林健珍

（韶關(guān)市翔宏公路勘察設(shè)計有限公司，廣東韶關(guān) 512023）

0 引言

從整體發(fā)展來看，我國瀝青路面公路項目整體起步較晚，與西方發(fā)達(dá)國家相比，在技術(shù)力量及類型等方面仍存在較大差距。如何應(yīng)用合理、高效的養(yǎng)護(hù)措施，降低養(yǎng)護(hù)成本的消耗量，保障路面完整性，是當(dāng)代公路養(yǎng)護(hù)部門需要重點關(guān)注的問題。

1 工程實例——韶關(guān)市乳源縣國道G323線K420 ＋971—K440 ＋497 段（岔路口至下坪溪段）路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和功能性修復(fù)工程

1.1 項目路段概況

韶關(guān)市乳源縣國道G323 線K420 ＋971—K440 ＋497 段（岔路口至下坪溪段），位于韶關(guān)市乳源縣境內(nèi)，項目起點位于國道G323 線與省道S258 線相交處，起點樁號K420 ＋971，項目終點位于乳源縣下坪溪村，終點樁號K440＋497，路線長19.526km。該項目路段于1994年按設(shè)計速度30km/h 的三級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改建，路基寬7～10m，路面結(jié)構(gòu)采用3cm 瀝青表處面層＋16cm 水泥穩(wěn)定碎石基層＋20cm 砂礫墊層＋舊路面。路段在2013年搶險工程中實施過一次路面改造，在原有道路路面上加鋪一層3cm 厚的瀝青混凝土面層。2015年采用原有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施路面大修工程，在原有道路路面上加鋪一層5cm 厚的瀝青混凝土面層。路面經(jīng)過多次加鋪，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

1.2 路面使用狀況調(diào)查與評價

1.2.1 路況調(diào)查與評價

根據(jù)2022年5月對舊路面詳細(xì)調(diào)查結(jié)果顯示：該路段左幅路面PCI 在81.6～89.8，平均值為85.0；右幅路面PCI 在87.0～90.9，平均值為88.6。

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5210—2018）的分項指標(biāo)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，左幅（下行）路面PCI 明顯差于右幅（上行），評定等級為優(yōu)、良。符合《廣東省普通國省道預(yù)防養(yǎng)護(hù)罩面入庫原則》，參照《公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG/T 5142-01—2021），為適應(yīng)公路養(yǎng)護(hù)發(fā)展需要，提高瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平，貫徹預(yù)防為主，防治結(jié)合的公路養(yǎng)護(hù)方針，在滿足路面使用性能前提下，積極實施瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)，防止病害發(fā)生或輕微病害擴(kuò)展，減緩路面使用性能衰減，提升公路服務(wù)功能，延長公路使用壽命，據(jù)此，該項目擬采用封層罩面進(jìn)行處理。

1.2.2 路面主要病害類型

從調(diào)查的結(jié)果來看，該項目路段的交通組成中重車占比較大，因荷載疲勞和瀝青混合料強度不足，導(dǎo)致路面出現(xiàn)龜裂病害，局部因縱坡較大出現(xiàn)推移和坑槽病害。

1.2.3 路面損壞原因分析

根據(jù)對舊路調(diào)查及檢測資料的分析，將舊路路面損壞的原因分為：

（1）該項目路段地勢險峻，所處地形復(fù)雜。

該項目路段位于乳源境內(nèi)，舊路為三級公路，項目所處路段地勢險峻，山高谷深，舊路平縱面線形較差，彎多坡陡，多處平曲線半徑只有15～20m，最大縱坡為10%～11%，受地形所限，線形指標(biāo)較差，加上重車長期超負(fù)荷荷載影響，導(dǎo)致路面形成推移和車轍，部分地方出現(xiàn)坑槽等病害。

（2）路面強度偏低，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低或設(shè)計年限已達(dá)改造年限。

該項目路段于2014年進(jìn)行過一次路面大修，在原有路面上加鋪了5cm 瀝青混凝土，路面達(dá)到或接近路面的改造年限，原有的路面強度偏低，無法滿足路面結(jié)構(gòu)承載能力的要求。

