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摘 要：為了提高瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果，延長(zhǎng)路面使用壽命，結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)其路面病害情況進(jìn)行調(diào)查分析，并對(duì)病害產(chǎn)生的機(jī)理展開(kāi)分析，提出了表面封層、裂縫填補(bǔ)、罩面層等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。經(jīng)方案比選，確定采用表面封層類的霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，并對(duì)其在試驗(yàn)路段的應(yīng)用效果加以檢驗(yàn)。結(jié)果表明：霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可降低瀝青路面構(gòu)造深度，提高路面平整度，降低路面水損害性和摩擦系數(shù)，有利于提高路面使用性能瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;病害調(diào)查;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);霧封層技術(shù);

作者簡(jiǎn)介：段龍彪（1988—），男，河北蠡縣人，研究方向?yàn)榈缆放c橋梁養(yǎng)護(hù)。;

0 引言

在公路的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，因受車輛荷載、溫度、日照等因素的影響，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)各種病害，使用性能會(huì)逐漸下降。若處治不及時(shí)，可能導(dǎo)致病害進(jìn)一步發(fā)展，從而降低行車舒適度和安全性。瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種有效的病害防治方法，主要通過(guò)一定的技術(shù)手段，在瀝青路面尚未出現(xiàn)大規(guī)模病害之前對(duì)其進(jìn)行處理，屬于一種主動(dòng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)。由于公路瀝青路面病害類型較多，產(chǎn)生機(jī)理比較復(fù)雜，可使用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)也較多，常見(jiàn)的有表面封層、裂縫填補(bǔ)、罩面層等。只有根據(jù)實(shí)際情況，基于瀝青路面的病害特征，采取合理的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，才能在降低養(yǎng)護(hù)成本的同時(shí)，達(dá)到預(yù)期養(yǎng)護(hù)效果。

1 工程概況

某公路建成通車后5年，在車輛荷載及環(huán)境因素的影響下，一些路段出現(xiàn)了不同程度的路面病害，主要表現(xiàn)為裂縫、車轍、坑槽、泛油等。為對(duì)該路段瀝青路面病害進(jìn)行及時(shí)處治和預(yù)防，提高瀝青路面的路用性能，相關(guān)部門決定對(duì)該段路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。選擇其中750m路段作為試驗(yàn)路段，分析和評(píng)價(jià)養(yǎng)護(hù)效果。

2 路面病害調(diào)查情況及產(chǎn)生機(jī)理

2.1 路面裂縫

該試驗(yàn)路段路面出現(xiàn)大量橫向裂縫和少量縱向裂縫。瀝青路面裂縫是指在外界環(huán)境作用下產(chǎn)生的開(kāi)裂，主要受車輛荷載大小、瀝青混合料的性質(zhì)等因素的影響。瀝青路面產(chǎn)生裂縫后，會(huì)加速外界水流向路面內(nèi)部甚至道路基層，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面損壞及路基軟化破壞，影響道路行車安全。根據(jù)形狀的不同，路面裂縫可以劃分為橫向裂縫和縱向裂縫；根據(jù)成因的不同，路面裂縫可劃分為溫度裂縫、荷載裂縫、基層反射裂縫等。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，本路段超載貨車較多，主要以荷載裂縫、橫向裂縫為主。

2.2 車轍

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該試驗(yàn)路段路面出現(xiàn)了大量車轍病害。車轍是指在車輛荷載作用下，由于瀝青混凝土的蠕變特性而產(chǎn)生的帶狀坑槽。隨著車轍深度的增加，路面積水的概率也逐漸升高，嚴(yán)重影響道路的行車安全。根據(jù)車轍的成因可以將其劃分為流動(dòng)性車轍、結(jié)構(gòu)性車轍、壓實(shí)性車轍。由于本路段超載貨車較多，車轍以壓實(shí)性車轍為主。

2.3 坑槽

該試驗(yàn)路段路面出現(xiàn)少量坑槽病害。裂縫產(chǎn)生后，瀝青路面積水會(huì)沿裂縫向路面內(nèi)部滲透，在上部車輛荷載及外部環(huán)境因素的作用下，瀝青的黏結(jié)力會(huì)逐漸降低，造成骨料剝離，進(jìn)而導(dǎo)致路面形成坑槽。

2.4 泛油

試驗(yàn)路段路面出現(xiàn)少量泛油病害。瀝青路面泛油是在溫度以及路面積水的作用下，瀝青混合料中的瀝青逐漸向道路表面移動(dòng)的一種常見(jiàn)路面病害。該類病害的產(chǎn)生不僅與外界環(huán)境有關(guān)，還受瀝青混合料配比的影響。瀝青路面泛油會(huì)導(dǎo)致路面抗滑性能逐漸衰減，進(jìn)而影響行車安全。實(shí)際工程中常通過(guò)銑刨或加鋪瀝青層的方法對(duì)瀝青路面泛油病害進(jìn)行處理。

