瀝青路面各類(lèi)預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的低碳化分析

李 艷 青

(山西遠(yuǎn)方路橋(集團(tuán))有限責(zé)任公司，山西 大同 037006)

0 引言

省內(nèi)大部分高速公路修建于20世紀(jì)90年代末期，由于當(dāng)時(shí)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等原因，在車(chē)輛荷載和外界環(huán)境的長(zhǎng)期耦合作用下，高速公路瀝青路面出現(xiàn)鼓包、車(chē)轍、開(kāi)裂、不均勻沉降、唧泥等各種病害，嚴(yán)重影響了公路通行能力。為了提升高速公路的有效服役壽命，必須重視高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工作。傳統(tǒng)的瀝青路面養(yǎng)護(hù)為病害養(yǎng)護(hù)，在路面表面出現(xiàn)明顯的局部破損后才采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，是典型的被動(dòng)型養(yǎng)護(hù)，被動(dòng)養(yǎng)護(hù)雖然成本較低，施工便捷，但已經(jīng)錯(cuò)過(guò)最合理的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，嚴(yán)重削減了路面養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量和效果。為了扭轉(zhuǎn)省內(nèi)高速公路路面養(yǎng)護(hù)的傳統(tǒng)趨勢(shì)，結(jié)合省內(nèi)路面養(yǎng)護(hù)工程量大，資金缺口多的特點(diǎn)，必須轉(zhuǎn)變現(xiàn)有養(yǎng)護(hù)方式，積極推廣低碳預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，應(yīng)在瀝青路面尚未出現(xiàn)明顯破損前就制定相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案。

1 公路低碳養(yǎng)護(hù)技術(shù)理論

省內(nèi)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)的低碳化、綠色化和可持續(xù)化是瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展的必由之路，低碳預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)很好地迎合了這一發(fā)展趨勢(shì)。在省內(nèi)傳統(tǒng)的高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中，被動(dòng)型養(yǎng)護(hù)占據(jù)了主導(dǎo)，通常是在路面病害程度影響到車(chē)輛正常通行的情況下，才開(kāi)始制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方案，養(yǎng)護(hù)方案前瞻性差，往往錯(cuò)過(guò)了最佳的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，造成嚴(yán)重的公路資源浪費(fèi)。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是典型的低碳養(yǎng)護(hù)技術(shù)之一，是在瀝青路面通行能力尚可的情況下提前制定養(yǎng)護(hù)方案，制定相應(yīng)的定檢方案，及時(shí)、動(dòng)態(tài)觀測(cè)瀝青路面病害出現(xiàn)及發(fā)展情況，分析不同病害成因，制定針對(duì)性的預(yù)養(yǎng)護(hù)方案，起到防微杜漸的作用和目的，防止瀝青路面快速破損，最終影響車(chē)輛正常通行?，F(xiàn)代公路低碳養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)配套相應(yīng)的低碳養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)體系，針對(duì)不同的病害類(lèi)型，制定差異化的養(yǎng)護(hù)方案，配套相應(yīng)的低碳評(píng)價(jià)體系是現(xiàn)代瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的三部曲。

2 瀝青路面主要病害類(lèi)型低碳化預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

2.1 瀝青路面開(kāi)裂病害低碳化預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

路面開(kāi)裂是瀝青路面最常見(jiàn)和最主要的病害形式，根據(jù)瀝青路面裂縫發(fā)展形式可以細(xì)分為橫向開(kāi)裂、縱向開(kāi)裂、不均勻龜裂及其他裂縫，根據(jù)規(guī)范，擬將區(qū)域裂縫率不大于15%視為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的紅線。為了明確瀝青路面的裂縫發(fā)展程度，將裂縫劃分為三個(gè)等級(jí)，即：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)裂縫，其中，一級(jí)裂縫指的是裂縫率不大于1%，未見(jiàn)明顯滲漏，裂縫發(fā)育不顯著，對(duì)于一級(jí)裂縫，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案可直接忽略；二級(jí)裂縫指的是裂縫率介于1%～5%之間，存在明顯滲漏，單個(gè)裂縫發(fā)育明顯的裂縫，為了防止二級(jí)裂縫繼續(xù)惡化轉(zhuǎn)化為三級(jí)裂縫，此時(shí)為最佳的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，可以采用灌漿、密封、超薄罩面、微表處、稀漿封層及霧封層等技術(shù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。三級(jí)裂縫指的是裂縫率介于5%～15%之間，裂縫滲漏嚴(yán)重，多條裂縫交叉發(fā)育，局部出現(xiàn)明顯的瀝青混合料剝離，此時(shí)應(yīng)立即采取熱拌瀝青罩面、就地?zé)嵩偕俺∧ズ膶羽B(yǎng)護(hù)措施，以最大程度彌補(bǔ)瀝青路面病害導(dǎo)致的路面整體性能下滑問(wèn)題。表1統(tǒng)計(jì)了高速公路瀝青路面裂縫預(yù)養(yǎng)護(hù)措施。

