陳育書

(廣東省高速公路有限公司，廣州 510623)

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)也取得了較快發(fā)展，截止到2018年12月，我國(guó)已建及在建的公路里程已經(jīng)超過500萬(wàn)km。在已通車或者正在建設(shè)中的公路當(dāng)中，大多數(shù)公路路面以瀝青混凝土或水泥混凝土為主，而對(duì)于高速公路而言，瀝青路面更為普遍。然而，隨著車輛荷載、時(shí)間、氣候等因素的作用，瀝青路面的使用性能會(huì)出現(xiàn)衰減，隨著罩面使用年限的增加，路面病害數(shù)量亦隨之增加，其中尤以裂縫與坑槽病害顯得較為嚴(yán)重。為了改善瀝青路面的使用性能，防止路面病害的加速發(fā)展，保證行車安全，應(yīng)及時(shí)對(duì)已形成的裂縫與坑槽病害進(jìn)行修補(bǔ)。而作為表層罩面時(shí)與原路面粘結(jié)牢固，抗滑表處封層技術(shù)具有良好的抗滑性能和封水效果，堅(jiān)實(shí)、耐久、平整。

國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。岳曉等通過試驗(yàn)法對(duì)處理后的路面表處的抗滑性能進(jìn)行研究，認(rèn)為所采用的材料中骨料顆粒形狀及粒度對(duì)修補(bǔ)后路面的抗滑性能影響顯著。Smish等人針對(duì)歐洲地區(qū)公路，采用路面拉拔試驗(yàn)、原位剪切試驗(yàn)，分析了改性表層封層材料的穩(wěn)定性和抗滑性，驗(yàn)證了抗滑表處封層技術(shù)的可行性。王鑫等人提出采用再生料作為路面抗滑表處混合料的可行性，并結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示鋪筑了再生料抗滑表處封層的試驗(yàn)路段抗滑效果良好。綜上所述，當(dāng)前對(duì)抗滑表處封層技術(shù)方面進(jìn)行的研究多集中于抗滑表處封層技術(shù)所采用的材料方面，僅有少量文獻(xiàn)對(duì)抗滑表處封層技術(shù)的施工后檢測(cè)效果方面進(jìn)行了研究。

本文以新臺(tái)高速公路為例，采用抗滑表處封層技術(shù)對(duì)路面病害進(jìn)行了修補(bǔ)，并對(duì)施工后三個(gè)時(shí)間段的表觀質(zhì)量、滲水系數(shù)、平整度、抗滑性能(橫向力系數(shù)與構(gòu)造深度)等指標(biāo)進(jìn)行了跟蹤檢測(cè)。結(jié)果顯示路面結(jié)構(gòu)的整體性能均有了較大程度的改善。

1 抗滑表處封層技術(shù)

抗滑表處封層是采用同步碎石封層車將特種高滲高粘路面養(yǎng)護(hù)劑以及精加工耐磨骨料(粒徑為2～4mm)同時(shí)灑布在瀝青路面表面上，在瀝青路面表面形成約2～4mm的致密抗滑表處封層。灑布完經(jīng)初步養(yǎng)生后采用膠輪反復(fù)碾壓進(jìn)一步穩(wěn)固石料，多余的浮料采用純吸式道路清掃車清掃干凈，必要時(shí)可在石料表面灑布一層不粘輪改性乳化瀝青進(jìn)一步穩(wěn)固石料，施工結(jié)束后經(jīng)養(yǎng)生1～2h開放交通?？够硖幏鈱硬捎猛剿槭鈱榆噷?shí)現(xiàn)了特種高滲高粘養(yǎng)護(hù)劑灑布與精加工骨料撒布達(dá)到同步施工，以提高骨料與路面的粘結(jié)。由于瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑是一種富含瀝青活性成分和納米改性劑的高滲高粘復(fù)合改性乳液，可深入滲透到瀝青路面表面，激活舊路面的老化瀝青，并滲入裂縫中封縫防水。

抗滑表處封層適用于瀝青路面磨損、麻面、老化、光滑、網(wǎng)裂等病害，在路面實(shí)施抗滑表處封層可以有效提高路面的抗滑能力，阻止路表水的下滲，再生還原老化瀝青，同時(shí)美化舊路，實(shí)現(xiàn)多功能的養(yǎng)護(hù)效果，從而更好地保護(hù)路面結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。

