超薄微封層工藝在遼河大橋預防性養護中的應用

祝龍

（遼寧省交通運輸事業發展中心，遼寧 沈陽 110005）

遼寧遼河大橋為長江以北地區跨度最大的雙塔雙索面斜拉橋，也是目前我國首座積雪冰凍地區的大跨徑鋼結構斜拉橋，南連營口、北攜盤錦，是遼寧沿海經濟帶的重要交通紐帶。大橋建設總投資12.6億元，路線長6km，其中橋梁全長3.33km，主橋長866m，主跨436m。近年來，隨著社會經濟高速發展、交通流量不斷增大及環境的綜合影響，遼河大橋瀝青面層出現了早期損壞跡象，如瀝青老化、泛白、滲水、微細裂縫、集料松散等早期病害，相關預防性養護工藝亟待研發與實施。通過多年引橋試驗段的反復試驗，項目最終采用超薄微封層工藝，該工藝已經獲得國家發明專利授權。

一、超薄微封層工藝簡介

超薄微封層是一種有效的瀝青混凝土路面預防性養護新技術，在國內工程中應用廣泛，如遼河大橋引橋、京津塘高速天津段、津薊高速、京津塘高速北京于家務橋、河北保滄高速、石太高速、218國道新疆伊犁段、滬嘉高速上海段等。超薄微封層的廣泛應用，積累了大量的工程實踐經驗，取得了良好的經濟效益和社會環境效益。

超薄微封層材料由特質改性乳化瀝青、聚合物樹脂、瀝青還原劑、再生劑、改性黏結劑、多種礦物骨料等20多種添加物流體狀和骨料材料組成，經過美國進口專業噴灑機械設備噴灑在瀝青路面上，還原老化瀝青、穩定固鎖松散集料、封閉路面細小孔隙、封水、修復路面老化瀝青。超薄微封層材料直接噴涂在路面上，快速為路面提供黑色表面。它能封閉路面上的孔隙和微裂縫，防止濕氣和空氣進入路面結構，對2mm以下的裂縫具有自愈作用，并能固鎖和穩定路面上的松散骨料，防止其進一步松動。

二、施工工藝

遼河大橋采用超薄微封層技術施工，其施工工藝簡單、開放交通迅速，25℃條件下90min即可開放交通。在理化性能指標上，它的主要作用是防水、補充瀝青黏接、封閉微裂縫、穩定松散的骨料。該工藝材料可增加瀝青路面與標志的對比度，施工完畢后遼河大橋橋面整體煥然一新。

確定施工路段及范圍后，圍擋作業區，安全導改作業隊按交通導改方案設置作業區。人工或機械設備清掃現況路面后，使用進口吹風機吹掃路面，作業后經驗收合格。在病害處理方面，道路預養護前，修復路面的坑槽、裂縫、龜裂，坑槽采用瀝青冷補料修補，補坑灌縫質量標準按照養護規范要求執行；龜裂麻面則采用龜裂修補料刮刷。路面超薄微封層施工時，確定施工路段及范圍，作業區圍擋，安全導改隊按交通導改方案設置作業區，路面清理作業隊開展路面清理作業。施工人員及設備進入作業區，做好施工前的準備工作，在現有路緣石及鋼板護欄上覆蓋膠帶保護。

表1 檢測指標

材料配制按材料的配合比和工藝要求配料，必須與以下配料充分混合，最多20%（體積）的水，50%石英巖砂或集料（0.42mm～0.22mm）快干劑添加劑1%。超薄微封層采用瀝青濃縮封面材料，瀝青基濃縮封面料由陶土和進口改性乳化瀝青及高分子材料組成的道路封面料，并加入特殊表面活化劑以形成超強的黏結能力和持久性，但是一定要添加（常用的集料）細砂、玄武砂或者石英砂、金剛砂等礦物骨料，粒徑要求0.425mm～0.212mm，且不含泥土，否則影響黏結性，攪拌用水要求是干凈的自來水。材料均勻噴撒瀝青路面的第一層，2h后或隔日再次對該路段噴撒第二層，固化4h～8h，即可開放交通。在成品保護和防污染措施方面，施工完畢后，使用安全警戒線拉圍作業區域，車輛不得誤入施工區域，以防壓壞新鋪路面，固化4h～8h后開放交通。需要注意的是，首先要把施工的區域清理干凈至表面沒有塵土、沒有水，然后保護道路標志標線，采用膠帶粘貼住標線防止被污染。拌和超薄微封層混合料，將集配骨料與瀝青還原劑攪拌均勻后吸入大設備中，骨料及混合料必須充分融合，最后噴撒作業。具體檢測指標如表1所示，施工情況如圖1所示。

圖1 遼河大橋超薄微封層技術施工情況

超薄微封層能有效的改善路面功能，通過性能檢測明顯提高老化瀝青的軟化點、針入度和延度，其不能改變路面的結構承載能力和構造深度。獨特的無皂乳液技術使產品形成了自己獨特的分子結構，可以補充道路瀝青的油性基質，活化嚴重老化的瀝青分子，將降低路面的老化程度還原表面已氧化的瀝青膏體，延長路面的使用壽命。超薄微封層材料流動性很大，會隨著高壓噴射設備鑲嵌在路表面及石料縫隙當中，可滲入集料之間縫隙固鎖即將松動的骨料，在瀝青結構面層上二次“輸血”，從而恢復瀝青在路面上的附著力和韌性填補微裂縫和空隙，防止路面滲水保護路基不受雨、雪等侵蝕，保持路面使用性能2年～3年，推遲大修養護時間，提高遼河大橋的長期經濟效益。因此，該技術主要適用于遼河大橋路面結構承載能力完好，出現早期路面破壞的情況，達到預期效果。

通過定期觀察和檢測，噴撒超薄微封層材料的區域其裂縫明顯少于未經過處理的路段，細微裂縫擴展的速度明顯放緩，滲水實驗中，未經過處理的路段滲水試驗中達到15ml/5min，噴灑過超薄微封層材料的路段0ml/5min，構造深度幾乎沒有變化，同時也不降低原有路面的摩擦系數。

三、結語

遼河大橋采用超薄微封層預防性養護，施工工藝簡單，封閉交通總時間短，降低了養護施工對交通環境的影響，同時降低了養護成本。由于該工藝是常溫狀態下施工，無需加熱，降低了碳排放，有利于環保。同時，該工藝可以有效減少或避免因常規養護過程中引起的交通堵車及事故發生、資源浪費、環境污染等一系列社會問題，進一步降低總成本。超薄微封層預防性養護技術不僅能在一定范圍內有效恢復道路性能，還能有效的節約成本，取得了良好的社會和經濟發展效益，此次預養達到預期，具有較高的性價比，適合在今后的預防性養護工程中推廣應用。