performance of each section, and statistical analysis of three common types of diseases: longitudinal cracks, horizontal cracks and pit slots of the cumulative growth trend. The results showed that each section has the very good anti-sliding and sealing performance, what’s more, can effectively restore and improve pits, cracks, and other diseases of the road.

micro-surfacing， asphalt pavement， preventive maintenance， long-term pavement performance， researching

1009-6825(2014)34-0144-03

2014-09-27 ★：國家自然科學(xué)基金項目(項目編號：51008132)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(項目編號：2013ZZ0030)；廣東省交通運輸廳科技項目(項目編號：科技-2012-02-001)

張會珍(1985- )，女，在讀碩士； 馬炳享(1990- )，男，在讀碩士； 駱亞軍(1989- )，男，在讀碩士

U418.6

A