高彥芝

摘? 要：瀝青路面長期暴露在自然條件下，受外界因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的病害，大部分病害都是逐漸形成的。因此，道路的預(yù)防性養(yǎng)護工作要得到足夠重視，在病害早期階段就加以控制。預(yù)防性養(yǎng)護就是在既有路面上加一個不超過4 cm的薄層，經(jīng)過研究精表處可以提高瀝青路面的防水性能、抗滑性能，對路面的平整度和行車舒適性也會有明顯改善。該文以某省道為例，經(jīng)過路況調(diào)查評價，使用精表處對預(yù)防性養(yǎng)護路段進行處理，精表處施工前后，滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度均有明顯改善。精表處施工無需加熱，對于資源節(jié)約、環(huán)境保護方面可以起到積極的作用，同時還具有養(yǎng)護成本低、質(zhì)保時間長等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：精表處；普通國省干線；改性環(huán)氧瀝青；預(yù)防性養(yǎng)護；路面結(jié)構(gòu)

中圖分類號：U416.217? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）08-0162-04

Abstract： Asphalt pavement is exposed to natural conditions for a long time， under the influence of external factors， there are often a variety of diseases， and most of the diseases are formed gradually. Therefore， the pre-maintenance of the road should be paid enough attention to， so as to control the disease in the early stage. Preventive maintenance is to add a thin layer no more than 4 cm to the existing pavement， which can improve the waterproof performance and skid resistance of asphalt pavement， and obviously improve the smoothness and driving comfort of asphalt pavement. In this paper， taking a provincial highway as an example， after the investigation and evaluation of the road condition， the precise surface is used to deal with the preventive maintenance section， and the water seepage coefficient， friction coefficient and structural depth are obviously improved before and after the construction. Fine surface construction does not need heating， which can play a positive role in resource saving and environmental protection， and has the advantages of low maintenance cost and long quality assurance time.

Keywords： fine surface; general national-provincial trunk line; modified epoxy asphalt; preventive maintenance; pavement structure

目前，國內(nèi)的公路已相繼進入養(yǎng)護期，以四川省為例，截至2021年底，普通公路總里程39.9萬km，比上年末增加0.5萬km，其中國道里程為2.3萬km，省道里程為2.5萬km。公路養(yǎng)護里程39.7萬km，占公路總里程99.5%[1]。在該省公路網(wǎng)中，低等級公路占比較大，早期建設(shè)的公路也相繼進入到大中修階段，每年面臨大量公路的路面改造，公路建設(shè)、養(yǎng)護和改造面臨著艱巨、繁重的任務(wù)。

道路養(yǎng)護的環(huán)節(jié)非常重要，其中最重要的是路面養(yǎng)護。路面直接跟汽車輪胎接觸，受車輛荷載的反復(fù)作用；并且道路的面層又長期暴露在水、溫度及紫外線等自然條件下，內(nèi)、外界因素的持續(xù)影響，導(dǎo)致路面經(jīng)常出現(xiàn)車轍、裂縫、坑槽等病害，裂縫、松散剝落等病害不及時處理，地表水會進入路基基層甚至路基，產(chǎn)生更嚴重的病害，因此預(yù)防性養(yǎng)護就顯得尤為重要。美國在20世紀90年代初提出了預(yù)防性養(yǎng)護的概念，預(yù)防性養(yǎng)護的理念跟傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護有一定的區(qū)別。預(yù)防性養(yǎng)護的主要目的是：對于性能良好的路面盡可能地延長使用壽命；對于有輕微病害的路面選擇合適的時間用適當?shù)姆椒ㄈヰB(yǎng)護。

1? 原路面狀況調(diào)查與評價

1.1? 原路面狀況調(diào)查內(nèi)容

某省道待養(yǎng)護段長度約60 km，路面寬度7 m，局部路段寬10.5 m，雙向兩車道，于2016年實施了大修工程。由于沿線路段較長，交通量不一，經(jīng)過6年多的運營，各路段出現(xiàn)的病害情況也不一。以自動化采集設(shè)備為主，人工調(diào)查為輔，無損和有損相結(jié)合的檢測方法對原路面技術(shù)狀況進行調(diào)查檢測。

項目基本數(shù)據(jù)見表1，主要收集的項目有原設(shè)計施工資料、屬性信息、管養(yǎng)信息和交通狀況等。

路面技術(shù)狀況見表2，主要檢測項目包括路面破損狀況、平整度、車轍、彎沉及抗滑性能。

養(yǎng)護設(shè)計專項檢測數(shù)據(jù)見表3，檢測項目主要包括路面結(jié)構(gòu)厚度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況及舊路材料性能等。

