瀝青路面預防性養護技術探討

賈秀貞

摘要:在瀝青混凝土路面的壽命期內進行合理、科學的養護,可以有效延長瀝青路面的使用壽命。本文闡述了瀝青路面預防性養護的重要性和必要性,著重介紹國內外廣泛應用的預防性養護技術及其特點。

關鍵詞:瀝青路面;預防性養護;技術特點

前言

隨著我國公路建設事業的迅速發展,瀝青路面的里程也在不斷增加,瀝青路面的損壞也日益顯現。如何確保并延長瀝青路面的使用壽命是道路工作者及公路管理部門共同關注的問題。預防性養護作為一個完整的概念出現在20世紀80年代,是許多國家在公路網重建過程中總結以往經驗教訓的基礎上提出的,是改善瀝青路面壽命期內的使用性能、延長路面使用壽命的有效措施。本文集中介紹瀝青路面常用的預防性養護技術及對策。

1 預防性養護技術的特點

瀝青路面在其壽命周期內可分為三個階段:第一階段為建成投入使用,瀝青逐漸被氧化、損耗;第二階段,瀝青路面出現微小裂縫、坑槽或脫皮現象;第三階段則是瀝青路面出現較大面積裂縫,并貫通形成龜裂,最終出現結構問題。預防性養護是對瀝青路面采取的一種高標準的養護方式,實質上是一種周期性的強制保養措施。其最佳時期,應在路面尚處于良好狀態時即采取保護性養護措施,把病害消滅在萌芽狀態,從而使路面始終處于良好的服務狀態。

預防性養護的重要意義體現在四個方面:保持路面良好的使用性能;延長路面的使用壽命;減少路面壽命周期的成本;節約養護維修資金,是一種費用-效益十分良好的養護措施。

2 瀝青路面預防性養護技術

2.1 霧封層和還原劑封層

此類封層是將霧狀的乳化瀝青或專門的再生劑噴灑在老化的瀝青路面上,其目的是更新和還原表面已氧化的瀝青膏體。霧封層和還原劑封層都有一些共同的特點:施工后需要較長的時間才能開放交通。必須嚴格掌握單位面積的噴灑量,過多的噴灑量會在路表面形成一層薄膜而使路面喪失摩擦阻力,必要時需用鋪砂的方法來改善其抗滑阻力。鋪砂雖然可以提高抗滑阻力,但它與路面的粘結力較差,即便經過碾壓,在高速行駛的車輪作用下仍會被帶出,因而導致抗滑能力的迅速衰減。因此,霧封層和還原劑封層通常主要用于低交通流量、低車速的道路和停車場上。

2.2 石屑封層

石屑封層是用于保護和延長路面壽命的經濟型養護手段。石屑封層的施工是將瀝青粘結料噴灑在路面上,然后立即鋪撒一層大小均勻的石屑。新路面處理方案則是對骨料進行碾壓定位,然后掃去松動的石屑。石屑封層的缺點是要有較長的初期養護時間,高速行駛時噪音過大,路面上的松散集料還會被高速行駛的車輪帶出而撞擊,粘附在車身和擋風玻璃上,集料的損失還會導致抗滑能力的衰減。所以一般很少用在大交通流量和高速行駛的道路上。但隨著材料改進與技術的發展,石屑封層也越來越多地用于重交通量的道路。

石屑封層也可用于保護新路面,增加抗滑性,對結構穩固但開始老化并存在一些表面損害的路面起到延長壽命、改善路面紋理結構、增加路面抗滑性能、同時具有防水的作用。

2.3 稀漿封層

稀漿封層是一種由乳化瀝青、破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿狀的混合物,它在拌和均勻后被攤鋪到原有的瀝青路面上形成一層與原路面結合牢固、具有抗磨表面結構的均勻養護層。目前在世界上稀漿封層技術已被廣泛應用,它不僅能延長道路壽命,同時也比較經濟。普通稀漿封層技術與改性乳化瀝青技術都是利用由級配集料、乳化瀝青、填料和水所組成的混合料進行施工的,不同的是后者所采用的材料是經過嚴格檢測篩選出來的,其中還包括高分子聚合物和其他添加劑,因而相比之下改性乳化瀝青稀漿封層技術具有更多的優點。

