劉偉宏

(廣西交通投資集團(tuán)柳州高速公路運(yùn)營有限公司，廣西 柳州 545001)

0 引言

近年來我國高速公路建設(shè)飛速發(fā)展，通車運(yùn)營的高速公路規(guī)模越來越大。已建成的高速公路主要采用瀝青路面，隨著使用時(shí)間增加，瀝青路面會(huì)逐漸出現(xiàn)瀝青老化、麻面、磨光、松散、滲水、坑槽、裂縫等病害，路面養(yǎng)護(hù)任務(wù)日益繁重，養(yǎng)護(hù)資金投入也越來越巨大。如何采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，盡量延長瀝青路面的使用壽命，保持高速公路的行車舒適性和安全性，降低運(yùn)營養(yǎng)護(hù)成本，成為高速公路管養(yǎng)單位面臨的重要課題。目前瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)已有多種，但實(shí)際效果好、性價(jià)比高、方便實(shí)用而值得大力推廣的比較少。本文結(jié)合具體試驗(yàn)工程，對(duì)新型的CAP再生抗滑封層技術(shù)在高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用效果進(jìn)行分析，并與已實(shí)施的其他瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行比較，研究其推廣應(yīng)用價(jià)值。

1 工程概況

本次試驗(yàn)工程為廣西區(qū)內(nèi)高速公路首次應(yīng)用CAP再生抗滑封層技術(shù)，試驗(yàn)路段選在柳州北環(huán)高速公路K939+000～K939+300上行線。柳州北環(huán)高速公路于2006年10月建成通車，雙向四車道，設(shè)計(jì)行車速度為100 km/h。主線路面結(jié)構(gòu)為4 cmAK-13上面層+6 cmAC-20中面層+6 cmAC-25下面層，路面設(shè)計(jì)使用年限為15 年，目前已使用14年，瀝青路面相繼出現(xiàn)了各種病害。對(duì)于出現(xiàn)車轍、較多裂縫等病害較嚴(yán)重的路段，歷年來已進(jìn)行了面層銑刨重鋪或熱再生處理。對(duì)于病害較輕微的路段，少部分實(shí)施了微表處或加鋪超薄磨耗層(AC-8)，大部分路段還有待處治。本次選取的試驗(yàn)段路面已出現(xiàn)瀝青老化、麻面、松散、掉粒、輕微車轍、少量裂縫等病害。試驗(yàn)工程實(shí)施時(shí)間為2019年10月，完工后至今已通車使用一年多。

2 CAP再生抗滑封層的主要材料及作用

2.1 CAP瀝青還原劑

CAP瀝青還原劑由改性乳化瀝青、活化材料、滲透材料、樹脂粘結(jié)材料等組成，是雙組份瀝青還原劑，可對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行滲透和粘結(jié)，激活老化膠質(zhì)，恢復(fù)瀝青原有性能，提高原有瀝青的抗剝落能力，形成保護(hù)封層，延長道路使用壽命。

2.2 抗磨砂

抗磨砂為高強(qiáng)度、耐磨耗的研磨材料，通常為玄武巖機(jī)制砂，粒徑為1～6 mm，通過CAP粘結(jié)，嵌鎖松散的集料，增加摩擦力和耐磨性，使路面達(dá)到抗滑、降噪、耐磨、翻新的效果。

3 CAP再生抗滑封層施工工藝流程

CAP再生抗滑封層整體灑鋪前，先對(duì)試驗(yàn)路段存在的少量裂縫(2條)進(jìn)行修補(bǔ)處理，再對(duì)全部施工路面進(jìn)行清掃，對(duì)起點(diǎn)和終點(diǎn)的接縫處貼標(biāo)線紙進(jìn)行保護(hù)。CAP再生抗滑封層厚度超薄，完工后為6 mm。其施工過程共分四個(gè)步驟，用時(shí)3 h左右：

(1)第一步，同步灑鋪滲黏層CAP和抗磨砂：由同步封層施工車以6 km/h的速度均勻?yàn)伈牧?，CAP灑鋪量為0.9 kg/m2，抗磨砂為5.5 kg/m2。該試驗(yàn)段長300 m，耗時(shí)3 min就能全部灑鋪完畢。

(2)第二步，膠輪壓路機(jī)碾壓作業(yè)：底層CAP和抗滑砂灑鋪完畢后，需養(yǎng)生2 h，然后開始用膠輪壓路機(jī)碾壓4～5遍，使CAP充分包裹抗磨砂，讓灑鋪層更平整密實(shí)。

(3)第三步,灑鋪封固層CAP：經(jīng)壓路機(jī)碾壓4～5遍后，立即再灑鋪封固層CAP，灑鋪量為0.6 kg/m2，用時(shí)3 min。

(4)第四步,二次碾壓及開放交通：灑鋪完封固層CAP后，需養(yǎng)生1 h，然后用膠輪壓路機(jī)再次碾壓2～3遍，即可開放交通，正常使用。

4 CAP再生抗滑封層試驗(yàn)段使用效果分析

試驗(yàn)路段施工完成后，對(duì)路面外觀質(zhì)量和使用性能進(jìn)行了持續(xù)的跟蹤觀測，其路面性能指標(biāo)[1-2]檢測結(jié)果見表1。

