瀝青路面預防性養護與CAP還原封層技術應用探究

魏安泰

(廣東和立土木工程有限公司 廣東廣州 510000)

目前，我國已經建成全世界總里程最長的高速公路規模，對政治、經濟、文化、旅游等多個行業的發展具有重要的作用。隨著道路的使用情況不斷增加，各種惡劣環境和負荷條件，導致瀝青路面的整體性能發生明顯的變化。如果沒有做好及時維護，很容易引發各種道路病害，影響整個瀝青路面的使用效果。目前，大部分的公路瀝青路面主要以傳統養護方式為主，針對出現的問題采取相應的維修技術手段，但這種彌補式修復很難保障瀝青路面性能的穩定。通過預防性養護可以提前針對公路的具體病害進行分析，并提前做好有效的預防措施，確保道路養護的質量和效率全面提高，減少對道路病害造成的影響，提高公路使用的整體效果。

1 公路瀝青路面的常見問題

瀝青路面具有非常多的優點，但同樣缺點也非常集中。瀝青作為高黏度的石油，在高溫的環境下會發生軟化，在低溫環境下會發生脆裂，瀝青路面很容易受到環境溫度的變化而出現各種問題。瀝青混合料中有很多的空隙，遇到陰雨連綿天氣會造成路面長時間受到雨水浸泡而出現裂縫，在實際運用中瀝青路面的平整性并不高，很容易產生車轍，影響道路交通質量。瀝青自身的化學特點不具備抗老化能力，在長期使用中很容易出現開裂問題，受到瀝青混合料自身特點的影響，導致瀝青路面老化問題非常嚴重[1]。瀝青混合料孔隙率比較低，在長時間受到空氣入侵后也會導致瀝青發生明顯的硬化現象，使混合料針入度指數明顯增加，會降低瀝青路面的整體強度，造成應力過大出現路面破壞等問題。瀝青路面在長時間使用后，受到灰塵、污染物的影響，造成孔隙堵塞，路面排水效果下降嚴重，影響了瀝青路面的品質。在長時間的車輛碾壓過程中，瀝青混合料會出現剝離情況，增大了路面的底層孔隙率使路面更加松散。對新建路面并沒有進行充分養護，導致油膜缺失，甚至引起各種質量問題，嚴重影響瀝青路面的正常使用效果。

2 瀝青路面預防性養護的重要作用

2.1 節省養護成本

預防性養護，顧名思義就是在問題發生之前采取有效的處理措施，減少病害發生的概率。在高速公路養護中可以顯著節約養護成本，保障公路工程效益最大化。在養護期間養護人員必須要做好預防工作，對整個公路的路面進行全方位的檢查。如果發現瀝青路面表面出現裂縫，要及時有效地采取預防措施，避免裂縫范圍不斷擴大。預防性養護技術也可以減少養護的投入、減少材料浪費等問題。

2.2 保障路面行駛安全

預防性養護可以針對高速公路路面的結構問題采取有效措施進行及時處理，營造良好的行車環境。在高速公路養護期間具有一定的難度，養護人員需要對現有的養護方案進行隨時調整，增強公路的安全性和穩定性，避免產生大面積開裂等問題，提高道路行駛的整體效果。

2.3 延長使用期限

傳統的養護工作一般是等到路面出現比較大范圍損壞后才進行維修施工，損壞后施工周期長、工作量大且需要機械設備多，施工期間封閉交通，影響居民出行，這些相互影響導致施工進度慢、施工安全隱患多，造成資源浪費。與傳統的高速公路養護技術相比較來說，預防性養護可以延長公路的整體使用期限，降低養護壓力，養護人員只需要定期對公路的路況進行及時排查，采取預防性養護措施即可盡量延長公路的整體使用壽命[2]。