1.2.4 交通量變大，重車車輛增多

隨著沿線經(jīng)濟(jì)及旅游業(yè)迅速發(fā)展，目前，公路交通量不斷增多，重車占比較大，導(dǎo)致路面軸載大于原道路的設(shè)計值、長期作用成為路面損壞的原因之一。

1.3 路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)方案分析

此次路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)工程路面方案采用封層罩面，面層采用4cm 厚細(xì)粒式SBS 改性瀝青混凝土GAC-13，新舊瀝青層間設(shè)改性瀝青防水黏結(jié)層。改性瀝青防水黏結(jié)層的設(shè)置方法如下：在下承面（舊瀝青路面）頂面，用同步碎石封層車同時撒布熱改性瀝青和單粒徑碎石。熱SBS 改性瀝青的撒布量為2.2kg/m2，單粒徑碎石（9.5～13.2mm）的撒布量為滿鋪一層用量的60%～70%（約6m3/1000m2），使均勻撒布的碎石間均有空隙（即都能看到瀝青）。撒布后，立即用輪胎壓路機碾壓1～2 遍[1]。碎石應(yīng)采用干凈、干燥碎石，碎石的粉塵含量應(yīng)不大于0.8%，碎石需經(jīng)過拌和樓除塵和干燥處理。防水黏結(jié)層使上覆瀝青混凝土下部形成富瀝青層，同時，其下部還有一層薄瀝青膜。富瀝青層與薄瀝青膜共同形成一個黏結(jié)防水層，防水效果好。此外，防水黏結(jié)層彈性恢復(fù)也比較好，可顯著減輕下層或上層裂縫對它的破壞作用，且可起到應(yīng)力吸收層（膜）的作用，延緩路面板（或基層）裂縫所引起的反射裂縫[2]。

該路面方案優(yōu)點包括施工方便、施工工藝成熟穩(wěn)定、使用效果較好、新加鋪的路面結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定。缺點包括造價較高，在原有11cm 厚瀝青路面上新加鋪4cm厚瀝青混凝土，導(dǎo)致瀝青面層總厚度達(dá)到15cm 厚度，在行車過程中容易形成車轍。

2 公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要性及特點

2.1 重要性

公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)被稱為裂紋養(yǎng)護(hù)，即在公路投入運營前對各類基礎(chǔ)設(shè)施展開精準(zhǔn)化維護(hù)處理的過程，在路面結(jié)構(gòu)還未出現(xiàn)病害問題或破壞狀況期間，應(yīng)用科學(xué)有效的措施方法加以養(yǎng)護(hù)，進(jìn)一步將舊路面病害問題遏制在萌芽時期，防止路面性能遭到破壞，為公路路面結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性及可靠性的提升提供良好的保障，使公路項目整體養(yǎng)護(hù)成本降至最低，全面提升整體公路項目的質(zhì)量，為廣大人民群眾的出行安全保駕護(hù)航。

2.2 特點

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是對公路瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)周期性的保養(yǎng)手段。在公路瀝青混凝土路面的生命周期范圍內(nèi)，瀝青混凝土路面往往涉及前期瀝青損耗氧化、中期路面小范圍脫皮、裂縫問題及后期路面大面積龜裂等問題。對于公路瀝青混凝土路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作來說，養(yǎng)護(hù)階段就在路面處于穩(wěn)定性時期或剛產(chǎn)生病害問題的初期，通過該方法可以在病害初期使公路瀝青混凝土路面維持良好的運行狀態(tài)。

3 公路瀝青混凝土路面的早期病害類型

從整體來看，瀝青路面早期病害問題產(chǎn)生的原因通常涉及路面結(jié)構(gòu)強度不到位、施工作業(yè)不規(guī)范等，也是瀝青路面產(chǎn)生開裂現(xiàn)象的直接原因。一般情況下，瀝青路面開裂的形式主要表現(xiàn)為網(wǎng)裂，并在裂縫周邊形成大規(guī)模車轍，隨著公路使用期限和交通量的日益增長，在行車荷載及環(huán)境條件的外力作用下，會對瀝青路面造成嚴(yán)重的影響與破壞。此外，當(dāng)瀝青路面施工作業(yè)不夠規(guī)范，例如瀝青拌和料的溫度較高，會導(dǎo)致瀝青提前老化而降低其自身的黏結(jié)性，在過強的外部荷載作用力下，會使路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一系列龜裂問題。

