| 公路沥青路面预防性养护技术应用研究 |
| 日期：2016-4-13 14:41:41 来源：互联网 浏览数： |
1· 工程概况
G30 线永山段位于甘肃省河西走廊中部地区，是甘肃省在西部的主要交通要道，也是国家高速G30 线在甘肃省境内西部地区的重要路段，起点位于永昌县境内K2016 + 700 至山丹县境内K2134 +700，全长118km，于2002 年建成通车。自2007 年以来，在永山段高速实施微表处158. 1 万m2，雾封层171 万m2，封缝( 灌缝) 40 万m，2013 年在桥梁预防性养护中首次应用了超表处2 000m2。 G312 线永昌段位于祁连山北麓，河西走廊东段，在永昌县境内75km，基本处于戈壁绿洲地带。2008 年以来实施稀浆封层15 万m2，沥青碎石封层20 万m2，灌缝7 万m( 日常养护) 。 212 省道( 雅永公路) 起点位于内蒙古巴丹吉林沙漠腹地雅布赖镇( 与内蒙古317 省道相连) ，向南途经甘肃省武威地区民勤县和金昌地区金川区境内的戈壁滩，终点在甘肃省永昌县境内与312 国道线相连，全长166km。2008—2014 年，实施稀浆封层31 万m2，改性沥青碎石封层43 万m2，灌缝15 万m( 日常养护) 。 本文依据甘肃省金昌公路管理局近7 年来，在日常养护和大中修工程中实施的预防性养护的做法，并借鉴其他公路养护单位在日常养护中实施的预防性养护做法，对预防性养护技术进行了分析、归纳和整理，形成了各种预防性养护技术的定义，总结了各种预防性技术的适用范围及其特点等。 2· 沥青路面损坏类型分类 从近几年甘肃省在公路沥青路面养护中采取的一系列技术措施和沥青路面病害处治措施分析，公路沥青路面的损坏大致可分为结构性损坏和功能性损坏两类。 结构性损坏是指沥青路面结构层整体受到破坏，不能为车辆提供良好的通行条件，路面使用寿命终结; 功能性损坏是指路面的平整度降低，行车的舒适性和安全性降低，而路面的结构层受力完好。路面结构性损坏需要重新铺筑沥青面层( 或需处治基层) ，养护成本较大。而路面功能性损坏仅需要对原路面表面采取特定的技术方案进行处治就可以恢复路面使用性能，费用成本相对较低。解决这类公路沥青路面功能性损坏( 老化、裂缝、唧浆、轻度车辙、坑槽、松散、光面等各种早期病害) 所采取的一系列养护技术，就是目前对路面所采取的预防性养护技术。 3· 预防性养护技术分类 路面预防性养护是指在不改变原路面结构承载力的情况下，对结构层完好的路面采取某种技术措施，以达到恢复路面使用功能的目的。目前，公路养护市场采用的新材料、新技术、新工艺、新设备越来越多，而这“四新技术”也受到了越来越多的公路养护者高度重视和青睐。 按处治路面病害分类有: 封缝、雾封层、碎石封层、稀浆封层、微表处、超表处等技术。 4 ·公路沥青路面预防性养护技术的定义和适用范围 4. 1 封缝技术 封堵沥青路面裂缝的技术，即针对沥青路面因各种原因出现的裂缝( 有龟裂、网裂、半刚性基层反射裂缝、冻胀裂缝、沥青路面与水泥混凝土路面之间的裂缝等) ，采用各种不同材料和适合各种施工工艺的设备、工具，进行裂缝封堵的技术。材料有普通沥青、改性沥青、改性乳化沥青、橡胶沥青、封缝胶、贴缝带、沥青砂、石屑等，设备有专用的灌缝车、简易类工具等，裂缝的宽度不同，封缝施工工艺也各不相同。 单条裂缝有开槽( V 形较多) 和不开槽两种，在G30 线永山段高速使用较多，在K2016 + 700—K2134 + 700 区间封缝近40 万m。开槽( V 形较多)用灌缝胶灌缝( 针对较大裂缝先采用沥青砂等填塞再灌缝) ，造价15 ～ 18 元/m。不开槽，直接灌缝和贴缝带贴缝，这类在高速公路使用较多，造价7 ～ 8. 8 元/m。对于龟裂、网裂成片的裂缝多采用人工施工，用普通沥青和石屑来连片封缝，多用在二级及以下等级公路上，在212 省道K4 + 000—K166 + 000 区间封缝近5 万m2，造价7. 