3 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案比選

由于該試驗(yàn)路段路面出現(xiàn)了大量裂縫、車轍，少量坑槽、泛油等病害，需要采用相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理。根據(jù)適用性及作用機(jī)理的不同，現(xiàn)階段的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)可分為表面封層、裂縫填補(bǔ)、罩面層等類。為了選擇適合本項(xiàng)目的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，需要對(duì)養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行比選。

3.1 表面封層技術(shù)

表面封層技術(shù)是指通過(guò)對(duì)病害路表面噴灑一層功能性材料，從而達(dá)到阻水并增強(qiáng)瀝青路面路用性能的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。根據(jù)封層材料的不同可以將其劃分為霧封層技術(shù)和還原劑封層技術(shù)。其中，霧封層技術(shù)采用乳化瀝青、添加劑等作為封層材料，并通過(guò)表面噴灑工藝將其均勻噴灑于病害路面，能夠增強(qiáng)瀝青混凝土中骨料與瀝青的黏結(jié)力，一般用于對(duì)瀝青路面裂縫、坑槽等病害的處理。還原劑封層技術(shù)是通過(guò)對(duì)瀝青路面噴灑還原劑的方法來(lái)增強(qiáng)老化瀝青的延展性，從而達(dá)到提高瀝青路面路用性能的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，一般用于病害嚴(yán)重程度較低的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

3.2 裂縫填補(bǔ)技術(shù)

裂縫填補(bǔ)技術(shù)通過(guò)對(duì)瀝青路面裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，阻斷路面積水向路面內(nèi)部滲透的通道，從而減少瀝青路面發(fā)生水損壞的可能性。根據(jù)路面裂縫填補(bǔ)用料的不同，裂縫填補(bǔ)技術(shù)可分為瀝青灌縫處理、灌縫膠處理、抗裂貼片處理等。瀝青灌縫處理是指將瀝青加熱至流動(dòng)狀態(tài)后用于瀝青路面裂縫灌注填補(bǔ)的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其施工工藝較簡(jiǎn)單、施工成本較低，但施工過(guò)程受環(huán)境溫度的影響較大，作業(yè)過(guò)程中還具備一定的危險(xiǎn)性；采用常溫型改性瀝青材料和灌縫膠對(duì)路面裂縫進(jìn)行處理，一定程度上可彌補(bǔ)上述工藝的不足，但施工成本較高；抗裂貼片處理是近幾年來(lái)新興的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，主要采用抗裂貼片對(duì)路面裂縫進(jìn)行處理，能夠很好地控制路面裂縫的發(fā)展且施工過(guò)程簡(jiǎn)單、施工成本適中、施工過(guò)程中對(duì)道路交通的影響較小。

3.3 罩面層技術(shù)

罩面層技術(shù)是在病害道路表面加鋪一層或多層瀝青混凝土的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能夠修復(fù)瀝青路面中大部分病害，適用于病害程度較嚴(yán)重的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。根據(jù)加鋪瀝青混合料的種類，罩面層技術(shù)可分為熱薄層罩面、乳化瀝青混合料罩面、溫薄層罩面等。熱薄層罩面選用普通熱拌瀝青混合料作為加鋪層材料，具有施工工藝簡(jiǎn)單、施工成本低、承載能力強(qiáng)、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，但熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)和施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體，且施工質(zhì)量受環(huán)境溫度的影響較大；乳化瀝青混合料用作加鋪層材料時(shí)，在瀝青混合料生產(chǎn)和施工過(guò)程中不需要對(duì)瀝青混合料進(jìn)行加熱，克服了熱薄層罩面技術(shù)的缺點(diǎn)，但施工成本較高；溫薄層罩面選用溫拌瀝青混合料作為加鋪層材料，兼具施工成本低、對(duì)環(huán)境污染較小的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.4 方案比選

根據(jù)路面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，試驗(yàn)路段瀝青路面病害主要表現(xiàn)為裂縫和車轍，并出現(xiàn)少量坑槽和泛油病害。綜合考慮路面病害情況及養(yǎng)護(hù)成本等因素，該工程最終采用霧封層技術(shù)對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，并通過(guò)瀝青路面的構(gòu)造深度、透水系數(shù)及摩擦系數(shù)等指標(biāo)對(duì)試驗(yàn)段的養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行分析。