3.1 水破壞

在我國公路瀝青混凝土路面的早期破壞階段中，水損害是一種嚴(yán)重程度較高的破壞類型，其通常表現(xiàn)為公路瀝青表層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生推移變形或車轍變形等問題，在大規(guī)模車輛交通量較大的路段范圍內(nèi)，路面中下層往往會產(chǎn)生潮濕、松散及分離等現(xiàn)象。

3.2 功能性破壞

相關(guān)調(diào)查研究顯示，我國各地區(qū)公路在實際運營的2～3年內(nèi)便會產(chǎn)生極為顯著的車轍與裂縫問題，這兩種病害問題在我國公路瀝青混凝土路面整體破壞范圍內(nèi)的占比約為80%～90%，不僅會對行車的安全性、舒適度帶來負(fù)面影響，還會引發(fā)一系列路面質(zhì)量問題。

3.3 沉陷、松散問題

在高填路段和半填半挖路段中，因整體路基結(jié)構(gòu)壓實難度系數(shù)相對較高，致使路基結(jié)構(gòu)缺乏充足的壓實性，進(jìn)而引發(fā)路面沉陷等問題。松散和剝落問題通常集中在水損害影響范圍較大的地段當(dāng)中，如果采用酸性或中性石料于瀝青混合料當(dāng)中，在外部車輛作用力下，因瀝青與集料彼此間缺乏充足的黏附性，往往會導(dǎo)致路面集料嚴(yán)重剝落，進(jìn)而引發(fā)一系列龜裂、坑槽和松散等問題。

4 公路瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對策

4.1 封縫技術(shù)

封縫技術(shù)主要是應(yīng)用密封材料對公路路面的裂縫加以填充處理，防止雜物或水源滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，進(jìn)而對基層帶來負(fù)面影響，直接造成病害問題。對于路面未產(chǎn)生明顯結(jié)構(gòu)性裂縫或裂縫問題數(shù)量較少的情況下，該技術(shù)可以凸顯出一定的優(yōu)勢效果，整體養(yǎng)護(hù)成本相對較低。

4.2 霧封層技術(shù)

霧封層技術(shù)主要在公路表層結(jié)構(gòu)上開展乳化瀝青的噴灑作業(yè)，提升公路表層結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)效果。霧封層技術(shù)往往會在老化嚴(yán)重、中度裂縫及硬化嚴(yán)重等公路路面上發(fā)揮出自身的優(yōu)勢價值。該技術(shù)不適用于明顯疲勞裂縫、抗滑程度較低及泛油等公路養(yǎng)護(hù)項目。使用霧封層技術(shù)期間，首先需將符合施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的24h 內(nèi)稀釋的乳化瀝青裝入瀝青撒布機儲蓄罐當(dāng)中，并開展一次性噴灑作業(yè)。在噴灑環(huán)節(jié)中確保車輛勻速行駛，還需將撒布量控制在0.23～0.45L/m2。剛噴灑結(jié)束后的公路表面以咖啡褐色為主，后在乳化瀝青的影響下出現(xiàn)破乳現(xiàn)象，道路表層結(jié)構(gòu)也會逐步變黑，這也代表著霧封層趨向于硬化狀態(tài)，在硬化效果顯著期間，道路表層會像新鋪路面一樣呈現(xiàn)黝黑顏色，施工作業(yè)結(jié)束后，此路段的防滲水功能也會獲得大幅度提升[3]。

4.3 微表處技術(shù)