3 預防性養護技術在瀝青路面中的具體應用

3.1 稀漿封層技術

采用機械設備將乳化瀝青或改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配合比拌合成稀漿混合料，及時、均勻地攤鋪在原路面上，經破乳、初凝、固化成型后形成的密實、堅固、耐磨的表面處治薄層。稀漿混合料與路面牢固地粘附在一起形成密實表層，起到防止雨水的作業；攤鋪厚度薄，粗集料在表層分布均勻排布形成良好的粗糙表面，形成了路面的抗滑性能；改性稀漿封層施工，提高了乳液與石料的粘附性、抗剝落性、高溫穩定性、低溫抗縮裂能力，有效延長了道路的使用年限。混合料拌合后呈稀漿狀態，具有良好的流動性，能夠起到填充原路面裂縫和調平路表層的作用。

3.2 微表處養護技術

微表處養護技術不僅施工成本低廉，修復效果明顯，可以顯著增強瀝青路面的平整度、防水性和防滑性，主要針對路面車轍進行修復。根據相關研究顯示，利用微表處預防養護技術可以處理25 mm 的車轍問題，而且還能夠對路面做到一次性修復[3]。微表處技術主要是薄層處理技術，運用專業的機械對聚合物改性乳化瀝青、水、填料、集料和添加劑充分攪拌，混合形成的混合物料進行攤鋪，形成比較高的抗滑和抗耐久性薄層微表處技術，具有良好的防水抗滑耐磨和裂縫填充效果，并且會在表面形成全新的瀝青罩面，進一步改善道路的性能，延長整體使用壽命，非常適用于病害早期，有效減少抗滑力下降、麻面、車轍等病害，還能夠對道路病害起到良好的養護作用，是先進預防性養護措施，在整個微表處技術中，防護罩的厚度通常在5～10 mm，可以根據路面的實際情況進行合理選擇確定微表處理的具體結構。通過微表處技術滲透起到良好的抗滑、防水效果，增強耐久平整表面效果。微表處理施工速度快、成形快，且耗時更短。

3.3 霧封層養護技術

霧封層是采用專用機械設備將（改性）乳化瀝青稀釋液或特制的路面保護劑直接噴灑到現有瀝青路面上的一種預防性養護技術。按照采用的材料可分為乳劑型霧封層和油劑型霧封層兩類。霧封層可以填封道路表面微小裂縫和表面空隙，形成一層嚴密的防水層將路面封閉，起到隔水防滲、保護路面的功能，瀝青乳液微?；蛴袡C高分子滲透成分能較好地滲透和填封路面空隙和微小裂縫，有效防止水下滲，最大限度地減少路面的水破壞，能夠保持和加強瀝青路面骨料間的粘結力，補償原路面的瀝青損失。油劑型霧封層材料可以使原路面老化瀝青得到部分還原再生，延長路面使用壽命，適用于高速公路瀝青路面表面有滲水、貧油、微細裂縫等病害的養護施工，是一種有效和經濟的預防性養護措施。

3.4 熱再生養護技術

熱再生養護是預防性養護中的環保耐久提升技術，可以使瀝青路面養護工作更加簡單高效，也能夠減少成本投入。加熱修補材料經常在高等瀝青路面的施工中運用，還能在水泥路面上使用，通常使用橡膠類瀝青材料[4]。熱再生需要利用專門的加熱設備對瀝青路面的損壞狀況進行間歇式的加熱，從而使破損處的路面快速軟化，添加適當的材料進行碾壓整平，修復路面。應用瀝青路面熱再生修補技術，可以解決冬季瀝青路面坑槽挖補施工因溫度影響難以及時處理的問題，通過瀝青路面再生修補車，坑槽挖補出的廢料瀝青混合料無需粉碎，實現現場熱再生、熱瀝青撒布及乳化瀝青噴灑等，作業靈活快捷，安全高效，可較大程度提高施工效率，同時實現舊瀝青路面材料100%的高附加值循環利用，達到環保減量化、無害化、再生化的要求。需要注意的是，在針對瀝青路面加熱時要合理地控制加熱溫度，避免溫度過熱而造成瀝青的承載力下降，無法滿足熱再生養護技術的需求。在重新鋪設瀝青的過程中，要嚴格按照重鋪要求進行添加，做好過程的把控，保證瀝青公路再生的順利開展[5]。

