姜鵬
(北京市城市道路養(yǎng)護(hù)管理中心,北京 100069)
城市道路在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),養(yǎng)護(hù)維修工作會(huì)貫穿其中,包括日常小修保養(yǎng)、病害專(zhuān)項(xiàng)處置、大中修等,傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)作業(yè)主要為被動(dòng)式,即路面出現(xiàn)病害后,才去針對(duì)性地修補(bǔ),而且修復(fù)效果往往較差,導(dǎo)致病害進(jìn)一步發(fā)展加劇,修復(fù)成本高、效果差。應(yīng)用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式存在的不足。
瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)適用于無(wú)明顯路面損壞或僅產(chǎn)生輕微非結(jié)構(gòu)性病害的路面,養(yǎng)護(hù)措施不破壞既有道路結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度,以達(dá)成防止瀝青路面病害產(chǎn)生或擴(kuò)展、蔓延的目標(biāo),從而維持或提高瀝青路面路用性能、延長(zhǎng)路面使用壽命的目的。
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)路面技術(shù)狀況的基本要求是表面技術(shù)狀況良好,無(wú)大面積車(chē)轍、坑槽類(lèi)病害,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)良。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的適用性可采用PCI和PSSI指標(biāo)進(jìn)行初步判斷,PSSI作為檢驗(yàn)指標(biāo),PCI作為判定指標(biāo)。當(dāng)PSSI路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求時(shí),可采用PCI作為瀝青路面是否需要實(shí)施預(yù)防性防護(hù)的判定依據(jù)。對(duì)城市主、次干路,一般要求路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度PSSI不小于85,路面破損狀況指數(shù)PCI不小于85。當(dāng)瀝青路面的抗?jié)B、抗滑等使用功能不足時(shí),可針對(duì)性的實(shí)施適宜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),以延長(zhǎng)路面長(zhǎng)期使用性能及使用壽命。
城市道路瀝青路面在經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的車(chē)輛荷載、雨雪環(huán)境侵蝕、結(jié)構(gòu)材料溫縮、干縮反應(yīng)等因素綜合作用下,可能導(dǎo)致出現(xiàn)各種類(lèi)型的裂縫,普遍以縱向裂縫、橫向裂縫為主。裂縫類(lèi)病害瀝青路面較為常見(jiàn)的路面病害。將封縫技術(shù)用于早期病害控制修復(fù)中,能最大限度避免水分侵入路面結(jié)構(gòu)層,避免對(duì)路面、路基結(jié)構(gòu)造成進(jìn)一步損傷。
封縫一般分為灌縫和貼縫,均適用于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)良、路面表面性能良好的路面,重點(diǎn)處理的裂縫為縱、橫向裂縫,主要的缺點(diǎn)為維持時(shí)間短,一般僅為1~2年。
灌縫材料一般選用熱瀝青或密封膠,縫寬10mm以上的可直接灌注,縫寬小于10mm的,應(yīng)使用開(kāi)槽機(jī)將裂縫修整成適宜的形狀,深寬比不應(yīng)超過(guò)2:1,開(kāi)槽至少10mm寬,12mm深。
貼縫施工操作簡(jiǎn)便,常采用熱黏式貼縫帶或自黏式貼縫帶兩類(lèi)。貼縫施工時(shí)的路面溫度應(yīng)不低于15℃,路面應(yīng)保持干燥、清潔,路面潮濕時(shí)不宜施工。