該技術(shù)在實際應(yīng)用期間需根據(jù)具體需求和比例標(biāo)準(zhǔn)，將礦粉、水、集料、添加劑和聚合物改性乳化瀝青等加以拌和處理，并將其均勻攤鋪在路面表層位置。該技術(shù)可從根本上預(yù)防瀝青路面出現(xiàn)松散等現(xiàn)象，延長瀝青路面的使用壽命，有效改善并優(yōu)化路面的抗滑性能，還可對車轍展開一定填補處理。該路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)工程推薦方案采用封層罩面，面層采用4cm厚細(xì)粒式SBS 改性瀝青混凝土GAC-13，新舊瀝青層間設(shè)改性瀝青防水黏結(jié)層。碎石應(yīng)采用干凈、干燥碎石，碎石的粉塵含量應(yīng)不大于0.8%，碎石需經(jīng)過拌和、除塵和干燥處理。防水黏結(jié)層使上覆瀝青混凝土下部形成富瀝青層，同時其下部還有一層薄瀝青膜。富瀝青層與薄瀝青膜共同形成一個黏結(jié)防水層，防水效果好[4]。

4.4 合理篩選材料開展路面設(shè)計項目

4.4.1 橡膠-瀝青

橡膠瀝青是將磨細(xì)的橡膠屑通過一系列工藝處理后所形成的高黏度黏結(jié)劑，瀝青橡膠的橡膠屑含量與其自身的黏結(jié)程度息息相關(guān)。因瀝青橡膠具有一定的黏彈性，將該材料應(yīng)用于路面設(shè)計項目中作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)黏結(jié)劑可以表現(xiàn)出良好的效果。其優(yōu)勢特點主要體現(xiàn)為黏附能力高，可有效提升其自身與集料的融合性；防水性能良好，可在后續(xù)使用期間避免外部水分資源滲透路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部；呈現(xiàn)出較強的彈性恢復(fù)力，可從根本上適應(yīng)材料的彈塑性形變和外部作用力的沖擊效果；徹底改善并優(yōu)化瀝青混合料的低溫敏感性與高溫穩(wěn)定性。

4.4.2 水性環(huán)氧樹脂

水性環(huán)氧樹脂是一種經(jīng)過乳化后的樹脂材料，其優(yōu)勢特點體現(xiàn)為無氣味、安全性好、無毒無害且操作性良好等方面，固化后的樹脂耐磨性良好，除了具有溶劑型環(huán)氧樹脂的特點以外，還可以在室溫或潮濕環(huán)境條件下發(fā)生固化效應(yīng)，可以與石灰、水泥等常見水性膠結(jié)物等協(xié)調(diào)配合，是現(xiàn)代公路橋梁維護(hù)保養(yǎng)的新材料，凸顯出良好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

4.4.3 道路密封膠

道路密封膠通常應(yīng)用于瀝青路面的表層裂縫和接縫問題當(dāng)中，可以從根本上延長瀝青路面的使用年限，該膠體通常結(jié)合瀝青的基本屬性和特點，向瀝青中投入高分子聚合物SBS，通過將廢舊輪胎作為一種特殊的改性劑，全面更改瀝青原有理化特性，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的軟化點和針入度等指標(biāo)。通過一系列改性處理后的膠體凸顯出良好的抗老化性和黏結(jié)性，有效改變了傳統(tǒng)灌縫、填縫材料老化速度快及早期剝落程度高等弊端[5]。

4.4.4 瀝青還原劑

從整體來看，瀝青還原劑是一種富含活化物的混合類還原劑，可以針對老化、使用年限較長的瀝青路面和橋面等展開高強度黏結(jié)處理，從根本上激活老化膠質(zhì)或恢復(fù)原有性能，切實提高瀝青的抗剝落程度，形成完善的保護(hù)封層。該材料的價值主要體現(xiàn)為可避免瀝青混凝土壓實性不到位和不均勻等問題。在設(shè)計環(huán)節(jié)重點關(guān)注瀝青路面的抗滑性能，可為后續(xù)維修養(yǎng)護(hù)提供有利的條件與支持。

5 結(jié)語

綜上所述，本文對公路瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)技術(shù)展開深入分析，以工程事例列舉出公路瀝青混凝土路面存在的病害問題，并在認(rèn)知路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)重要性的基礎(chǔ)上提出一系列對策建議，相信在后續(xù)的發(fā)展階段中，我國公路建設(shè)事業(yè)會獲得更穩(wěn)定、良好的發(fā)展。