浅析新技术在公路养护中的应用

炎庆全

【摘 要】我国的公路事业发展迅速，路面养护的机械化程度不断提高，本文主要对采用的轻强度养护措施和中强度养护措施进行简单论述。

【关键词】公路；养护措施

【Abstract】China's highway industry has developed rapidly， and the mechanization of pavement maintenance has been continuously improved. This article mainly discusses the light intensity conservation measures and medium strength conservation measures adopted.

【Key words】Highways；Conservation measures

1. 前言

近年来，我国的公路事业发展迅速，路面养护的机械化程度不断提高，新材料、新工艺、新机械不断在养护中得到应用，科学性养护和预防性养护在逐步加强，利用一些技术手段和预防养护的手段延缓大修期，既保证公路使用水平，又节约了养护资金。按照养护强度的强弱和厚度的大小，高等级沥青路面常用的预防性养护措施分为四类：

（1）0～15mm，轻强度养护措施，主要包括雾封层、微表处和碎石封层。

（2）10～30mm，中强度养护措施，主要包括超薄磨耗层。

（3）20～40mm，重强度养护措施，主要包括薄层热拌沥青混凝土。

（4）20～50mm，强强度养护措施，主要包括铣刨罩面、就地热再生和厂拌热再生。

2. 下面主要对采用的轻强度养护措施和中强度养护措施简单论述一下。

2.1 雾封层：

将乳化沥青稀释液或特制的路面保护剂喷洒到现有沥青路面上的养护技术。以形成一层严密的防水层将路面封闭，起到隔水防渗、保护路面的功能，最大限度的减少路面的水破坏，增大路面集料间的粘结力，延长路面使用寿命。

2.1.1 雾封层材料：

普通乳化沥青类雾封层使用材料是普通乳化沥青稀液，由普通沥青、乳化剂和水稀释而成，它能改善路表状况，增强路面密水性能。含再生剂类雾封层使用材料是含“再生剂”类的沥青乳液，由石油溶剂、改性沥青、沥青活性再生剂特制而成，它在发挥普通沥青雾封层作用的基础上，能对老化路面中的沥青进行再生，恢复其部分路用性能（雾封层的功能属性见图1）。

2.1.2 雾封层优点：

（1）具有良好的防水性，可以减少路面的水损害；

（2）具有良好的渗透性，可以填补路面细微裂缝和表面空隙；

（3）增强沥青表面层集料间的粘结力，起到沥青再生剂作用并可保护旧氧化沥青路面；

（4）雾封后可以使路面黑色化，能增加路面色彩对比度，增强驾驶员的视觉舒适度；

（5） 对0.3mm以下的裂缝起到自动愈合的作用；

（6） 大幅提高道路的使用寿命和降低维护成本，有资料证明：一般情况下，雾封层能延迟病害2～4年出现，提高了道路的使用寿命。

2.1.3 适用性和局限性：

考虑到雾封层材料的渗透性及其作用，雾封层施工的路面和气候使用性和局限（雾封层施工的適用性和局限性见表1）

2.2 稀浆封层：

稀浆封层是采用专用机械设备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比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。开放交通时间的长短依工程所处环境的不同而变化，通常在气温为24℃，温度为50%（或更小）的状况下可以在1h 内开放交通。

（1）稀浆封层分类：按照矿料级配以及罩面厚度的不同，稀浆封层可以分为细封层、中封层和粗封层，分别以ES-1、ES-2、ES-3表示；按照开放交通的快慢，稀浆封层可以分为快开放交通型稀浆封层和慢开放交通型稀浆封层；按照是否掺加了聚合物改性剂，稀浆封层可以分为稀浆封层和改性稀浆封层。

（2）施工工艺。

将乳化沥青、符合级配的骨料、水、填料及添加剂按一定的设计配比搅拌成稀浆混合料，均匀地摊铺在待处理的路面上，经裹复、破乳、析水、蒸发和固化等过程与原路面牢固地结合在一起，形成密实、坚固、耐磨和道路表面封层，大大提高路面使用性能。

2.3 微表处（Micro-surfacing）：

微表处由聚合物改性乳化沥青、100%轧碎石料、矿物填料、水和必要的添加剂组成，使用专门的施工设备边拌和边摊铺到原路面上，施工时厚度一般在1cm左右。它适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑道等。

