貴州省某國省干線預防性養護工程普適性再生磨耗層技術研究

王禮特

（貴州省玉屏公路管理段，貴州 銅仁 554000）

0 引言

國省干線公路在設計使用年限內經長時間使用，在環境、荷載等因素耦合作用下，導致路面結構層出現不同類型及不同程度的病害，輕則影響公路使用壽命，重則將存在一定的安全隱患。為避免道路病害不斷發展和破壞，結合國省干線公路的實際狀況與路面養護工作的經驗，養護部門應及時對路面進行預防性養護。預防性養護是指在公路路面狀況尚好的情況下，采取有效的技術措施加以養護，消除路面既有輕微病害，并改善路面的通行條件，延長路面使用壽命。預防性養護對國省干線公路養護管理有重要作用與意義。

1 預防性養護條件

1.1 路面檢測狀況

當路面實際檢測結果達到以下條件時，建議進行預防性養護：PCI 指數在85～95 范圍內，RQI 指數在85～95 范圍內，RDI 指數在80～90 范圍內，SRI 指數在85～95 范圍內。

1.2 病害檢測狀況

1.2.1 顯性病害

當路面顯性病害實際檢測結果達到以下條件時，建議進行預防性養護。

（1）裂縫類

（a）網裂與龜裂：裂縫還沒有從上、中面層完全貫穿，主要裂縫的縫寬不超過2mm，塊度在0.2～0.5m范圍內；

（b）面層裂縫：裂縫還沒有從上面層完全貫穿，主要裂縫的縫寬不超過3mm；

（c）反射裂縫：裂縫還沒有從路面及上基層完全貫穿，主要裂縫的縫寬不超過5mm。

（2）松散類

（a）坑槽：有效坑槽面積不超過0.04m；

（b）松散：表面存在輕微損壞，如麻面、散失及脫皮。

（3）變形類

（a）沉陷：深度在10～25mm 范圍內；

（b）車轍：深度在10～15mm 范圍內；

（c）波浪、擁包：波峰、波谷間高差在10～25mm 范圍內；

（d）橋頭跳車：橋臺與路基之間的差異沉降范圍在20～50mm 內。

（4）泛油：存在輕微泛油現象。

（5）磨光：即抗滑性不足，橫向力系數小于45 或構造深度小于0.45。

（6）過度修補：相同部位的修補次數超過3 次，或路面的修補率達到20%以上。

1.2.2 隱性病害

當路面隱性病害實際檢測結果達到以下條件時，建議進行預防性養護。

（1）瀝青面層

（a）瀝青老化：溫度15C 條件下延度降低不超過20%，穩定度與流值降低不超過20%；

（b）油石比變異：油石比變異不超過15%；

（c）級配變異：某一尺寸篩孔的實際通過率變異程度在10%～20%范圍內；

（d）面層透水：面層滲水系數不超過200mL/min；

（e）隱性裂縫：面層上的裂縫已經從中或下面層完全貫穿，或上面層的反射裂縫已經進入中面層，主要裂縫的縫寬在4～8mm 范圍內；

（f）內部松散：可以取出內部芯樣，空隙率不超過8%；

（g）層間不連續：相鄰面層之間的空隙不超過1mm。

（2）半剛性基層

（a）松散：雖然可以取出基層的芯樣，但芯樣并不完整，或強度無法達到要求；

（b）隱性裂縫：只有上或下基層存在裂縫，還沒有擴展至其他層次，裂縫的縫寬不超過5mm；

（c）層間不連續：相鄰基層之間的空隙不超過3mm；

（d）層底脫空：基層彎沉下降不超過20%，同時仍能滿足設計提出的要求；

（e）唧漿：降雨后面層表面產生冒漿，成點狀或從裂縫處產生冒漿。

2 預防性養護方法

2.1 顯性病害

2.1.1 裂縫類

（1）網裂、龜裂與面層裂縫：可采用的預防性養護方法包括裂縫處治、普適性再生磨耗層、薄層罩面、銑刨罩面、就地熱再生。

