李志華

（山西晉北高速公路養(yǎng)護(hù)有限公司，山西 太原 030006）

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以延緩瀝青路面早期破壞，提高瀝青路面的使用性能，減少前期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)道路使用壽命。瀝青路面在運(yùn)營通車后，在車輛荷載和環(huán)境因素的影響下會(huì)產(chǎn)生裂縫、車轍、麻面、坑槽等病害，降低路面使用性能，甚至影響行車安全。采用NovaChip超薄磨耗層可有效修復(fù)瀝青路面上部的輕微破損，恢復(fù)路面使用性能[1]。結(jié)合廣珠東線瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，從原材料選配、配合比設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢驗(yàn)和跟蹤檢測(cè)等方面進(jìn)行全面闡述。

1 NovaChip超薄磨耗層路面修復(fù)機(jī)理

NovaChip超薄磨耗層可以對(duì)瀝青路面裂縫、麻面、小面積坑槽等病害進(jìn)行修補(bǔ)，也可以對(duì)新建道路開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。NovaChip超薄磨耗層可有效提高瀝青路面使用性能，對(duì)路面的修復(fù)機(jī)理如下[2-3]：

養(yǎng)護(hù)前對(duì)瀝青路面進(jìn)行徹底清理，首先灑布一層黏結(jié)力強(qiáng)的改性乳化瀝青，厚度為0.6～1 mm，破乳后牢固地黏結(jié)在瀝青路面上。緊跟攤鋪一層間斷級(jí)配的熱拌瀝青混合料，使用壓路機(jī)碾壓成型。在碾壓過程中，改性乳化瀝青在壓力作用下滲透到間斷級(jí)配的熱拌瀝青混合料的空隙中，將NovaChip超薄磨耗層與原瀝青路面黏結(jié)為一個(gè)整體，形成網(wǎng)格互穿型保護(hù)層，有效提高瀝青路面的抗滑、防水性能，延遲路面大修養(yǎng)護(hù)年限。NovaChip超薄磨耗層厚度一般為10～20 mm，開放交通速度快，但只能用于瀝青路面養(yǎng)護(hù)，且無法修復(fù)由于路基變形破壞產(chǎn)生的嚴(yán)重破壞。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)

2.1 依托項(xiàng)目概況

廣珠東線是京珠高速公路廣東段，采用雙向四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)車速100 km/h，路基設(shè)計(jì)寬度為24.5 m。通車后交通量大，瀝青路面在運(yùn)營通車一段時(shí)間后出現(xiàn)了輕微橫向裂縫、縱向裂縫、局部麻面、車轍和小面積坑槽等病害。為了快速恢復(fù)瀝青路面使用性能，擬采用NovaChip超薄磨耗層對(duì)路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

2.2 路面養(yǎng)護(hù)方案

項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)路段為K68+350—K73+685.5，總長(zhǎng)度為5 335.5 m，擬采用NovaChip超薄磨耗層厚度為20 mm。NovaChip超薄磨耗層選用具有超強(qiáng)黏結(jié)性的SBS改性乳化瀝青，粗集料最大粒徑為12.5 mm，采用花崗巖碎石。施工現(xiàn)場(chǎng)配置維特根SF-1800攤鋪機(jī)1臺(tái)、11 t雙鋼輪壓路機(jī)1臺(tái)、LB2000型瀝青拌和設(shè)備1套，以及其他配套施工機(jī)械?，F(xiàn)場(chǎng)攤鋪施工采用單車道施工方式，先進(jìn)行主車道養(yǎng)護(hù)施工，最后進(jìn)行超車道施工，南北方向采用交替施工方式。

3 原材料及配合比設(shè)計(jì)

3.1 原材料選用

粗集料采用5～10 mm反擊破碎花崗巖碎石，細(xì)集料采用0～3 mm石屑，填料采用325R水泥。改性乳化瀝青選用殼牌公司的SBS改性乳化瀝青，施工前按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E42—2005）和《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG 5142—2019）中的相關(guān)規(guī)定對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料形狀、規(guī)格、物理力學(xué)性能等進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.2 配合比設(shè)計(jì)

3.2.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

NovaChip超薄磨耗層采用間斷級(jí)配，礦料級(jí)配如表1所示，通過調(diào)整級(jí)配曲線，確定目標(biāo)配合比如表2所示。

表1 礦料級(jí)配

表2 目標(biāo)配合比

3.2.2 生產(chǎn)配合比

結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)原材料、拌和設(shè)備技術(shù)參數(shù)等指標(biāo)確定NovaChip超薄磨耗層生產(chǎn)配合比，如表3所示。

表3 生產(chǎn)配合比

4 NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)效果分析

4.1 抗滑性能檢測(cè)結(jié)果分析

4.1.1 構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果分析

NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)前后主車道構(gòu)造深度采用手工鋪砂法檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 養(yǎng)護(hù)前后路面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果

分析表4瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前后構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)前構(gòu)造深度平均值最小為0.821 mm，養(yǎng)護(hù)后構(gòu)造深度平均值最小為1.134 mm，且養(yǎng)護(hù)后構(gòu)造深度明顯增加。根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50—2017）的相關(guān)規(guī)定，高速公路瀝青路面構(gòu)造深度不應(yīng)小于0.55 mm。養(yǎng)護(hù)前后瀝青路面構(gòu)造深度均大于0.55 mm，都滿足規(guī)范要求。

4.1.2 橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果分析

在瀝青路面養(yǎng)護(hù)前后，分別對(duì)主、超車道橫向力系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