對各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行收集，采用自動彎沉儀及道路綜合檢測車對路面彎沉、破損、平整度、車轍、抗滑性能、路面跳車等進行檢測，檢測結(jié)果如圖1所示。

按照JTG H5210—2018《公路技術(shù)狀況評定標準》的要求路面主要采用路面性能指數(shù)PQI進行評定，路面性能指數(shù)PQI的計算模型包括路面損壞狀況指數(shù)（PCI）、路面行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）、路面車轍（RDI）、抗滑性能（SRI）、結(jié)構(gòu)強度（PSSI）、路面跳車指數(shù)（PBI）和路面磨耗指數(shù)（PWI）7項內(nèi)容[2]。公路技術(shù)狀況的基本評定單位是1 km。

1.2? 調(diào)查數(shù)據(jù)的分析評價

對調(diào)查數(shù)據(jù)進行計算分析，結(jié)果表明：原路面結(jié)構(gòu)強度總體狀況良好，承載能力未受明顯影響；道路平整度較好，除長大縱坡路段及急彎路段局部出現(xiàn)車轍病害以外，其余路段未出現(xiàn)明顯的車轍，路面技術(shù)狀況良好。路面存在的最大問題是下行路面損壞狀況嚴重，主要是原路面基層水泥用量大而引起的收縮開裂反射至面層的裂縫，而對裂縫沒有及時封閉，導(dǎo)致病害進一步發(fā)展成的龜裂、沉陷、唧漿等病害。

對收集的原路面技術(shù)狀況數(shù)據(jù)，應(yīng)進行精準的整體排序，在有限養(yǎng)護資金的條件下，準確的排序能解決項目的“輕、重、緩、急”需求，充分利用養(yǎng)護資金對路面進行養(yǎng)護。結(jié)合路面技術(shù)狀況數(shù)據(jù)，由于原路面彎沉、平整度、車轍等指標均評價為優(yōu)，因此確定本項目主要以路面破損（PCI）為主要的劃分依據(jù)，其余指標作為輔助劃分依據(jù)。同時，根據(jù)交通部的《普通國省干線“暢安舒美”示范公路創(chuàng)建實施標準（試行）》及JTG H10—2009《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》[3]，將本項目分為預(yù)防性養(yǎng)護、中修及大修3種養(yǎng)護類型。其中預(yù)防性養(yǎng)護路段比例為70.3%，中修路段比例為23.5%，大修路段比例為6.2%（表4）。

1.3? 預(yù)防性養(yǎng)護措施確定

隨著國內(nèi)外預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的快速發(fā)展，預(yù)防性養(yǎng)護比較重要的幾個環(huán)節(jié)也隨之被一些學(xué)者專家所關(guān)注，如養(yǎng)護策略、養(yǎng)護時機以及路面性能使用指數(shù)等相關(guān)指標逐漸得到重視[4]。預(yù)防性養(yǎng)護的方法較多，比較傳統(tǒng)的做法是在路面表面加一個薄層，厚度一般小于4 cm。

預(yù)防性養(yǎng)護方案選擇應(yīng)在充分調(diào)查和分段評估既有路面狀況[5]、分析病害原因的基礎(chǔ)上，選擇大量的方案進行比選，綜合考慮道路使用性能的恢復(fù)情況、施工的難易程度、施工工期要求、環(huán)境保護與資源節(jié)約、綠色公路建設(shè)理念、施工交通組織情況、施工技術(shù)水平等因素，選擇技術(shù)上最合理的養(yǎng)護方案[6]。預(yù)防性養(yǎng)護的方法較多，根據(jù)道路的具體情況選擇不同的養(yǎng)護措施見表5。

表5? 預(yù)防性養(yǎng)護措施

霧封層、微表處、碎石封層等均屬于傳統(tǒng)的預(yù)養(yǎng)護技術(shù)，近幾年新興的精表處預(yù)養(yǎng)護技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步完善，不僅對于路面早期的病害有顯著的修復(fù)作用，并且在經(jīng)濟、環(huán)保方面也有較強的優(yōu)勢。

精表處是近幾年新興的一種薄層罩面結(jié)構(gòu)，罩面對于瀝青路面的防水性能及抗滑性能有一定的提高，對路面的平整度和行車舒適性也會有明顯的改善。綜合經(jīng)濟效益及養(yǎng)護效果等多方面因素，此路段采用精表處進行養(yǎng)護。

