亓春紅 侯訓田
(1.浙江公路技師學院,浙江杭州 310023;2.浙江省公路管理局,浙江杭州 310002)
隨著公路建設的極大發展,對公路通行服務水平的要求也在不斷提升,養護任務日益繁重。在有限的養護資金條件下,最大限度地提高養護資金的使用效益,具有重要的現實意義。公路瀝青路面預防性養護是指在不增加路面結構承載力的前提下,對結構完好的路面有計劃地采取某種有效措施,達到修復路面、延緩損壞、提高路面使用性能的養護方式,是延長公路路面使用壽命的重要手段,也是低成本、高效率保持或提高路況的有效途徑。預防性養護雖然在資金投入時間上早于傳統的養護方式,但由于綜合效益顯著,并能延長路面的養護周期,從長遠的利益上講,其具有無可比擬的優越性[1]。此外,相關實驗表明,對于質量合格的道路,進行合理的預防性養護后,在全壽命周期內,不但資金投入有所降低,道路的使用壽命還將大幅度提高。
預防性養護技術措施主要目的是提高路段的路面抗滑、密水、抗裂等性能,并適當改善路面平整度,包括封縫灌縫、坑洞修補等小修保養技術,但一般情況下并不能提高路面結構強度。工程中常用的預防性養護措施分為:霧封層、碎石封層、稀漿封層、微表處、薄層罩面等幾種。
霧封層技術是將乳化瀝青、改性乳化瀝青或瀝青路面養護劑等流體狀的材料,經專用撒布設備噴灑在瀝青路面上,進而達到封閉路面孔隙,穩定松散集料,修復路面老化以及防止路面水損害的預防性養護目的。工程上常采用的養護劑的噴灑量為0.23 L/m2~0.45 L/m2[2]。
碎石封層是在路面上直接灑布瀝青類粘結劑(1.5 L/m2~2.3 L/m2),緊跟著撒布一層集料,然后用輪胎壓路機進行碾壓。碎石封層可以封住路面,進而提高瀝青路面的摩擦系數,提高抗滑性能。碎石封層按照鋪裝層數與材料,可分為單層、雙層、嵌擠式、開普與纖維封層等類型。
稀漿封層是指將乳化瀝青拌合級配良好,粒徑適中的集料,然后將混合料通過機械均勻攤鋪在施工路面上的一種預防性養護措施。通常可提高所用路面的抗滑性和防水性,另外對于防止路面表層裂縫的進一步擴大具有明顯效用。工程上根據所用集料粒徑的大小,將稀漿封層混合料分為Ⅰ型,Ⅱ型和Ⅲ型,攤鋪厚度根據路面損害情況,取用5 mm~10 mm。
微表處是稀漿封層技術的一種,與傳統稀漿封層技術不同的是微表處將傳統的乳化瀝青改為改性乳化瀝青,從而提高了混合料的性能,因此其在防止路面松散、延緩瀝青路面老化、提高耐磨性以及修補路面表面微裂縫等方面更具優勢。
薄層罩面是采用細粒式、間斷級配或開級配瀝青混合料,用普通攤鋪機與壓路機施工、厚度小于30 mm并具有良好抗滑功能的瀝青罩面層。薄層罩面層結構分為表面磨耗層和粘結防水層兩部分。表面磨耗層能夠提高路面的耐磨性,并修復路面損害,改善瀝青路面的平順度。粘結防水層使得薄層罩面與原路面之間緊密結合,防止雨水下滲,提高路面的耐久性。目前應用較多的薄層罩面措施有SMA,Novachip,OGFC等。
瀝青路面可進行預防性養護的基本條件是路面結構強度與路面狀況良好,路面僅表現出簡單的淺層病害,根據工程經驗本研究建議只安排路面使用性能指數(PQI)在85以上的路段。根據路面的實際損害類型及程度,可以采取不同強度的預防性養護措施。
霧封層是工程上常采用的低強度預防性養護措施,通常在路面表面出現輕度泛油、細集料脫落,路面耐磨性下降時使用。對于瀝青路面由于部分沉降、收縮等出現的輕微縱橫向裂縫有時也可采用。霧封層可以防止雨水與紫外線對瀝青路面的損壞。但由于霧封層會一定程度上降低原路面的抗滑性能,因而對于出現大量疲勞裂縫以及抗滑較差的地段不宜采用。
