公路養護中瀝青路面預防性養護工藝探究

摘要 為延長瀝青路面使用壽命，保障路面養護效果，應結合瀝青路面性能衰減規律，建立預防性養護體系，采取預防性養護工藝，改善路面性能，提升公路養護質量。因此，文章基于瀝青路面性能指標、預防性養護技術路線，對瀝青路面預防性養護工藝展開研究，以改善瀝青路面整體狀態，使其表面平整度、荷載能力符合公路運營要求。

關鍵詞 公路養護；瀝青路面；預防性養護；施工工藝

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）16-0067-03

0 引言

瀝青混合料路面具有噪聲低、建設效率高等優勢，在新時期公路工程中廣泛應用。但受車輛反復荷載、降雨、高溫等因素影響，瀝青路面坑槽、車轍、裂縫風險大，影響車輛通行安全。應用預防性養護工藝可滿足公路養護需求，降低瀝青路面病害風險，減少交通安全事故，解決公路管養難題。

1 瀝青路面性能指標

高速公路瀝青路面投入運營后，路面結構會產生損耗，出現老化、病害問題，具體表現為路面結構破壞、性能降低，造成養護費用、管養難度增加[1]。為保障公路行車安全，應結合公路路面性能指標，建立公路質量評價體系，針對性地制定公路養護方案。公路性能評價指標包括行車質量（RQI）、平整度（IRI）、路面破損率（DR）、路面破損（PCI）、結構強度（PSSI）等，基本關系如圖1所示。

2 瀝青路面預防性養護技術路線

2.1 調查路面性能

根據《公路瀝青路面養護技術規范》（JTG 5142—2019）可知，瀝青路面性能調查分為平整度、破損情況、結構強度、抗滑性能等。公路設計等級不同，其檢查頻率會有所差異，瀝青路面性能調查評價頻率如表1所示。

2.2 分析路面病害風險

預防性養護內容是針對瀝青路面常見病害，采用預防性養護工藝，減少病害風險。因此，在應用預防性養護技術時，需分析路面病害風險。如根據調查指標“路面破損率”，評估路面裂縫、松散、變形等病害風險。

路面破損率的計算公式如下：

式（1）中，D——養護區路面破損面積（m2）；A——養護區路面總面積（m2）；Din——養護區范圍內第i類、第N類嚴重程度損壞面面積（m2）；Kin——養護區第i類破壞、第N類嚴重程度換算系數。路面破損指數取值范圍為1～100，數值越大，代表養護區路面性能越好。

2.3 建立路面性能評價體系

根據瀝青路面性能評價指標、路面病害調查指標，建立路面性能評價體系，其框架如圖2所示。

2.4 路面行車質量評價

平整度是評價路面行車質量的主要因素，預防性養護工藝應以提升路面平整度為核心，加強路面養護管理，確保路面平整，提高路面行車的舒適性、安全性。《公路瀝青路面養護技術規范》（以下簡稱《規范》）中對路面行車質量有著明確規定，可通過以下公式計算：

式（2）中，IRI——國際平整度指數（m/km），a0——《規范》中取值為0.026（高速公路），ai——《規范》中取值為0.65（高速公路）。具體評價標準如表2所示。

3 公路養護中瀝青路面預防性養護工藝

3.1 薄層罩面冷鋪工藝

（1）測量放樣。

行車道、超車道中心標線外側測量畫線。標線中間區域設縱向連接縫，處理車轍時，可沿標線內側，左右延長10 cm劃線，明確銑刨位置。

（2）銑刨。

1）橫向銑刨，沿路表凸起區域測量放線，銑刨路面，改善瀝青路面攤鋪區域，調整其厚度，使路面實際高度符合要求。2）按1%陡坡調整25 m范圍內的縱向坡度，確定公路薄層罩面的起止點。3）預防養護瀝青路面車轍痕跡時，可基于厚度2.5 cm數值，銑刨路面。最后，清理坑槽、臺階區域的需銑刨區域。人工清掃路面，去除表面雜物、堆積“油餅”。

（3）灑布黏層油。

1）灑布時，注意保護路緣石。嚴格控制灑布范圍、灑布速度，建議速度為0.2～0.35 kg/m2，灑布區域應控制在標線兩側1 m范圍內。可用掃把自低到高處掃黏層油，確保黏層油灑布均勻。2）裂縫風險較大時，可鋪設聚酯纖維材料，纖維材料重疊間距gt;15 cm。鋪設時保持表面平整，無褶皺，長度、寬度均符合瀝青路面裂縫防治要求。

（4）攤鋪。

1）攤鋪前30 min預熱熨平板，調整熨平板、振搗設備運行參數，使振幅、振動頻率等符合瀝青路面攤鋪要求。可采用“高頻、低振幅”模式，攤鋪路面。橋面攤鋪則采用“低振幅，低頻次”。2）攤鋪速度約4～6 m/min，攤鋪過程應緩慢、均勻、連續進行，以保證路面平整度。注意觀察路面有無鼓泡、離析情況，發現異常應及時通過人工找平，或調整攤鋪機運行參數，更換瀝青混合料。3）攤鋪前，攤鋪機料位器、送料速度、布料器轉速應保持一致。為預防離析，布料器加料量應控制在2/3處。攤鋪期間，注意檢查攤鋪厚度，鋪面應大于標線1.2 cm。