路面裂縫養(yǎng)護(hù)工作重點(diǎn)為修復(fù)及時(shí)性,封縫養(yǎng)護(hù)是路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中唯一病害出現(xiàn)后進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)施工,其預(yù)防性作用體現(xiàn)在控制裂縫進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大。
霧封層技術(shù)是將專(zhuān)用的霧封乳化瀝青噴灑在瀝青路面上,在既有道路結(jié)構(gòu)層表面形成一層封閉防水層,封閉層能在一定程度上將細(xì)微裂縫彌合,同時(shí)可增加瀝青混合料面層集料間結(jié)合力、防水抗?jié)B等作用。
霧封層技術(shù)對(duì)于麻面、輕微松散及不規(guī)則裂縫等路面病害有較好的治理效果,封閉層有效阻斷病害進(jìn)一步發(fā)展的空間,同時(shí)增強(qiáng)混合料黏結(jié)力,經(jīng)霧封處理后,由于霧封材料流動(dòng)性較好,可滲入裂縫及混合料空隙,可使面層結(jié)構(gòu)中的輕微裂縫“自愈”,從而恢復(fù)瀝青面層黏附力,阻止路表水下滲引發(fā)的進(jìn)一步破壞。
霧封層的施工應(yīng)在溫暖或炎熱干燥的天氣進(jìn)行,一般要求氣溫高于15℃,下雨天嚴(yán)禁施工。
微表處技術(shù)是按照設(shè)計(jì)配比將聚合物改性乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、添加劑和水等拌和形成稀漿類(lèi)混合料,并采用專(zhuān)用設(shè)備攤鋪到既有瀝青面層上。微表處面層具有良好的抗滑性能、耐久性能,且養(yǎng)生周期短,可很快開(kāi)放交通。適用于既有道路瀝青表面層老化、輕微松散、麻面,但平整度較好、無(wú)擁包和坑槽等病害的路面。
微表處技術(shù)在城市道路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用非常廣泛,尤其對(duì)道路表面層瀝青的老化、麻面能起到較好的補(bǔ)強(qiáng)作用,且微表處具有較好的抗滑性能。對(duì)車(chē)轍深度小于15mm的路面和5mm以下輕微裂縫,可直接采取罩面處理。當(dāng)裂縫寬度大于5mm時(shí),先按封縫處理要求處理裂縫,后進(jìn)行罩面施工。
超薄罩面/薄層罩面區(qū)別于普通瀝青混凝土罩面,其結(jié)構(gòu)厚度更小,但具有較大的構(gòu)造深度和較好的抗滑性能的表面磨耗層,適用于路面平整度良好、無(wú)明顯車(chē)轍及其他結(jié)構(gòu)性病害的道路,是一種提高路面表面層路用性能的磨耗層。薄層罩面厚度在30mm±5mm,超薄罩面厚度在20mm±5mm。
超薄罩面/薄層罩面是道路近年來(lái)較為常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)表面層處理方法之一,維修效果與稀漿封層和微表處類(lèi)似。超薄罩面厚度僅為15~25mm,較微表處和稀漿封層更厚,其適用性也更為廣泛,超薄罩面/薄層罩面具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗滑性能優(yōu)良、平整度優(yōu)良、行車(chē)聲噪小等特點(diǎn)。適用于既有路面表面層狀況良好、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)良的道路,路面允許有輕微裂縫類(lèi)病害、較輕程度車(chē)轍、麻面、松散等表面病害。一般常用于路面出現(xiàn)較大范圍的表面層病害且交通量較大的路面,以控制病害進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大。施工前應(yīng)對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫處理,補(bǔ)修輕度坑槽病害。
北京市某城市次干路,路段全長(zhǎng)1435m。
本段道路于2014年改建,路面結(jié)構(gòu)如下:表面層為5cm中粒式瀝青混凝土,下面層為6cm粗粒式瀝青碎石,基層為40cm二灰穩(wěn)定砂礫。
道路具體病害內(nèi)容及數(shù)量見(jiàn)表1。