5 ～ 9. 5元/m2。 封缝技术是沥青路面日常预防性养护常采用的一种，具有施工工艺简单、施工速度快、封水效果较好、对交通影响小、经济实用等优点，多在初春季节和秋季雨季之前施工。缺点是不能有效解决裂缝的进一步发育。 4. 2 雾封层技术 雾封层技术是在沥青路面上喷洒雾化的改性乳化沥青的技术，适用于沥青路面表面沥青老化而出现的缺油现象、工程施工过程因控制不严导致面层渗水系数偏大的路面、旧路面罩面工程、改善新旧路面色泽等路段。具有隔水防渗、增强路面骨料之间的黏结力、改善路容、经济实用等优点，改性乳化沥青撒布量为0. 4 ～ 0. 68kg /m2 ( 沥青含量62%) ，造价2. 6 ～ 4. 42 元/m2。2010 年应用在永山高速K2065 + 000—K2120 + 000 区间的紧急停车带，效果良好。适用于高等级路面。 4. 3 碎石封层技术 碎石封层技术是把沥青和级配碎石铺撒在沥青路面或其他类型路面上的技术，有普通沥青、改性沥青、改性乳化沥青、橡胶沥青等碎石封层技术。把普通沥青、改性沥青、改性乳化沥青、橡胶沥青等均匀撒布到沥青路面( 基层、水泥路面) 上，再把一定规格的级配碎石按一定数量均匀撒布在其上，用胶轮压路机快速碾压( 后经行车碾压一定时段) 而成型的1cm 左右厚度的薄面层。 橡胶沥青碎石封层( 碎石粒径在10 ～ 15mm) ，2012，2013 年应用在永山高速路面重铺K2030 +000—K2045 + 000 段双向车道基层顶面; 2014 年应用在永山高速路面重铺K2120 + 000—K2134 + 000下行道基层顶面，作应力吸收层。橡胶沥青用量1. 8 ～ 2. 0kg /m2，碎石用量11 ～ 15kg /m2，造价约14. 8 元/m2。从实际情况和面层钻芯取样来看，效果良好。人工不能做橡胶沥青碎石封层。适用于高速公路路面基层、一级、二级及以下等级公路路面。 普通沥青碎石封层( 碎石粒径5 ～ 10mm) ，2013年在G312 线K2440 + 000—K2486 + 000 区间，212省道K122 + 000—K164 + 000 区间创建标准化养路工程，实施了大面积的碎石封层。普通沥青用量1 ～ 1. 1kg /m2，碎石用量16 ～ 18kg /m2，造价9. 5 ～11. 9 元/m2。适用于一、二级及以下等级公路路面。改性沥青碎石封层( 碎石粒径5 ～ 10mm) ，2012—2014 年连续3 年在212 省道K4 + 000—K22 + 000，K27 + 500—K71 + 000 共计61. 5km 实施了改性沥青碎石封层43 万m2，改性沥青用量1. 2 ～1. 25kg /m2，碎石用量18 ～ 20kg /m2，造价15. 35 ～19. 5 元/m2。人工不能做改性沥青碎石封层。适用于一、二级及以下等级公路路面，及需要增大摩擦系数的路段( 沥青光滑路面、急弯陡坡) 提高抗滑性能。 改 性乳化沥青碎石封层，在甘肃省其他养护单位也已成功应用，反应效果良好。适用于一、二级及以下等级公路路面。 碎石封层优点是施工工艺简单、开放交通时间短、施工速度快、成本低、封缝效果好、防止雨水下渗等，寿命可达6 ～ 8 年或更长，施工条件要求低。有同步和不同步两种施工方法。不适用于高速公路沥青面层预防性养护。雨天不能施工。沥青撒布温度需要严格控制( 普通沥青145℃、改性沥青180℃、改性乳化沥青25℃、橡胶沥青180℃) 。施工前对机械标定是必须的工作。需要人工养护一段时间和车辆需低速运行。 4. 4 稀浆封层技术 稀浆封层技术在原路面上铺筑具有封水和防滑性能的0. 5 ～ 1cm 厚的沥青面层技术，即用稀浆封层车将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌合成稀浆混合料摊铺到原路面上，封闭交通一定时间后自然成型的1cm 厚度的面层。