4 試驗(yàn)路段養(yǎng)護(hù)前后路用性能對(duì)比

4.1 瀝青路面構(gòu)造深度

瀝青路面構(gòu)造深度是指一定面積內(nèi)道路表面開(kāi)口孔隙的平均深度，常用來(lái)評(píng)價(jià)瀝青路面在宏觀上的粗糙程度和排水能力。采用霧封層技術(shù)對(duì)該公路瀝青路面試驗(yàn)路段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后，對(duì)養(yǎng)護(hù)前后瀝青路面的構(gòu)造深度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖1所示。

圖1 養(yǎng)護(hù)前后試驗(yàn)路段瀝青路面構(gòu)造深度變化曲線

由圖1可知，在公路路面養(yǎng)護(hù)之前，瀝青路面平均構(gòu)造深度為0.735mm，說(shuō)明該公路試驗(yàn)路段瀝青路面已出現(xiàn)較多的車轍和一些坑槽病害，路面積水概率大，且路面病害在積水的影響下增大了進(jìn)一步發(fā)展的可能性。采用霧封層技術(shù)處理后，瀝青路面的平均構(gòu)造深度為0.342mm，與養(yǎng)護(hù)前相比降低了53.47%，這表明霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用能夠減小瀝青路面的構(gòu)造深度，使路面更加平整，改善了瀝青路面的排水能力。

4.2 瀝青路面的滲水系數(shù)

瀝青路面的滲水系數(shù)常用于評(píng)價(jià)瀝青路面滲水能力，滲水系數(shù)過(guò)大會(huì)引起積水透過(guò)結(jié)構(gòu)層進(jìn)入路基，進(jìn)而導(dǎo)致路基遭到破壞。采用霧封層技術(shù)對(duì)該公路瀝青路面試驗(yàn)段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后，對(duì)養(yǎng)護(hù)前后瀝青路面的滲水系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖2所示。

圖2 養(yǎng)護(hù)前后試驗(yàn)路段滲水系數(shù)變化曲線

由圖2可知，在公路路面養(yǎng)護(hù)之前，瀝青路面平均滲水系數(shù)為17.32mL/min，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)前路面裂縫病害較多。采用霧封層技術(shù)處理后，該路段瀝青路面平均滲水系數(shù)為3.85mL/min，與養(yǎng)護(hù)之前相比，平均降低了77.77%，這表明霧封層技術(shù)能夠在一定程度上阻塞瀝青路面內(nèi)部孔隙，阻斷路面積水向道路內(nèi)部滲透，降低了瀝青路面產(chǎn)生水損害的可能性，可有效控制路面裂縫和坑槽的進(jìn)一步發(fā)展，延長(zhǎng)路面使用壽命。

4.3 瀝青路面摩擦系數(shù)

瀝青路面摩擦系數(shù)影響行車的安全性，且道路的霧封層養(yǎng)護(hù)會(huì)對(duì)瀝青路面的摩擦系數(shù)產(chǎn)生影響。因此，對(duì)施工前后瀝青路面的摩擦系數(shù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖3所示。

圖3 處理前后瀝青路面摩擦系數(shù)變化曲線

由圖3可知，在公路路面養(yǎng)護(hù)之前，瀝青路面平均摩擦系數(shù)為0.533，說(shuō)明存在裂縫、泛油等病害。在公路路面采用霧封層技術(shù)處理后，瀝青路面平均摩擦系數(shù)為0.492，與養(yǎng)護(hù)之前相比平均降低了7.69%。表明霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致瀝青路面摩擦系數(shù)的下降，但仍符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)某公路路面的病害進(jìn)行調(diào)查分析，提出了相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案，經(jīng)比選最終采用霧封層技術(shù)對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理，并分析了霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果，得出以下結(jié)論：

(1）在車輛荷載和環(huán)境因素的影響下，公路瀝青路面病害及其成因較為復(fù)雜。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的選取不僅會(huì)影響?zhàn)B護(hù)效果，還會(huì)影響道路后期的運(yùn)營(yíng)成本，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)瀝青路面的病害類型選取合理的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。

(2）采用霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行處理后，試驗(yàn)路段內(nèi)瀝青路面構(gòu)造深度明顯降低，瀝青路面平整度也有一定程度的提高，瀝青路面的排水能力得以改善；瀝青路面滲透系數(shù)大大降低，減少了路面積水向?yàn)r青路面內(nèi)部的滲透，降低了瀝青路面水損害的可能性，延長(zhǎng)了瀝青路面的使用壽命。

(3）霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)的處理會(huì)在一定程度上降低瀝青路面的摩擦系數(shù)，但總體來(lái)說(shuō)霧封層處理后的摩擦系數(shù)仍滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

(4）根據(jù)試驗(yàn)路段的測(cè)定結(jié)果，在本項(xiàng)目中可以使用霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)整個(gè)病害路段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理。

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