表1 路面損壞狀況評(píng)定
路面PCI值為78.09,綜合評(píng)價(jià)為“B”類(lèi),路況指標(biāo)較好,僅部分路段出現(xiàn)網(wǎng)裂、龜裂、個(gè)別紅綠燈路口出現(xiàn)輕微車(chē)轍。全路段有不同間隔的縱橫縫,現(xiàn)狀裂縫基本已進(jìn)行了灌縫處治,效果較好。
本段道路病害類(lèi)型主要為裂縫類(lèi),整體路況較好,僅局部存在網(wǎng)裂或龜裂病害。通過(guò)病害處取芯發(fā)現(xiàn),路面輕微病害主要發(fā)生在上面層,中度網(wǎng)裂及龜裂裂縫貫穿面層,僅局部存在基層塊裂。
分析本道路病害成因,主要有以下幾點(diǎn):
(1)瀝青路面材料老化,內(nèi)部黏聚力降低,在行車(chē)荷載及水汽環(huán)境等因素綜合作用下形成網(wǎng)狀或不規(guī)則裂縫。
(2)龜裂初始形態(tài)是沿路基帶出現(xiàn)的單條或者多條平行的縱縫,逐漸在縱縫間出現(xiàn)的橫向或者斜向的連接縫,之后形成龜裂。
本道路適合采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,延長(zhǎng)道路的使用壽命。
(1)路面結(jié)構(gòu)一:適用于主輔路一般路段。
上面層:2.5cm抗滑超薄罩面層。
SBS高黏改性乳化瀝青黏層(瀝青用量0.6~0.8L/m2,一體化攤鋪)。
厚度:2.5cm,銑刨舊路面2cm。起終點(diǎn)接順段范圍內(nèi)銑刨深度由2cm漸變?yōu)?.5cm,與現(xiàn)況舊路進(jìn)行接順。
(2)路面結(jié)構(gòu)二:適用于主路輕中度網(wǎng)裂、輕度龜裂病害。
上面層:2.5cm抗滑超薄罩面層。
高黏改性乳化瀝青黏層(瀝青用量0.6~0.8L/m2,一體化攤鋪)。
中面層:5cm中粒式溫拌瀝青混合料。
SBS改性乳化瀝青黏層(瀝青用量0.6~0.8L/m2)。
厚度:7.5cm,銑刨舊路面層7cm。
抗滑密實(shí)薄層瀝青混凝土是一類(lèi)較特殊的瀝青混合料,它的級(jí)配曲線(xiàn)形式介于SMA和AC類(lèi)之間,偏于SMA的斷級(jí)配,具有優(yōu)良的高溫性能,其級(jí)配類(lèi)型為骨架密實(shí)型,粗骨料占3/4左右,使其成型的結(jié)構(gòu)更具穩(wěn)定性;優(yōu)良的抗滑性能,由于粗集料較多,其表面構(gòu)造較大,一般可達(dá)0.8~1.2或更高;較好的密實(shí)防水性能和抗開(kāi)裂性能;優(yōu)良的施工性能,并且因顆粒公稱(chēng)粒徑較小,施工質(zhì)量容易控制;表面美觀(guān)均勻性好,鋪筑后的路面非常黑亮,且保持長(zhǎng)久、由于級(jí)配絕大部分是由4.75mm部分顆粒組成的,表面顯得十分均勻;經(jīng)濟(jì)性好,較SMA明顯降低;常規(guī)瀝青混合料施工機(jī)械進(jìn)行同步攤鋪即可滿(mǎn)足要求。
抗滑密實(shí)薄層罩面技術(shù)是一種針對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、路用性能優(yōu)良的路面養(yǎng)護(hù)解決方案。抗滑密實(shí)薄層罩面通過(guò)優(yōu)化瀝青混合料配合比及結(jié)構(gòu)層形式,在一定范圍內(nèi)提高粗集料用量,使之形成受力骨架和嵌擠型結(jié)構(gòu)。一方面增加表面構(gòu)造深度,提高抗滑能力,另一方面,可提高混合料的抗車(chē)轍能力。同時(shí),骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)能提供良好的密實(shí)防水性能和抗開(kāi)裂性能。
將預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)用于城市道路養(yǎng)護(hù)工作,在全壽命周期內(nèi)降低道路養(yǎng)護(hù)成本,同時(shí)有效提升了路面的行駛質(zhì)量及延長(zhǎng)道路使用壽命。轉(zhuǎn)變城市道路養(yǎng)護(hù)理念和養(yǎng)護(hù)投資模式,全面推行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用,是瀝青路面養(yǎng)護(hù)事業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。