2012—2014 年连续3 年G312 线K2440—K2486 区间，在212 省道K122 + 000—K164 + 000段，施工稀浆封层46 万m2，油石比6. 5% ～ 9%，ES-3 型集料用量10 ～ 20kg /m2，造价7 ～ 15 元/m2。稀浆封层具有封水和抗滑性能，施工工艺简单，成本较低，对交通影响小等优点，缺点是在急弯陡坡容易剥落，适用于各类路面基层顶面和适用于一、二级及以下等级公路路面。 4. 5 微表处技术 微表处技术是在高速公路路面上铺筑具有封水和防滑性能的1cm 厚的沥青磨耗层技术，即用稀浆封层车将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌合成稀浆摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的磨耗层。 2007—2014 年在永山高速K2016 + 700—K2134 + 700 区间内实施微表处158. 1 万m2。油石比6. 0% ～ 7%，MS-3 型集料用量18 ～ 20kg /m2，造价21 ～ 23 元/m2。 优点是微表处开放交通时间短( 工程所处环境不同而变化，通常在气温为24℃，湿度为50% 的状况下可在1h 内开放交通) ，成本较低。适用于沥青和水泥两种路面上，适用沥青路面车辙的填补、适用于需要增大摩擦系数的路段( 沥青光滑路面、急弯陡坡) 提高抗滑性能、适用于交通量大的路面、适用于要求开放交通较快的路段。具有良好的封缝效果，防止雨水下渗，在路面结构稳定的前提下，寿命可达6 ～ 8 年或更长，施工条件要求低( 可在常温下拌合) 等特点。 微表处技术施工控制的关键因素: 温度最低≥10℃; 雨天不能施工; 矿料的含水量是否均匀是控制摊铺效果的重要影响因素; 砂当量是微表处技术中对矿料要求最严格的指标，严重影响微表处的摊铺、混合料的拌合时间、交通的开放时间、施工质量的控制和外观质量的控制; 微表处摊铺车标定是必须的工作( 改性乳化沥青、矿料、乳液、水泥、水、添加剂) 。按用途不同，微表处可以分为MS-2 型和MS-3 型级配。 4. 6 超表处技术 超表处技术是在桥面( 路面) 上铺筑具有封水性能的厚度＜ 0. 3cm 的沥青磨耗层技术，超表处是使用由乳化产品，SBS，SBＲ，轮胎橡胶成分及细骨料充分混合而成的材料，对桥面( 路面) 进行机械化封层处理的工艺。 超表处技术目前在我省处于初试阶段，金昌公路管理局2013 年在永山高速公路5 座桥梁桥面防水处理上首次使用，从目前观测来看，封水效果很好，造价20 元/m2 ( 单层) 。 超表处材料的优点是具有优越的黏附能力、形成的封层经久耐用、不会产生车辙、快速凝固、可以在最短的时间内开放交通，材料本身已经含有细集料，一般情况下不需要再另行添加。超表处可达到的效果是为桥面( 路面) 提供防水层。 5· 公路沥青路面预防性养护技术的特点 预防性养护技术的应用基础是: 路面结构层基本性能没有丧失、沥青路面使用功能出现降低现象、沥青路面整体性较为完好、路面平整度降低。预防性养护技术其核心在于阻止水损害发生或延迟水损害的速度、提高路面平整度。 预防性养护技术的作用为: 能让道路的良好状态保持的时间更长，延缓未来的破坏，延长路面使用寿命周期。 预防性养护技术的理念为: 强调主动性、合理的方案、适宜的时间、最佳成本。 6 ·结语 “预防为主、防治结合”是公路沥青路面养护的指导思想。保持公路沥青路面的使用性能，延长路面使用寿命期，降低养护成本是养护的目标。预防性养护能及时有效阻止路面状况的下降，这种技术不仅能获得更长的道路使用寿命，而且在路面使用寿命期间，始终能维持较好的路面使用功能。 |
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