3.5 超粘韌磨耗層技術

超粘韌磨耗層技術是一種實施厚度為1.2～2.0 cm的熱拌瀝青混凝土加鋪結構層，以高性能聚合物改性瀝青和高性能粘結劑為熱拌瀝青混合料和粘結層原料。超粘韌磨耗層攤鋪技術成熟，使用普通瀝青攤鋪機進行異步攤鋪作業，無需特殊的同步瀝青攤鋪機。成型后的超粘韌磨耗層具有超強的抗裂、抗滲水和抗滑性能，可以抵抗下部瀝青路面或水泥混凝土路面產生的反射裂縫，大大延緩舊路面的病害發展，能有效預防瀝青罩面層裂縫的產生，同時又滿足路面的行駛性能，能很好地改善平整度、抗滑性能、舒適性能以及美觀性。

3.6 CAP還原封層技術的應用

CAP瀝青主要由改性乳化瀝青、活化材料、滲透材料、樹脂粘結材料等組成，是雙組份瀝青還原劑，CAP封層就是通過CAP 在瀝青路面均勻噴灑，從而滲透到混合料中石化的瀝青膠質，快速激活，恢復原有的彈性，進一步改善瀝青內部的粘結和內聚力，并且在表面形成全新的防護層，可以避免出現瀝青表面松散或裂縫的問題。滲入上面層瀝青砼出現的空隙，恢復瀝青原有性能，提高原有瀝青的抗剝落能力，使得上路面層成為整體防水層，延長道路使用壽命。在CAP 瀝青攤鋪中加入抗磨砂，抗磨砂采用為玄武巖機制砂，粒徑1～6 mm，通過CAP 粘結，嵌鎖松散的集料?？梢蕴岣邩蛄郝访鎿p壞狀況指數PCI 和路面抗滑性能指數SRI值，增加路面的摩擦力和耐磨性。

3.6.1 CAP應用范圍

在采用CAP 還原封層技術時需要把握正確時機，在預防性養護中一旦發現路面出現輕微裂縫或者瀝青混合料表面過于粗糙，出現瀝青油膜變薄、磨光時就要及時進行CAP 還原封層施工，避免病害不斷蔓延擴散危及路面的整體結構。通過采取CAP 還原封層技術，可以預防表面松散的問題，使老化的瀝青煥發全新的性能，在還原封層技術施工之前，首先要針對出現問題的區域，全面的清潔，保證道路表面干燥。對于松散的集料或者比較大的裂縫要做好提前處理。利用瀝青灑布車快速均勻地噴灑，按照2～4 m2/kg 的劑量進行操作，噴嘴安裝必須控制在15°～30°，灑布管高度應該超過寬度的2倍或3倍，整個施工作業環境溫度應該維持在10 ℃左右。在選擇CAP 還原劑時需要對路面進行封層試驗，通過老化瀝青加入CAP 之后關鍵技術指標復原性起到了顯著效果，也能夠使瀝青混合料的性狀得到改善，提高了路面的整體耐久性[6]。利用還原劑CAP 對瀝青路面進行預防性養護，能滿足高速公路施工的特點，而且還能夠顯著改善瀝青混合料的整體性能提高集料的粘結力，避免過于松散而引發裂縫問題。

3.6.2 CAP翻新抗滑封工藝

首先對原路面進行銑刨處理，灑鋪滲粘層，按照工程質量要求，CAP用量與瀝青砼松散及砂子粒徑相關，結合路況設置灑鋪量，完成同步灑鋪CAP+抗磨砂；滲透粘結過程中，使用小型壓路機壓實砂粒；噴灑封固層，封閉固結壓實砂粒。CAP 翻新抗滑封施工后厚度在5 mm左右。