2 路段的選擇和施工工藝

2.1 工程概況

廣東新臺(tái)高速公路是廣東省西部公路網(wǎng)的重要組成部分之一，為平原微丘區(qū)高速公路，雙向四車道，設(shè)計(jì)行車速度為120km/h，全長(zhǎng)58.375km。新臺(tái)高速公路北接佛開高速公路司前立交，南連廣東西部沿海高速公路。然而，該高速公路隨著車輛荷載、時(shí)間、氣候等因素的作用，出現(xiàn)較多的路面裂縫與坑槽病害。為防止路面病害的加速發(fā)展，保證行車安全，及時(shí)采取合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行預(yù)養(yǎng)顯得尤為必要。為改善新臺(tái)高速公路部分路段瀝青路面的使用性能，同時(shí)為后續(xù)選擇合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施提供參考經(jīng)驗(yàn)，2018 年 12 月～2019 年 1 月，廣東省高速公路有限公司臺(tái)山分司在新會(huì)方向K23+500～K24+000 路段采用抗滑表處封層處治。

2.2 施工工藝

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出的抗滑表處封層所適用的具體原材料組成配比，在廣東新臺(tái)高速公路病害區(qū)段進(jìn)行施工，具體的施工工藝流程如圖1所示。

圖1 抗滑表處封層施工工藝流程

抗滑表處封層施工前應(yīng)對(duì)施工路段開展全面的路況調(diào)查及病害處理。施工前應(yīng)組織相關(guān)人員對(duì)路況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，調(diào)查方法根據(jù)現(xiàn)行《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20-2007)的要求并對(duì)各類病害進(jìn)行詳細(xì)記錄。根據(jù)原路面的狀況，有針對(duì)性地對(duì)各種病害采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處治。對(duì)原瀝青路面出現(xiàn)的裂縫、坑槽等病害，依據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ 073.2-2001)進(jìn)行灌縫、修補(bǔ)等處治。

施工前對(duì)施工路段進(jìn)行合理有效的交通管制。為保證安全、順利地施工，與當(dāng)?shù)氐慕痪奥氛冉煌▓?zhí)法部門協(xié)商，確定交通管制方案、交通封閉形式和封閉時(shí)間等。

施工路段封閉后，采用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)將路面表面的浮灰吹凈，重點(diǎn)清理所有工作面上的泥漿、油污等雜物，必要時(shí)采用灑水車提前一天對(duì)路面進(jìn)行高壓沖洗，保證路面干燥清潔。

同步碎石封層車上路前通過試噴試撒檢查工作狀況，設(shè)定養(yǎng)護(hù)劑噴灑量為1.0～1.3 kg/m2，精細(xì)耐磨骨料(粒徑為2～3mm)撒布量為7～8kg/m2。同步碎石封層車的噴灑高度應(yīng)適宜，保證噴嘴間能相互噴灑重疊與均勻，骨料撒布應(yīng)均勻一致，不得出現(xiàn)條狀離析帶。同步碎石施工前對(duì)局部網(wǎng)裂嚴(yán)重的區(qū)域人工涂抹養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行預(yù)處理，保證有充分的養(yǎng)護(hù)劑滲透并填充裂縫。

正式施工前在路上試撒不少于20m長(zhǎng)的試驗(yàn)段，核定材料用量達(dá)到預(yù)期值且外觀質(zhì)量良好后開始同步施工。施工結(jié)束后及時(shí)檢查外觀質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)局部漏撒和乳液過多時(shí)，人工補(bǔ)涂乳液和撒布骨料。

施工完后須完全封閉交通進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間任何車輛不得通行碾壓施工區(qū)。養(yǎng)護(hù)3～4h直至養(yǎng)護(hù)劑完全破乳形成強(qiáng)度后方可開放交通。開放交通后表面的多余浮粒會(huì)自動(dòng)帶到路邊，一般可不作清掃處理。

3 施工后的檢測(cè)與分析

為了全面檢測(cè)此技術(shù)的應(yīng)用效果，根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(表1)，針對(duì)瀝青路面處治工程的施工質(zhì)量檢查與驗(yàn)收指標(biāo)，選擇表觀質(zhì)量、滲水系數(shù)、平整度、抗滑性能(橫向力系數(shù)與構(gòu)造深度)等作為檢測(cè)分析的主要指標(biāo)。

表1 抗滑表處封層檢測(cè)內(nèi)容和技術(shù)要求

根據(jù)施工質(zhì)量檢查和分析研究需要,選擇了施工前、施工后1個(gè)月、3個(gè)月和9個(gè)月等時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。

3.1 表觀質(zhì)量

采用人工目測(cè)的方式對(duì)抗滑表處封層處治路段路面表觀進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)表觀照片如圖2～圖4所示。

圖2 抗滑表處封層工后1個(gè)月表觀

圖3 抗滑表處封層工后3個(gè)月表觀

圖4 抗滑表處封層工后9個(gè)月表觀

由外觀檢測(cè)情況可知，抗滑表處封層工后表觀平整、密實(shí)，整體較為均勻，無(wú)泛油，工后9個(gè)月表觀整體較好。

3.2 平整度檢測(cè)

