探討改性乳化瀝青技術在公路養護方面的應用

陳 波

(貴州省思南公路管理段，貴州 思南 565100)

1 工程概況

貴州公路某既有國省干線公路標段所在地區的地形起伏較大，是典型的喀斯特地貌區。這一地區中的冬季降溫速度較快，容易積聚大量的水分，且春季升溫速度較慢，水分較難下滲，導致公路產生包含網裂、凍脹和翻漿等在內的病害。因公路會受到氣候條件的影響，所以難免產生一些病害，這些病害的處理難度往往較大，尤其是早期產生的水損害，將對公路正常運營造成很大影響。該段公路的技術標準為：雙向二車道，設計速度60 km/h，目前該段公路已經產生早期水損害現象，包括唧漿、沉陷、網裂、坑槽、龜裂和破壞等。

2 方案制定與對比

在雨季來臨之前，該段公路產生一定量的坑槽，由于養護及時，所以公路通行沒有受到太大影響，但由于雨季延長，導致路面上的坑槽面積越來越大，且數量有所增加，對公路正常運營和行車安全都造成很大影響。

對此，通過專家分析，制定以下處理方案。

(1)銑刨水損害段，并加鋪一道厚度為4 cm的熱瀝青；

(2)全線重新施工做熱瀝青面層，同時對存在病害的基層與底基層進行處理；

(3)在坑槽挖補與局部路基修補基礎上在全線范圍內鋪設厚度為1 cm的微表處。

通過分析和對比，上述方案均合理可行，但一次性從根本上解決水損害基本不可能。相比之下，第三套方法實用價值更高，能在解決水損害的基礎上，降低成本，縮短工期，并提高路面各項性能，如耐磨性與抗滑性。

因微表處的應用前提是公路穩定性與強度依然保持良好，所以在施工前需要對路面上存在的病害進行全面調查，然后根據調查結果制定有針對性的處理方案。

3 材料方面

改性乳化瀝青對微表處有重要作用，是主要粘結料，其質量對封層質量有直接影響，根據以往工程案例，以陽離子慢裂快凝型為宜。根據相關試驗結果，該工程以AH-70#瀝青為基質瀝青。對于改性乳化瀝青，其物理力學性能顯著優于普通熱瀝青與乳化瀝青，尤其是在高溫條件下的粘結強度，可以達到乳化瀝青3倍，普通熱瀝青2.4倍。另外，在抗剪強度與熱流動值方面也具有顯著優勢，是一種理想的封層瀝青材料。

微表處所用集料應沒有風化和雜質，且質地堅硬、表面粗糙，以采用石灰巖生產而成的石屑為宜，其粒徑在3～5 mm范圍內，具體的顆粒組成要滿足相關規范提出的要求。微表處所用填料對石灰巖細磨后產生的礦粉為主，其質量同樣要滿足相關規范的要求。對于壓碎值與磨耗值等不能通過試驗確定的指標，可使用原石料來試驗。

微表處所使用的水以人畜飲用水為宜，使用前應進行嚴格檢測，不能含有可溶性鹽及引起化學反應的雜質與污染物。

微表處所用外加劑既可摻加至稀漿混合料當中，也可摻加至某個組分當中，通過對外加劑的適當選擇與摻加，能實現對交通開放時間有效控制，但要注意外加劑的選擇需要和混合料中不同組分達到均勻相溶。

4 養護施工

4.1 準備工作

(1)對機械設備進行調試與標定；

(2)為保證施工順利完成和施工安全，應做好交通管制工作，在適當位置設置標志牌，在條件允許的情況下還可進行封閉施工；

(3)如果原路表面不干凈，則可使用空氣壓縮機或高壓水槍進行沖洗；

(4)根據設計確定的封層寬度，放出白細線，將其作為導向標志。

4.2 路面處理

對于縫寬小于2 mm的裂縫，可在清縫后直接進行微表處施工；而縫寬大于2 mm的裂縫，應先進行灌縫，然后再予以微表處。在灌縫過程中，所用材料應攪拌均勻，且不存在氣泡；對于縫寬較大的裂縫，應先開槽切割，使用高壓氣體進行清縫，待裂縫達到干凈后，采用以上方法進行灌縫，最后進行微表處施工。

對于原路表面存在的凹槽，先用切割機將其切割整齊，然后將舊料鏟除干凈，再用熱拌料對路基予以補強處理，完成補強且強度滿足要求后即可進行微表處施工。

對于原路表面存在的車轍病害，當深度達到10 mm以上時，應使用專門的填補箱進行單獨處理，連續養護至少24 h以后方可進行微表處施工；當深度不足10 mm時，先對其進行銑刨，再用混合料加以修補，使路基和路表面的強度恢復到之前，滿足設計要求，最后進行微表處施工。

若原路面的基層與底基層存在病害，應先開挖對基層和底基層的病害進行處理，然后再按照要求進行微表處施工。

4.3 攤鋪施工

微表處方法最大限度利用了改性乳化瀝青具有的特性，按照一定比例對各原材料進行混合攪拌，直到形成均勻混合料，然后盡快將其攤鋪到路表面，攤鋪厚度按照5～15 mm控制。完成攤鋪后，混合料通過裹覆、破乳等形成一個堅固且密實的封層結構。其攤鋪施工可使用專門的封層機進行，在正常情況下，僅需要5～7名作業人員就可以完成施工。完成攤鋪施工后，應立即開始早期養護，以免行車碾壓，在混合料的初凝內聚力達到12 km·cm以后，方可行人，在混合料的初凝內聚力達到20 km·cm以后，方可開放路段交通。

5 總 結

(1)在微表處施工開始前，應先檢查路面結果強度與穩定性是否良好，若強度與穩定性無法達到要求，應對其進行必要的挖補處理。

(2)完成微表處施工后，路面抗滑性與抗磨耗性能均有所提高，能在交通量相對較大和重載車輛較多的路段中使用。

(3)采用改性乳化瀝青，相較于普通瀝青材料，不僅固化速度更快，而且鋪筑厚度更薄，只有5～15 mm。

(4)相較于以熱瀝青為核心的薄層罩面，改性乳化瀝青微表處具有良好封層效果，能有效防止和避免水分下滲，進而為路面結構提供有效保護。

(5)當路基路面結構保持穩定時，質量合格的改性乳化瀝青微表處實際使用壽命可以達到至少3年。

(6)施工時交通封閉時間相對較短，一般在施工完成后1 h即可恢復交通，能有效減少施工對路段正常交通運行造成的影響。

(7)既可以在瀝青路面養護中使用，也可用于水泥路面，當需要在水泥路面上使用該方法時，應先灑布一層粘層，以確保兩層之間良好粘結，保證最終的養護效果。

(8)基于改性乳化瀝青的微表處，其單位面積成本相較于普通熱瀝青罩面要低很多，通常只有它的50%，有利于減少工程造價，節省投資。

(9)當需要在水泥路面上采用該養護方法時，應先對路況進行深入分析與研究。除此之外，在水泥路面上應用微表處，對行車舒適度的影響及貢獻還有待于進一步分析。