表5 橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

分析表5主、超車道橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)前后路面橫向力系數(shù)得到了明顯提高，增加幅度最高達(dá)到68.3%。根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG 5142—2019）的相關(guān)規(guī)定，根據(jù)養(yǎng)護(hù)前后橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)瀝青路面抗滑能力進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。養(yǎng)護(hù)前K69+800—K70+800路段評(píng)定等級(jí)為中；養(yǎng)護(hù)后K71+500—K72+500路段超車道評(píng)定等級(jí)為良，其他均為優(yōu)。通過對(duì)比分析，養(yǎng)護(hù)后瀝青路面橫向力系數(shù)大幅提高，路面抗滑性能有了較大程度改善。

4.1.3 路面抗滑性能綜合分析

結(jié)合上述養(yǎng)護(hù)施工前后構(gòu)造深度和橫向力系數(shù)的檢測(cè)結(jié)果，構(gòu)造深度養(yǎng)護(hù)前后平均檢測(cè)值均高于規(guī)范要求值，而根據(jù)養(yǎng)護(hù)前橫向力檢測(cè)結(jié)果部分路段評(píng)定結(jié)果為中，養(yǎng)護(hù)后只有K71+500—K72+500路段超車道評(píng)定等級(jí)為良，其他均為優(yōu)。根據(jù)以上分析，可以得出舊瀝青路面的抗滑性能不能只采用構(gòu)造深度進(jìn)行評(píng)定，而是要結(jié)合橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定。這是由于瀝青路面在使用一段時(shí)間后，表層逐步被磨光，采用構(gòu)造深度已不能準(zhǔn)確反映路面的抗滑能力。因此，養(yǎng)護(hù)前路面抗滑性能評(píng)定結(jié)果以橫向力系數(shù)評(píng)定結(jié)果為準(zhǔn)。養(yǎng)護(hù)前路面抗滑性能已經(jīng)有了一定幅度的下降，采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后瀝青路面抗滑性能明顯提高，可有效提高行車安全。

4.2 抗?jié)B性能檢測(cè)結(jié)果分析

為了確定瀝青路面養(yǎng)護(hù)前后的抗?jié)B性能，分別對(duì)主、超車道抗?jié)B性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表6。

分析表6數(shù)據(jù)，養(yǎng)護(hù)前后瀝青路面滲水系數(shù)有了一定幅度的下降，說明路面抗?jié)B性能得到了一定程度的提高。養(yǎng)護(hù)前路面滲水系數(shù)最大值為52 mL/min，養(yǎng)護(hù)后滲水系數(shù)最大值為31 mL/min，均小于《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2014）中要求的200 mL/min，說明養(yǎng)護(hù)后瀝青路面抗?jié)B性能得到了明顯提高，NovaChip磨耗層防水性能良好。

表6 養(yǎng)護(hù)前后滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

4.3 路面抗滑性能跟蹤檢測(cè)結(jié)果分析

廣珠東線K68+350—K73+685.5路段于2015年9月養(yǎng)護(hù)完工，為了進(jìn)一步確定NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)維修效果，在2017年10月對(duì)該路段進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。跟蹤檢測(cè)過程中未發(fā)現(xiàn)瀝青路面出現(xiàn)明顯的開裂、車轍等病害，重點(diǎn)對(duì)NovaChip超薄磨耗層的橫向力系數(shù)SFC進(jìn)行檢測(cè)，并與養(yǎng)護(hù)前、完工后的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，用于評(píng)價(jià)瀝青路面的抗滑性能，檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。

圖1 路面橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

通過對(duì)比分析圖1所示各路段橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果，采用NovaChip超薄磨耗層對(duì)瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后橫向力系數(shù)大幅提升，提升幅度在50%左右。養(yǎng)護(hù)前瀝青路面橫向力系數(shù)主要在30～40之間，養(yǎng)護(hù)完工后橫向力系數(shù)提高到60～70之間。在運(yùn)營使用2年后，瀝青路面橫向力系數(shù)有了一定幅度的下降，下降到50～55之間，下降幅度不超過20%，但相比施工前還是有較大幅度提高，說明抗滑性能保持良好。結(jié)合其他指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，均滿足設(shè)計(jì)要求，說明采用NovaChip超薄磨耗層可有效提高瀝青路面使用性能，養(yǎng)護(hù)效果良好。

5 結(jié)語

結(jié)合廣珠東線NovaChip超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)踐，通過對(duì)比分析養(yǎng)護(hù)前后瀝青路面構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)、滲水系數(shù)和跟蹤檢測(cè)結(jié)果，得出以下結(jié)論：

a）分析構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)后兩個(gè)指標(biāo)均有明顯提高，說明瀝青路面抗滑性能得到了明顯改善。另外，養(yǎng)護(hù)前后構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求，但部分路段養(yǎng)護(hù)前橫向力系數(shù)評(píng)定結(jié)果為中，因此對(duì)舊瀝青路面應(yīng)采用橫向力系數(shù)進(jìn)行抗滑性能評(píng)定，新建瀝青路面采用構(gòu)造深度進(jìn)行評(píng)定。

b）分析滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)后路面滲水系數(shù)有了一定幅度的下降，路面抗?jié)B性能得到了進(jìn)一步提升，說明NovaChip超薄磨耗層具有良好的抗?jié)B性能。

c）分析路面抗滑性能跟蹤檢測(cè)結(jié)果，在養(yǎng)護(hù)完成通車2年后，路面橫向力系數(shù)有了一定幅度的下降，但滿足規(guī)范要求，說明NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)效果良好。