表1 高速公路瀝青路面裂縫預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

2.2 瀝青路面變形病害低碳化預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

瀝青路面變形病害主要涵蓋車(chē)轍、不均勻沉陷、鼓包、唧泥、錯(cuò)臺(tái)等，在以上各種變形病害中，車(chē)轍和鼓包占比高達(dá)85%以上，是瀝青路面在荷載長(zhǎng)期作用下最容易出現(xiàn)的變形病害。本項(xiàng)目以路面車(chē)轍病害為主要研究對(duì)象，分析了相應(yīng)的低碳預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，根據(jù)施工規(guī)范，擬將車(chē)轍深度值不小于25 mm作為養(yǎng)護(hù)紅線，車(chē)轍深度低于25 mm為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最佳時(shí)期，并將其細(xì)分為三個(gè)等級(jí)。

其中，一級(jí)車(chē)轍深度值小于5 mm，路面車(chē)轍內(nèi)存在少量積水，在車(chē)輛荷載擠壓作用下，容易引起積水下滲，進(jìn)而破壞路面、路基結(jié)構(gòu)，對(duì)后期的行車(chē)安全造成嚴(yán)重威脅。選取低碳預(yù)養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)考慮防水要求，可用的處理措施包括：霧封層技術(shù)、稀漿封層技術(shù)、微表處、超薄磨耗層處理等。二級(jí)車(chē)轍指的是裂縫深度介于5 mm～15 mm范圍，車(chē)轍積水嚴(yán)重導(dǎo)致路面抗滑性下降，嚴(yán)重威脅行車(chē)安全?？刹捎玫牡吞碱A(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)綜合考慮防水和抗滑兩方面因素，主要措施包括：霧封層技術(shù)、稀漿封層技術(shù)、超薄磨耗層、就地?zé)嵩偕夹g(shù)等。三級(jí)車(chē)轍指的是裂縫深度介于15 mm～25 mm范圍內(nèi)，嚴(yán)重影響行車(chē)穩(wěn)定性，選取低碳預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)綜合考慮防水、抗滑及平整度要求，常用的措施包括：就地?zé)嵩偕岚铻r青混凝土罩面及微表處技術(shù)等。表2為針對(duì)路面車(chē)轍制定的預(yù)養(yǎng)護(hù)措施。

表2 針對(duì)路面車(chē)轍制定的預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

3 某瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目低碳化評(píng)價(jià)

省內(nèi)西縱高速某段，由于地質(zhì)、環(huán)境等原因，自通車(chē)以來(lái)，瀝青路面出現(xiàn)大面積車(chē)轍、不均勻沉降、塌陷、不規(guī)則龜裂等病害，嚴(yán)重影響了正常的車(chē)輛通行。為了提升道路的可持續(xù)服役能力，必須采取相應(yīng)的低碳預(yù)養(yǎng)護(hù)方案，滿足高速公路的基本通行要求。以養(yǎng)護(hù)標(biāo)段K1700+000～K1701+000標(biāo)段為評(píng)價(jià)對(duì)象，該路段采用的低碳預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施包括微表處、超薄瀝青罩面等，其中，超薄瀝青罩面是對(duì)病害路段加鋪厚度為30 mm的熱拌瀝青混凝土層，超薄罩面瀝青混合料碎石選用聯(lián)系密級(jí)配廠拌混合料，具體級(jí)配形式為SMA-10,OGFC-10兩種。瀝青混合料拌和采用新式廠拌工藝，能夠保證RAP材料中至少2%以上的瀝青析出，烘干瀝青混合料需要耗費(fèi)的燃料為3.88 kg/t，相較傳統(tǒng)工藝節(jié)約了25%以上，至少能減少新拌和瀝青用量10 kg/t，滿足低碳預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工方案要求。

本標(biāo)段經(jīng)低碳評(píng)價(jià)后制定的最終養(yǎng)護(hù)方案為SMA熱拌瀝青混凝土超薄罩面。超薄瀝青罩面技術(shù)能夠顯著控制路面開(kāi)裂、車(chē)轍及不均勻沉降病害，改善路面平整度，最大化延長(zhǎng)服役壽命，降低施工成本，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)、循環(huán)利用。此外，采用超薄罩面養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的廢棄排放量低，施工噪聲低，鋪筑方式采用單線鋪設(shè)，工作面占用率低，能夠始終維持半幅通行，施工完成后，可以立即投入通車(chē)運(yùn)行，對(duì)區(qū)域交通通行影響程度低。

4 結(jié)語(yǔ)

詳細(xì)分析了高速公路瀝青路面主要病害類(lèi)型，并提出了針對(duì)性的低碳預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施，并以省內(nèi)某養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目為例，對(duì)其預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的低碳性進(jìn)行了客觀評(píng)價(jià)，論證了預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的可行性。在后續(xù)的高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)踐中，應(yīng)始終堅(jiān)持低碳、可持續(xù)發(fā)展原則，制定針對(duì)性的預(yù)養(yǎng)護(hù)方案低碳性評(píng)價(jià)體系，為省內(nèi)高速公路瀝青路面的預(yù)養(yǎng)護(hù)低碳化、綠色化發(fā)展提供參考和借鑒。