（2）反射裂縫：可采用的預防性養護方法包括開槽灌縫、裂縫焊接。

2.1.2 松散類

（1）坑槽：可采用的預防性養護方法包括坑槽處治、冷補材料修補、就地熱再生。

（2）松散：可采用的預防性養護方法包括普適性再生磨耗層、薄層罩面、就地熱再生、銑刨罩面。

2.1.3 變形類

（1）沉陷：可采用的預防性養護方法為高分子材料注漿處理。

（2）車轍：可采用的預防性養護方法包括精銑刨、銑刨重鋪、薄層罩面、銑刨罩面、就地熱再生。

（3）波浪與擁包：可采用的預防性養護方法包括精銑刨、銑刨重鋪、就地熱再生。

（4）橋頭跳車：可采用的預防性養護方法包括冷補材料處治、銑刨重鋪。

2.1.4 泛油

可采用的預防性養護方法包括撒布金剛砂、銑刨罩面、銑刨重鋪。

2.1.5 磨光

磨光即抗滑性不足，可采用的預防性養護方法包括含砂霧封層、普適性再生磨耗層、薄層罩面。

2.1.6 過度修補

可采用的預防性養護方法包括薄層罩面、銑刨罩面、銑刨重鋪、就地熱再生。

2.2 隱性病害

2.2.1 瀝青面層

（1）瀝青老化：可采用的預防性養護方法包括霧封層、含砂霧封層、銑刨重鋪、就地熱再生。

（2）油石比或級配變異：可采用的預防性養護方法包括銑刨重鋪、就地熱再生；與其他病害類型同步處治。

（3）面層透水：可采用的預防性養護方法包括霧封層、含砂霧封層、普適性再生磨耗層。

（4）隱性裂縫、內部松散及層間不連續：可采用的預防性養護方法包括高分子材料注漿處治、銑刨重鋪、就地熱再生。

2.2.2 半剛性基層

（1）松散、唧漿與層間不連續：可采用的預防性養護方法為高分子材料注漿處治。

（2）隱性裂縫：可采用的預防性養護方法為高分子材料注漿處治。

（3）層底脫空：可采用的預防性養護方法包括高分子材料注漿處治、水泥壓漿處治。

3 預防性養護施工

貴州省某國省干線公路瀝青路面經長時間通車運營，已經出現部分病害。雖然對行車并沒有造成太大影響，如若未能及時有效的處理，將導致病害不斷擴大，造成嚴重的破壞，威脅到行車安全。對此，按照瀝青路面預防性養護基本要求與條件，設計采用普適性再生磨耗層技術開展預防性養護，現對這項技術的具體應用做如下分析。

普適性再生磨耗層技術主要有以下幾方面優勢特點。其一，施工條件要求寬松，即可在常溫條件下進行施工。其二，工期短，成型速度快。瀝青混合料經攤鋪、碾壓后，等乳化瀝青破乳即可開放交通。其三，節能環保。與熱拌瀝青混合料相比可減少有毒氣體的排放，降低各施工器械的油耗，降低污染，同時采用水性材料，沒有有毒有害物質，已得到環保認證。其四，病害處治效果顯著。滲固劑具有超強的滲透能力及對路面瀝青老化類病害的修復能力，可顯著提升路面的抗裂能力，有效修復車轍、龜裂等病害。

3.1 原材料

瀝青：普適性再生磨耗層施工所用瀝青為改性瀝青。

填料：普適性再生磨耗層施工所用填料為粗、細集料及礦料。

APR 滲固劑：普適性再生磨耗層施工過程中的一個關鍵工藝就是噴灑APR 滲固劑，對原路面的老化瀝青進行滲透還原再生，補充老化瀝青缺失的輕質組分，使其指標性能恢復或接近新瀝青水平。APR 滲固劑養護結束后，攤鋪普適性再生磨耗層，APR 滲固劑呈淡黃色。

3.2 混合料配合比設計

普適性再生磨耗層混合料的配合比設計，應借鑒《普適性再生磨耗層和稀漿封層技術指南》的設計方法和滿足《公路瀝青路面預防養護技術規范》（JTG/T 5142-01—2021）要求。一般情況下，二級及以上公路，交通量大，宜采用MS-3 型級配，如具備條件時，礦料級配范圍可增加7.2mm 通過率的要求。