在國外,隨著聚合物改性瀝青的普遍應用,聚合物改性乳化瀝青也在迅速地發展。改性乳化瀝青稀漿封層具有以下優點:(1)具有更高的抗磨耗性能,并可以完成對原路面的車轍修復;(2)比熱瀝青薄層罩面具有更好的封層效果,更好地防止路表水的下滲,從而更好地保護路面結構;(3)在路基路面穩定的前提下,優質的改性乳化瀝青稀漿封層使用壽命可達5年以上;(4)開放交通快,可在施工后1-2個小時開放交通,減少施工對交通的影響。

2.4 微表處

微表處是在乳化瀝青稀漿封層基礎上發展起來的,它由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化瀝青、100%破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成稀漿混合料。微表處的厚度可達10～15mm,抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀漿封層更好,并可具有某些修復性功能。例如用于修補車轍、輕度松散、泛油等病害的校正。微表處具有良好的抗滑性能,快速凝固成型,早期開放交通,省去了噴灑和碾壓工序,一臺機械即可連續作業,施工過程簡單,生產效率很高等特點,因而它更加適用于大交通流量和高速行駛的道路。微表處技術的新發展主要表現是應用領域的不斷擴大。現在微表處不僅作為一種預防性養護的手段,而且還廣泛地應用于:各種不同深度車轍的修補工作;作為防水和防止反射裂縫用的下封層;加鋪在水泥路面和橋面上作為抗滑磨耗層以及在水泥混凝土一瀝青復合路面上作為兩者之間的防水粘結層等等。

2.5 薄層罩面

薄層罩面也是一種很早采用的傳統預防性養護方法。它是在原有路面上加鋪一層厚度不超過25mm的熱瀝青混合料。薄層罩面可以有效地防止品質正在下降的路面繼續惡化,改善其平整度、恢復它的抗滑阻力,校正路面的輪廓,對路面也有一定的補強作用,但在多數情況下費用一效益較其他預防性養護方法差。薄層罩面在施工中最大的困難是由于層面較薄、容易冷卻又不宜使用振動壓路機,因而不易達到較高的密實度,因此正確的混合料設計、溫度控制、碾壓工藝和壓路機選型顯得尤為重要。采用改性瀝青作為粘結劑鋪筑的薄層罩面在耐久性和抗滑性能方面都優于普通瀝青,但碾壓溫度要求更高。

由于散熱快而引起的壓實困難就更大,為了適應薄層路面快速壓實的需要,近些年來出現了某些專為壓實薄層路面而設計的高頻振動壓路機。此類振動壓路機的振幅極低。只有0.2mm左右,但頻率高達70Hz左右。這樣匹配的振動參數,由于大大降低了振動沖擊力,可以避免壓碎集料,又能在單位時間內給輸入被壓材料的較高的振動能量。

2.6 裂縫填封

裂縫是瀝青路面常見的一種病害,6mm以下的微小裂縫由于尚未發生結構性損壞,通常不對裂縫作更多的處理,或只在表面上作貼封式的封面,其目的是防止由于雨水、冰雪通過裂縫向下滲入而繼續擴大,因而屬于預防性養護的范疇。寬度在6～12.7mm的小裂縫因尚未造成嚴重的結構性破壞因而常將它們的處理歸入預防性養護。

微小裂縫處理技術的新進展主要得力于裂縫密封材料的不斷改進,由于橡膠瀝青技術的發展,出現了許多高粘度高粘彈性的裂縫密封膠,它們具有非常高的承受彈塑性變形的能力,這就使得微小裂縫的貼封式處理有了可能。

許多國家的經驗表明對微小裂縫,特別是低溫裂縫在裂縫形成初期就用高粘度的密封膠作貼封式處理是非常有效的。它可以防止雨雪滲入裂縫,避免水分侵入混合料內部發生凍脹或瀝青剝落而導致病害的進一步擴大和更為嚴重的路面損壞

3 結語

我國高速公路正由建設期逐漸轉變為養護期,預防性養護工作顯得格外重要,它是科學養路的具體體現,在路面使用的不同時期,科學、合理的選擇預防性養護措施,能夠降低養護成本,節約資金,有效延長路面使用壽命。

參考文獻

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