（5）碾壓。

1）攤鋪后應壓實處理瀝青混合料，初壓、復壓壓路機前后行進，重疊度約200～300 mm，碾壓終止溫度應大于80℃。路面養護薄層罩面技術碾壓方案，如表3所示。

2）提前布設碾壓路線，確定碾壓方向，禁止隨意更改碾壓線路、剎車、制動。因施工要求需啟停壓路機時，應先減速。施工中，保持壓路機驅動輪、攤鋪機方向一致，以預防鼓包。瀝青面未冷卻前，不得放置任何物品。碾壓期間，需安排專人記錄碾壓溫度、速度、壓實順序和次數，并標記初壓、復壓、終壓部位。3）接縫處理時，可銑刨已攤鋪路面邊緣，噴灑乳化瀝青，攤鋪面重疊50～100 mm后，人工清理多余混合料，預留100～150 mm自外向內碾壓，使接縫密實。

（6）預防性養護效果分析

應用薄層罩面工藝預防性養護瀝青路面，其壓實度、結構深度、滲水系數等質量參數均符合公路養護技術規范，養護效果良好。薄層罩面工藝預防性養護效果的具體數據，如表4所示。

3.2 碎石封層工藝

碎石封層工藝是公路瀝青路面常用的預防性養護技術，可實現瀝青路面裂縫、應力集中問題的快速處理。

（1）可用膠結料。1）乳化瀝青。2）高性能瀝青結合劑（PBA）。3）橡膠瀝青（AR）。4）再生乳液。膠結料是碎石封層的主要材料，產量越大，路用性能越好，摻入比例約17%～20%，灑布量約1.5～2 kg/m2，技術指標應符合要求。以橡膠瀝青為例，碎石封層橡膠瀝青技術要求如表5所示。

（2）石料。碎石為錘石破碎、反擊破碎碎石，針片狀石料lt;15%，壓碎值lt;14%，不含石粉及雜質。常用粒徑等級：1）4.75～9.5 mm。2）9.5～13.2 mm。3）9.5～16 mm?？捎脽o風化、無雜質、干燥單粒徑的石灰巖碎石，水洗烘干、預拌0.5%瀝青，鋪裝面積85%～90%，12 kg/m2。

（3）工藝要點。

1）檢測瀝青路面，修補車轍、坑槽、沉陷等機油病害。根據設計方案計算石料撒鋪量、瀝青用量。

碎石用量計算公式：

C=（1-0.4×V）×H×G×E （3）

式（3）中，C——碎石用量，V——松散碎石空隙率，H——碎石平均最小尺寸，G——碎石密度，E——碎石損失系數。

瀝青用量計算公式：

式（4）中，B——瀝青使用量，H——碎石最小平均粒徑，T——公路交通量修正因子，A——碎石吸收率，V——碎石孔隙率，S——路面狀況修正因子，R——取值1。

2）正式灑布橡膠瀝青等膠結料時，可設引導線，使灑布車輛與表線對齊，均勻、緩慢行駛，路面灑布完成后碾壓，碾壓速度為5～8 km/h。3）碾壓結束后，檢查瀝青路面的路用性能，各項性能指標的技術要求，如表6所示。

3.3 稀漿封層工藝

適用于瀝青路面下封層預防性養護，工藝要點如下：

（1）材料選用。

1）礦料。選用優質石屑，級配應符合《規范》要求，稀漿封層礦料的篩分結果、技術性能分別如表7、表8所示。

2）乳化瀝青可用陽離子乳化瀝青，該瀝青具有“慢裂快凝”特征，其技術指標如表9所示。

（2）材料配比設計。

通過拌和試驗、黏結力試驗、負荷碾壓試驗，確定稀漿封層時的乳化力、礦料、填料、添加劑、水的具體用量。以拌和試驗為例，基于拌和試驗結果，混合料可拌和時間應大于120 s；拌和時間不符合要求時，應調整添加劑、填料含量，確保拌和時間大于120 s。稀漿封層工藝材料拌和試驗數據如表10所示。

（3）施工技術要點。

1）清掃瀝青路面基層，去除雜質、其他附著物。2）基于路幅全寬，標識引導線，根據設計厚度，攤鋪稀漿。注意觀察稀漿狀態，混合料稠度應符合要求。攤鋪過程中應確?；旌狭暇鶆蛐浴⒈砻嫫秸确弦?，縱橫向縫搭接自然。稀漿混合料應均勻分布在攤鋪箱全寬范圍內，攤鋪前進速度為1.5～3.0 km/h，稀漿攤鋪量與生產量應保持一致，攤鋪箱內稀漿混合料體積約為攤鋪箱容積的1/2左右。3）混合料初凝時，壓路機碾壓，碾壓遍數5遍，速度5～8 km/h。最后，檢驗預防性養護效果，滲水系數的實測值0 ml/min；厚度允許誤差±1 mm；寬度不小于設計值，實測值12 m；油石比允許誤差±0.5%；外觀平整密實，色澤均勻，表面無脫落。

4 結語

綜上所述，公路養護是保障公路行車安全的重要舉措，為有效預防公路瀝青路面病害，應采用預防性養護工藝，從瀝青路面施工環節入手，應用碎石封層、冷鋪罩面等預防性養護技術，保護瀝青路面，確保瀝青路面的養護效果。項目方應結合公路瀝青路面實際管養需求，綜合分析養護成本、適用性后，篩選最佳預防性養護方案，充分發揮預防性養護技術的應用價值。

參考文獻

[1]季瑞武.精細磨耗層在城市瀝青路面預防性養護中的應用[J].江蘇建材，2023（6）：38-40.