3.3 普適性再生磨耗層的施工工藝

貴州省某國省干線路段自2012年采用就地熱再生以來，經多年的服務，在未實施預防性養護工藝路段，路面狀況指數處于急速下降階段。設計與施工存在近半年的時間差，致使在此時間段內病害大量出現，項目設計病害預處理工程量及預算不足。為了保證磨耗層的服務年限及整體工程達到高標準質量目標，增加了病害處理工程量。

3.3.1 原路面清掃與頑漬清除

為了保證磨耗層與原路面的高黏結性及滲固劑有效滲透。在噴灑滲固劑前對原路面進行仔細清掃與頑漬清除。

3.3.2 標線保護

為了保證路面標線不因施工過程受污染，采取了膠帶隔離的方式進行保護。

3.3.3 噴灑APR 滲固劑

處理好路面病害后，進行滲固劑的試噴。先根據預先測算的灑布量進行試噴，再由試噴結果確定合適的灑布量，灑布車沿著道路標線進行灑布工作。待改性乳化瀝青破乳后即可進行攤鋪。

3.3.4 攤鋪

（1）以施工段幅寬為依據，對攤鋪槽的寬度進行適當調整，盡可能減少縱縫的數量，并在條件允許的情況下使縱縫處在車道線的周圍。

（2）嚴格按照生產配合比及礦料實際含水量的正確比例依次添加各類原材料，依次開始拌和。

（3）將拌和完成的混合料盡快輸入攤鋪槽并均勻分布在攤鋪槽內，然后啟動攤鋪車以恒定的速度前進，攤鋪速度以確保攤鋪數量及攪拌數量達到基本一致為準。必要時可將下方噴水管打開，通過適量噴水將路面潤濕。

（4）將混合料攤鋪完成后如果存在局部缺陷，應立即借助橡膠耙將其找平。

（5）當攤鋪車中某種材料即將使用完畢時，應立即將輸料開關關閉，使混合料攪拌完畢，并輸入攤鋪槽內完成攤鋪后，將攤鋪槽提起，使攤鋪車從當前的攤鋪點移開，對攤鋪槽進行清洗。在施工過程中注意不可任意拋擲廢棄物，以免對路面造成污染。

（6）在填補車轍病害的過程中，要對攤鋪厚度進行適當調整，確保橫斷面中部向上隆起3～5mm，通過行車將其壓密。

（7）如果施工中瀝青的蒸發殘留物含量及礦料的實際含水量發生變化，則要對攤鋪車參數設定進行調整，在確認材料配合比與設計要求相符后才能繼續進行施工。

（8）初期養護：鋪筑完成后，需在正式開放施工路段的交通之前禁止所有車輛及人員進入。將混合料攤鋪完成后，通常無須采用壓路機進行碾壓，在硬路肩等不容易受到正常行車碾壓的部位，可借助輪胎壓路機對完成破乳的混合料實施碾壓，達到可以正式開放交通的條件后，應盡快開放施工路段的交通。

3.4 普適性再生磨耗層的施工質量檢驗

普適性再生磨耗層施工完成后，應按照表1的要求做好質量檢驗。

表1 普適性再生磨耗層質量檢驗要求

路面滲水系數檢測結果表明，噴灑滲固劑封層施工后，舊路面瀝青軟化，瀝青黏結性能得到一定程度提高。噴灑滲固劑后，在表面攤鋪一層高性能磨耗層，從而起到雙重防水作用。

路面構造深度檢測結果表明，施工前，路面構造深度平均值是0.51mm，施工后的路面構造深度相比施工前提高了53%，且滿足構造深度不小于0.6mm 的技術要求。

路面摩擦系數（BNP）檢測結果表明，施工后原路面擺值平均值達到51，超過擺值不小于45 的設計要求，而原路面在施工前的擺值平均值為40，施工后相比施工前表面摩擦系數提高了29%，大大提高了原路面的摩擦系數，保證了行車安全。

4 結語

綜上所述，預防性養護是當前國省干線公路養護的主要發展方向，對預防病害的產生及發展有重要作用。依托貴州省某國省干道預防性養護工程，進行普適性再生磨耗層養護工藝，通對養護路面的質量檢測得知，普適性再生磨耗層技術具有不滲水、高耐磨、高黏附性等特點。此外，預防性養護需要滿足一些基本條件，并根據路面狀況和現場條件制定有效的預防性養護方法，對此須引起相關人員的高度重視。