2? 精表處施工技術(shù)研究

2.1? 精表處的作用機理

現(xiàn)有道路狀況良好的情況下，無嚴重的裂縫、車轍、坑槽等病害，可使用精表處進行早中期預(yù)防性養(yǎng)護。精表處是采用專業(yè)的施工機械和設(shè)備，將改性環(huán)氧瀝青路面養(yǎng)護劑噴涂到原有瀝青路面上，同時在養(yǎng)護技上撒鋪特制的精制砂，經(jīng)過碾壓，養(yǎng)護劑和精制砂就形成一層路面保護層[7]。精表處的適用條件是保證既有路面使用狀況良好，允許有輕微的松散及裂縫，改性環(huán)氧瀝青路面養(yǎng)護劑是將油性環(huán)氧、外摻劑、固化物、填充物等按照一定的比例混合而成，在養(yǎng)護劑固化反應(yīng)發(fā)生前將其噴灑在舊路面時，通過一系列化學(xué)反應(yīng)后，養(yǎng)護劑逐漸滲透入路面的微裂縫及縫隙中，同時可在表面撒布細集料，經(jīng)過短時間的養(yǎng)護可形成一層超薄、抗滑、耐磨的保護層。

環(huán)氧樹脂是一種分子鏈帶有反應(yīng)基團的高分子聚合物，經(jīng)過噴灑，成型后自帶的反應(yīng)基團作用促使分子鏈發(fā)生交聯(lián)，經(jīng)過反應(yīng)環(huán)氧樹脂就從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)，從而使其具有比較高的黏結(jié)性，并且性能上得到了更好的改善。因此，精表處技術(shù)在完善路面性能、修復(fù)路面早期病害、延長道路使用壽命方面具有顯著的效果[8]。

2.2? 精表處施工方案

2.2.1? 材料性能

精表處所用到的材料主要有改性環(huán)氧瀝青路面養(yǎng)護劑以及特制的精制砂。改性環(huán)氧瀝青的性能指標見表6。

表6? 改性環(huán)氧瀝青性能指標

精制砂采用玄武巖制砂，基本的物理指標應(yīng)滿足規(guī)范要求，顆粒大小應(yīng)有較嚴格的控制，其中通過篩分控制0.075 mm篩孔的通過百分率小于0.5%。

2.2.2? 施工工藝

精表處施工前要對路面中影響結(jié)構(gòu)強度的病害加以處治，經(jīng)過前期調(diào)查，本工程精表處養(yǎng)護路段有5處裂縫寬度超過3 mm，裂縫處用高分子抗裂貼進行預(yù)處理。3處車轍較嚴重處采用銑刨、拉毛，然后局部重新加鋪瀝青混合料的方法進行處理。表面病害處理完成后，用清水沖洗的方式進行清潔路面，等完全曬干后進行下一步施工。精表處的施工溫度不低于10 ℃。

精表處正式施工前先進行試驗段的鋪筑，試驗段可選取20～30 m，按照要求將各項指標都滿足要求的改性環(huán)氧瀝青養(yǎng)護劑和精制砂準備充分。首先噴灑養(yǎng)護劑，噴灑量0.5～0.7 kg/m2，噴灑過程要求均勻，然后撒布精制砂，精制砂的撒鋪量為2～4 kg/m2。保證養(yǎng)護劑和精制砂能完整覆蓋原路面，2種料撒布完成后，膠輪壓路機緊跟其后進行碾壓，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，一般碾壓2～3遍。碾壓完成后再用養(yǎng)護劑進行薄層噴灑，灑布量約為0.3 kg/m2，待充分固結(jié)后，可采用壓路機再進行1～2遍的碾壓，最后清理表面浮砂。

試驗段鋪筑完成后，根據(jù)JTG 3450—2019《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》，對試鋪路段的滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)（BPN）、構(gòu)造深度（TD）進行檢測[9]，精表處施工前后幾項測試指標均有明顯的變化，滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度均有明顯的改善。試驗段鋪裝前后指標對比見表7。

3? 結(jié)束語

1）目前常用的薄層罩面有微表處、含砂霧封層、復(fù)合封層等，精表處與以上幾種對比具有明顯的優(yōu)勢：精表處可修復(fù)并改善美化路面，且具有良好的耐久性和高溫穩(wěn)定性。

2）精表處與霧封層比有更好的防水性能，與微表處相比具有更好的抗滑性能，同時在防行車水霧及降低汽車噪聲方面與其他薄層罩面比也有更明顯的優(yōu)勢。

3）精表處的施工方法更簡便，施工工藝較成熟，現(xiàn)場只需采用灑布車等常規(guī)機械，無需攪拌站、攤鋪機等大型機械設(shè)備。

4）與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料相比，精表處常溫施工，全程不需要進行加熱，對于資源節(jié)約、環(huán)境保護方面可以起到積極的作用；還具有養(yǎng)護成本低，質(zhì)保時間長等優(yōu)點。

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[9] 公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程：JTG 3450—2019[S].2019.