关于城市道路工程的维护技术探讨

胡玉国

(黄骅市交通运输局公路管理站)

城市道路是以供各种车辆和行人等通行的公用工程设施。市政道路运行维护的好坏，是关系到人民生活财产安全的大事。畅通的道路，快捷的交通，作为一座城市的窗口，直接反映了城市的管理水平。主要介绍三种城市道路维护工程使用的新技术和方法。

1 碎石封层

1.1 技术

碎石封层是将沥青(一般为乳化沥青)直接喷布于路表，继而撒布一层碎石，然后再用压路机碾压将碎石嵌入沥青层中形成的一个薄层。碎石封层主要用于密封不存在荷载型裂缝的路面，改善路面的抗滑性能。随着材料及施工技术的不断进步，碎石封层家族增加了许多新的成员，如橡胶沥青碎石封层、砂封层、“三明治”封层、“披风”封层、多层碎石封层等，这些新成员不但继承了原碎石封层的技术优点，而且在性能上得到了大幅的改善，同时也使得碎石封层的应用范围大大拓展。

1.2 材料

传统的碎石封层所用的乳化沥青一般为快凝型乳化沥青，以保证集料的快速反应，沥青微粒从水中破出裹覆在集料上，也就是破乳或凝结。阴离子型乳化沥青应与阳性集料配合使用，阳离子型乳化沥青应与阴性集料配合使用。当前所用的乳化沥青多为聚合物改性乳化沥青，特别是用于重要交通路段时，聚合物改性剂的加入降低了混合料的温度敏感性，增强了封层材料与原路面间的粘结，同时还使开放交通的时间得以提前。应用于碎石封层的集料必须干净、耐久，干净的石屑可以增强与沥青间的粘附，而耐久的石屑可以增加路面的抗磨耗性。

集料应尽可能保持均一的粒径，最佳粒径范围为6～16 mm，集料的粒径将在很大程度上影响封层的最终厚度。碎石封层所用集料的最理想外形为立方体形。扁平状颗粒由于存在扁平面而易于被沥青所淹没，而圆形集料则易于被车辆荷载推移、滚动。为了保证封层的稳定，要求经过碾压后的石屑有50%～70%要嵌人沥青层内。

1.3 应用

碎石封层适宜的施工季节相对较短，尤其不应在气温较低的季节施工。当环境温度低于15℃或者路面温度低于13℃时不应进行碎石封层施工，当路面表面存在大量灰尘或路面表面比较潮湿时不应进行碎石封层施工，在即将降雨前不应进行碎石封层施工。碎石封层施工后通常需要1个月较温暖的时间以利于集料颗粒重新定位并嵌入沥青膜中，所以不应在晚秋或者冬季进行碎石封层施工。碎石封层撒布完碎石经压路机碾压后即可开放交通，但是刚碾压完2 h内行车的速度应控制在32 km/h以内。

沥青胶结料、集料石屑、碾压工艺等三方面因素直接影响着碎石封层的使用品质和使用寿命，如果这几方面的因素得到了合理确定，则碎石封层的使用寿命一般在4～7年。其中，一般乳化沥青碎石封层一般使用寿命为3～4年，而聚合物改性乳化沥青碎石封层的使用寿命一般在5～7年，多层碎石封层处治的使用寿命要更长一些。部分研究显示在低交通量道路中，单层碎石封层使用寿命平均为5～6年，而多层碎石封层的平均寿命可达到9～10年。

同其它的表面预防性养护处治方法一样，碎石封层不能提高现有路面的结构性能，所以存在结构性病害的路面也不能采用碎石封层处治。因为较宽的裂缝或者经受过较大的移动的裂缝很可能会反射到碎石封层的顶面，因此存在较大范围这类病害的路面也不宜进行碎石封层处治。碎石封层的效果在很大程度上还原路面沥青胶结料的脆性有关，相关研究证明，对于使用年限较长、沥青胶结料老化或硬化严重的路面碎石封层并不是一种经济有效的方法。

2 稀浆封层

2.1 技术

乳化沥青稀浆封层是在常温下将乳化沥青、级配良好的细集料、矿物填料(可根据需要添加)、水和添加剂等按一定的配合比例拌和成稀浆混合料，并及时均匀地摊铺在路面上养护形成的薄层。它具有良好的和易性、粘附性和密实性，施工过程快速、简捷。对于新的沥青路面，均可用较少的沥青材料，较快的速度改善路况，并获得显著的经济效益。其施工平均厚度一般在3～12 mm。在国外，此项技术已成功的应用于机场道面、城市主干道和高速公路。稀浆封层技术的优点是可避免路面的氧化与破坏，从而延长现有路面的使用寿命;可提供一个耐久、全天候、无污染、无泛油的路面，处治后可在几小时内开放交通，可改善路面的抗滑性能，可美化路面，提供一个黑色表面。