從檢測結(jié)果看，試驗(yàn)路段采用CAP再生抗滑封層處治后，路面的抗滑、防水性能均有明顯提升。通車9個(gè)月后，路面抗滑值和構(gòu)造深度基本穩(wěn)定,通車一年后，路面抗滑值和橫向力系數(shù)仍然較高，抗滑性能好，路面不滲水，外觀平整密實(shí)，無松散脫?，F(xiàn)象，無新增病害，達(dá)到了預(yù)期效果。CAP再生抗滑封層技術(shù)能有效封閉路面進(jìn)水通道，避免路面水損壞，通過提高原有瀝青的粘附性和集料的嵌鎖作用，大大提高了路面摩擦系數(shù)，恢復(fù)和改善了路面的使用性能。

表1 試驗(yàn)段路面性能指標(biāo)檢測結(jié)果表

5 CAP再生抗滑封層與其他路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果對(duì)比

柳州北環(huán)高速公路歷年來主要采用了微表處、加鋪超薄磨耗層(AC-8)、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?、CAP再生抗滑封層等技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)將各種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行對(duì)比，詳見表2(表中數(shù)據(jù)為2020年11月檢測結(jié)果)。

表2 歷年主要養(yǎng)護(hù)措施及使用性能數(shù)據(jù)對(duì)比表

5.1 使用性能對(duì)比分析

5.1.1 抗滑性能

從表2看出，CAP再生抗滑封層試驗(yàn)段的抗滑值和橫向力系數(shù)明顯高于其他路段，與同期實(shí)施的超薄磨耗層(AC-8)、銑刨重鋪(AC-13)、就地?zé)嵩偕?AC-13)路段相比，衰減更少，抗滑性能保持更好。構(gòu)造深度方面，只有微表處路段相對(duì)偏低，其他路段都比較高。

5.1.2 防水性能

各路段基本不滲水，防水性能良好。

5.1.3 新增病害情況

微表處路段出現(xiàn)了大面積的推移擁包；加鋪超薄磨耗層路段出現(xiàn)了一些反射裂縫；其他路段沒有出現(xiàn)新增病害。

5.2 應(yīng)用效果對(duì)比小結(jié)

從以上對(duì)比可以看出，CAP再生抗滑封層試驗(yàn)段使用性能良好，優(yōu)于微表處和加鋪超薄磨耗層(AC-8)路段，使用一年后的抗滑性能也好于同期的銑刨重鋪路段和就地?zé)嵩偕范巍?/p>

6 效益對(duì)比分析

將CAP再生抗滑封層技術(shù)與柳州北環(huán)高速公路已實(shí)施的其他路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及其他有關(guān)方面的效益比較分析。各路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)施單價(jià)、年均費(fèi)用、施工作業(yè)耗時(shí)等見表3。

表3 效益對(duì)比分析表

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

由表3可知，CAP再生抗滑封層的單價(jià)最低，只有銑刨重鋪磨耗層(2 cmAC-8)單價(jià)的34%，銑刨重鋪(4 cmAC-13)單價(jià)的22%，就地?zé)嵩偕?4 cmAC-13)單價(jià)的37%；按預(yù)計(jì)使用年限計(jì)算，其年平均費(fèi)用也是最低的，比銑刨重鋪磨耗層(2 cmAC-8)降低46%，比銑刨重鋪(4 cmAC-13)降低34%，比就地?zé)嵩偕?4 cmAC-13)降低40%。微表處雖然費(fèi)用也較低，但使用效果不理想。相比而言，CAP再生抗滑封層具有更高的性價(jià)比。

目前柳州北環(huán)高速公路尚有70萬m2路面需要養(yǎng)護(hù)處治，其中大部分路段(約50萬m2)只存在瀝青老化、麻面、輕微掉粒等較輕的病害，如果這些路段采用CAP再生抗滑封層技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，相比銑刨重鋪磨耗層(2 cmAC-8)每年可節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)214萬元，相比銑刨重鋪上面層(4 cmAC-13)每年節(jié)約127萬元，相比就地?zé)嵩偕?4 cmAC-13)每年節(jié)約169萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

6.2 環(huán)保效益

CAP再生抗滑封層施工為直接加鋪，不銑刨原路面，不產(chǎn)生廢料；抗磨砂使用玄武巖或輝綠巖集料中1～6 mm這檔不常用的“廢料”，充分利用了材料；常溫施工，不用加熱，能耗較低。相比加鋪磨耗層(AC-8)和銑刨重鋪等路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，CAP再生抗滑封層能夠降低資源消耗，減少污染，降低施工能耗，是較為環(huán)保的方案。

6.3 其他效益

CAP再生抗滑封層工序較少，施工便利，占道施工的時(shí)間最短，對(duì)公路交通的影響相對(duì)最小，更加安全，社會(huì)效益更好。

7 結(jié)語

通過實(shí)施試驗(yàn)工程和對(duì)試驗(yàn)路段的跟蹤觀測，表明CAP再生抗滑封層使用效果好，能很好地恢復(fù)和提高舊瀝青路面的抗滑、防水等各項(xiàng)使用性能，延長路面的使用壽命。

經(jīng)過對(duì)比分析，可知CAP再生抗滑封層性價(jià)比更高，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多方面效益。

綜上，CAP再生抗滑封層技術(shù)應(yīng)用效果好，經(jīng)濟(jì)效益高，施工方便、環(huán)保，是一項(xiàng)值得推廣應(yīng)用的新型瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。