中強度預防性養護措施主要包括碎石封層、稀漿封層、微表處。碎石封層主要適用于路面出現縱橫向裂縫、耐磨性降低、路面出現少量滲水的情況。對于路面出現嚴重結構性破壞,如嚴重的縱橫向裂縫、疲勞裂縫、沉降裂縫以及嚴重的車轍等路況時,不宜采用。稀漿封層適用于處理表面抗滑性降低、輕微滲水以及少量微裂縫的路面,使用后可顯著提高路面的摩擦性能和耐久性。但是稀漿封層需要保證施工過程中混合料攤鋪的均勻性,從而保證封層的質量。微表處技術能夠解決瀝青路面老化、貧油、非結構性破損、裂縫、路表滲水、摩擦力下降等病害,對車轍較深的路段還可以采取兩次填補的辦法。對路面出現的疲勞裂縫等結構性破壞,施工前要求做預先處理,處理完畢后再進行微表處罩面。
主要指薄層罩面,適用的路面病害類型有橫向、縱向和塊狀裂縫(裂縫深度較淺);路面較嚴重的破損(攤鋪前必須清理脫落下來的材料);路面摩擦力降低;路面貧油、泛油;路面滲水。施工效率較高、施工速度快、在短時間內即可開放交通。
預防性養護工程的實施,除了應針對瀝青路面出現病害采取對應的養護措施外,在養護工程實施階段還應注意相關的問題。
瀝青路面預防性養護決策確定后,應按照擬定的時間實施預防性養護工程。在實施預防性養護工程前,應不斷觀測瀝青路面使用狀況和病害發生情況。如出現病害加速發展等問題,應進一步分析實施預防性養護的可行性,并就預防性養護時機、養護措施進行優化調整。
預防性養護項目安排前應對擬實施路段嚴格按照規范做好小修保養工作。預防性養護實施前應按照病害處治的有關技術要求和規定,將原路面各類病害處治到位,確保不留隱患。在預防性養護措施實施前,應根據所采用技術的特點和要求,對路面附著物進行清除,以確保實施效果。
為保證預防性養護工程實施效果,應對主要生產施工機械設備和材料進行要求。霧封層所采用瀝青為乳化瀝青、改性乳化瀝青或瀝青路面養護劑等流體狀材料,應采用自行式專用撒布設備噴灑。碎石封層應采用一體化自行式專用撒布設備,一次撒布寬度不小于一個車道。稀漿封層、微表處、薄層罩面應采用專用攤鋪設備。
本文主要介紹工程中常用的瀝青路面預防性養護的幾種措施,得出的主要結論如下:1)在不改變瀝青路面結構承載力的情況下,采用預防性養護措施對于保養路面,延緩破壞,提高路面的使用性能以及縮短維護周期、降低成本方面具有較高的經濟性和實效性。2)工程中針對瀝青路面出現的各種病害,可以根據實際情況選用適合的預防性養護措施,包括霧封層、碎石封層、稀漿封層、微表處和薄層罩面等。3)預防性養護措施在工程中需要注意時間的把握,選擇正確的養護時機;在老路處理時應注意先處治原路面病害,保證預防性養護的效果;另外,施工機械的選擇以及工藝應該要滿足施工要求,保證施工質量。
[1]浙江省公路管理局.浙江省公路瀝青路面預防性養護技術指南[Z].浙江省交通運輸廳科技計劃項目2008H25,2012.
[2]古力尼沙·毛拉.試析瀝青路面預防性養護措施[J].價值工程,2010(9):149-151.
[3]徐 強.瀝青路面預防性養護措施應用決策[J].筑路機械與施工機械化,2009(2):57-63.
[4]馮建通.瀝青路面早期破損的施工原因分析與預防措施[J].山西建筑,2012,38(18):157-158.