2.2 材料

根据国际稀浆封层协会(ISSA)的定义，稀浆封层根据所用集料的最大粒径共可分为三类，每一类都有各自特定的适用场合:类型I，集料最大粒径3.2 mm，10% ～16%残留沥青，适用于低交通量道路的裂缝密封，类型II，集料最大粒径6.4 mm，7.5% ～13.5%残留沥肯，适用于中交通量或重交通量道路的路面松散及胶结料老化处治;类型Ⅲ:集料最大粒径9.5 mm，6.5% ～12%残留沥青，适用于处治路表轻微龟裂、路面松散、胶结料老化及恢复路面的抗滑性能。

稀浆封层所用的集料必须干净、级配良好、具有棱角性、耐久，如果可能的话应100%的用破碎集料。乳化沥青是稀浆封层混合料的胶结料，其质量的好坏直接影响着稀浆封层的品质。稀浆封层用乳化沥青可采用阴离子或阳离子慢凝型乳化沥青，也可采用阳离子快凝型乳化沥青。但是，在进行混合料设计时必须进行性能试验，以保证混合料性能及适宜的破乳时间。另外，在混合料中可加入一定的矿物填料以改善混合料的性能并调节破乳时间，可用的填料包括波特兰水泥、石灰、硫酸铝等。

2.3 应用

稀浆封层对于轻微程度的线裂、块裂、松散、水损坏等具有一定的处治效果。对于各种程度的路面抗滑性能不足，稀浆封层具有较好的效果。类似于其它的预防性养护技术，稀浆封层亦不可应用于存在结构性病害的路面，局部较严重的病害应在稀浆封层前进行合理处治。工作性裂缝应进行裂缝密封，如果路面存在大量较宽的裂缝或工作裂缝，稀浆封层可能就不适用了。另外，稀浆封层需要特殊的设备进行拌和、摊铺，一般稀浆封层施工后2 h以内可开放交通，如气温较低则需要长一些的时间。当路面温度或环境温度低于10℃时不应进行稀浆封层施工，但是经检测确定路面温度和环境温度均在7℃及以上时可进行稀浆封层施工。在稀浆封层施工后的24 h内可能会出现冰冻的情况下不应施工。当环境温度较低，从而使得乳化沥青破乳需要较长时间时，应综合考素，确定是否进行施工。

3 雾封层

3.1 技术

雾封层是对稀释、慢凝乳化沥青的一种较典型应用，它利用沥青喷洒车直接将乳化沥青撒布于路表面而无需集料覆盖，是一种低耗费的改善路面材料活性、防止路面松散病害发生的有效手段。如果在路面使用早期进行处理的话，雾封层可有效地延长路面的使用寿命。

3.2 应用

雾封层主要用于处治开始出现轻微疲劳龟裂、损失部分细骨料的路面，是这一阶段养护的最有效手段，且它的费用较低。雾封层可起到恢复路表氧化及硬化沥青粘附力、填补路面微小裂缝和空隙、防止路表水下渗、使低温下的路面免受损害、防止开级配路面松散等作用，雾封层还可用于加深路面颜色以区分路面行车车道。雾封层不建议应用于大交通量、高速行车的道路，也不建议用于密级配混合料沥青路面，因为雾封层会降低表面纹理从而使路表面的成为一个光滑的平面，不利于行车安全。

对于以OGFC做面层的路面，雾封层的使用可能会减小或消除原路面体系的排水功能。施工中也要时刻注意沥青用量，避免沥青用量过多在路表形成油膜，降低路面的抗滑性能。雾封层仅适用于轻微的沥青路面轻微疲劳裂缝、线形或块状裂缝、松散等，而且处治效果一般，对于轻微的水损坏有一定的处治效果。雾封层对路况较好，仅存在轻微裂缝、轻微表面松散及胶结料老化的路面最有效，而且定期的实施雾封层处治可以强化其使用效果。另外，对于油石比设计值偏低的混合料采用雾封层处理可谓是一种快速而有效的修复方法。

雾封层不宜在秋季或冬季施工，这样可降低在施工期遇到降雨的概率，另外可保证乳化沥青完全破乳前不会遇到冰冻的情况，在雾封层施工后必须封闭交通2 h以上，以保证乳化沥青的完全破乳。经过雾封层处理的路面在进行下一次雾封层处理或其它处理(如微表处、薄层罩面等)之前一般可使用1～2年。

此外，市政道路要保证得到一个好的维护效果，从沥青混凝土的设计、原材料的控制、施工机械的组合到现场施工方法等诸多环节都要认真科学对待。要合理配置施工人员、材料、设备，在施工过程中不断引进新技术、新工艺、新材料、新设备，精心施工，实施有效的动态管理，严格控制各种检测及试验，才能创造出更优秀的城市道路工程