按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》JTG E60-2008:T 0934-2008要求，采用多功能道路檢測(cè)車對(duì)觀測(cè)路段主車道的平整度進(jìn)行檢測(cè)，國(guó)際平整度指數(shù)IRI每20m輸出一個(gè)數(shù)值。觀測(cè)路段工前、工后1個(gè)月、工后3個(gè)月及工后9個(gè)月國(guó)際平整度指數(shù)IRI值見表2。

表2 施工前后國(guó)際平整度指數(shù)IRI值

注：工前數(shù)據(jù)采用2018年定期檢測(cè)數(shù)據(jù)(檢測(cè)時(shí)間為2018年8月)

由表2可知，抗滑表處封層路段平整度整體基本保持穩(wěn)定，平整度為優(yōu)等級(jí)。

3.3 橫向力系數(shù)測(cè)試

按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》JTG E60-2008:T 0965-2008要求，路面抗滑性能指數(shù)采用英國(guó)WDM公司生產(chǎn)的橫向力系數(shù)測(cè)試車(SCRIM)對(duì)抗滑表處封層路段主車道進(jìn)行檢測(cè)(單車道共計(jì)2.094km)，橫向力系數(shù)每20m統(tǒng)計(jì)一個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)，施工前、工后1個(gè)月、工后3個(gè)月及工后9個(gè)月橫向力系數(shù)見表3，施工前后橫向力系數(shù)SFC值如圖5所示。

表3 施工前后橫向力系數(shù)SFC均值

注：工前數(shù)據(jù)采用2018年定期檢測(cè)數(shù)據(jù)(檢測(cè)時(shí)間為2018年8月)

圖5 抗滑表處封層處治路段施工前后橫向力系數(shù)SFC 均值對(duì)比

由表3和圖5可知,抗滑表處封層處治路段工前橫向力系數(shù)SFC均值為53，工后1個(gè)月、3個(gè)月、9個(gè)月SFC平均值分別為69、69、67，工后9個(gè)月SFC均值較工后1個(gè)月下降2，抗滑性能為優(yōu)等級(jí)。

3.4 構(gòu)造深度測(cè)試

按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》JTG E60-2008:T 0961-1995方法，分別于工后1個(gè)月、3個(gè)月及9個(gè)月，采用手工鋪砂法對(duì)抗滑表處封層路段進(jìn)行構(gòu)造深度的測(cè)試，每次測(cè)試13處，每處3個(gè)點(diǎn)。構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果見表4。

表4 工后構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果

抗滑表處封層處治路段工后1個(gè)月、3個(gè)月、9個(gè)月的構(gòu)造深度TD平均值分別為0.90mm、0.87mm、0.88mm。處治措施工后9個(gè)月構(gòu)造深度較工后1個(gè)月均有小幅下降，與橫向力系數(shù)變化趨勢(shì)基本一致。

3.5 滲水系數(shù)測(cè)試

按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》JTG E60-2008:T 0971-2008方法，分別于工后1個(gè)月、3個(gè)月及9個(gè)月對(duì)抗滑表處封層路段進(jìn)行滲水系數(shù)測(cè)試，每次測(cè)試13處。按照設(shè)計(jì)要求，滲水系數(shù)不大于10mL/min。滲水系數(shù)測(cè)試結(jié)果見表5。

表5 工后滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

由表5可見，抗滑表處封層處治路段處治措施密水性能較好，工后9個(gè)月后基本不滲水。

3.6 檢測(cè)結(jié)果分析

(1)抗滑表處封層工后表觀平整、密實(shí)，整體較為均勻，無(wú)泛油，工后9個(gè)月表觀整體良好。

(2)抗滑表處封層工后9個(gè)月國(guó)際平整度指數(shù)IRI基本保持穩(wěn)定，路面行駛質(zhì)量較好，均為優(yōu)等級(jí)。

(3)抗滑表處工后9個(gè)月橫向力系數(shù)SFC平均值分別為65、67，較工后1個(gè)月分別下降3、2，抗滑性能均為優(yōu)等級(jí)；抗滑表處工后9個(gè)月構(gòu)造深度平均值分別為0.78mm、0.88mm，較工后1個(gè)月分別下降0.04mm、0.02mm，數(shù)值上略有下降，與橫向力系數(shù)變化趨勢(shì)基本一致。

(4)滲水系數(shù)：抗滑表處封層工后9個(gè)月密水性能較好，基本不滲水。

4 結(jié)論

對(duì)于高速公路路面整體結(jié)構(gòu)性能較好、路面表層經(jīng)過使用多年后路面性能指標(biāo)衰減的瀝青路面，抗滑表處封層能夠明顯改善路面使用性能，預(yù)防路面病害快速發(fā)生，有效延長(zhǎng)路面使用壽命，提高道路舒適性，保障行車安全。工程的實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可為類似工程提供一定的參考借鑒。