2.3.1 功能：可以提高路面的抗滑能力]阻止水分下渗、防止路面的老化与松散，从而有效地延长路面的使用寿命。微表处的使用可根据路面状况实施单层或双层摊铺，微表处还可以填补已经稳定的车辙。微表处混合料摊铺后可在较短的时间内开放交通，具体的时间因各个工程的实际情况而有所不同。通常12.7mm厚的封层在24℃以上、湿度50%以下时可在1小时内开放交通，承受车轮碾压，但不可有刹车、起步或转弯。

微表处是采用专用机械设备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成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。按照矿料级配的不同，微表处可以分为Ⅱ型和Ⅲ型。

2.3.2 适用范围。

（1）路面破损状况较轻（PCI>90），路面有一定的车辙病害（车辙深度为10mm～25mm）的路段。

（2）路面裂缝较少，主要存在松散、麻面等病害。

（3）路面抗滑能力不足而进行的加铺罩面。

2.3.3 以下路段不宜进行微表处：

（1）路面出现结构性病害，如大量反射裂缝、龟裂等。

（2）结构强度指数不足的路段。

2.3.4 微表处施工设备。

微表处混合料的设计在稀浆封层的基础上增加了6天的磨耗试验和碾压粘砂试验（LWT），以评估其抗水损坏能力及最大沥青用量，当用于填补车辙时还需要进行碾压变形测试。除此之外，微表处混合料的油石比可可采用马歇尔法或维姆法确定。作为预防性养护技术的微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，降低工程造价，显著降低基本消除早期水损坏的发生。

2.4 碎石封层：

采用专用设备即碎石封层车将单一粒径的石料及沥青胶结料几乎同时洒布在路面上，在胶轮压路机或自然行车碾压下，形成的保护原有路面的沥青碎石磨耗层。碎石封层技术是一种十分有效的养护技术，如果应用及时，可以改善道路的防水性能，提高道路的防滑能力，消除道路病害，提高道路的行车舒适性，极大地延长一个结构良好的道路的使用寿命。

（1）按施工工艺分为 ：普通碎石封层也称异步碎石封层、同步碎石封层。

（2）按碎石封层层数分为：单层碎石封层（一层胶结料、一层碎石）、多层碎石封层（多层胶结料、多层碎石，每层碎石粒径不同）。

2.5 纤维封层。

是指一台设备同时洒布沥青和玻璃纤维，然后在其上面撒布骨料形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新工艺，其可以有效的阻止原旧有面层上的裂缝或路基裂缝反射到上覆层，是世界沥青路面养护和建设的革命性新技术，也是同步碎石封层技术的最新发展。

（1）纤维封层技术主要优点： 防止反射裂缝，阻断路基/面层的病害互联；提高路面的防水性能；良好的应力吸收和分散作用。

（2）纤维封层技术应用范围：新/旧沥青路面铺设耐磨层；新建路基、面层层间粘结应力吸收层；各等级公路下封层施工；旧水泥路面改造为沥青路面（白改黑）施工；桥面防水层施工。

2.6 薄层罩面：

即SMA混合料罩面技术，SMA是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青马蹄脂结合料，具有优良的抗车辙性能和抗滑性能。薄层罩面按照实施的方法可以分为冷薄层罩面、热薄层罩面和温薄层罩面三种类型。冷薄层罩面就是在常温下实施施工，不需要对材料进行加热，具有施工方便、快捷的特点。而热薄层面则是相对于冷薄层罩面而言的，就是对材料进行加热，然后施工。它具有防止路面品质下降、恢复路面的抗滑阻力、修复路面的缺陷的特征。处置综合病害，效果比较明显，但成本较高。温薄层罩面是介于冷拌和热拌沥青混合料温度之间，性能接近热拌沥青混合料的新型混合料。該技术能够有效的改善路面平整度，提高行车的舒适性和抗滑能力，增加行车的安全性。

2.7 超薄磨耗层（ NovaChip ）、超粘磨耗（ NovaSurfacing ）。

2.7.1 超薄磨耗层（ NovaChip ）：

（1）将间断级配热拌沥青混合料与乳化沥青相结合的一项技术，能够解决路面轻微裂缝、轻微松散，车辙（小于15mm），路面渗水，表面贫油、老化，抗滑性能降低等病害，既可用于旧路面表面功能的恢复，又可用于新建路面的抗滑层。其铺装厚度一般为15 ～ 25mm（Novachip薄层罩面施工工艺流程见图2）。

（2）超薄沥青混凝土磨耗层主要用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护。施工过程中利用改装过的摊铺机，就可同步完成改性乳化沥青喷洒和热沥青混合料摊铺。再经过钢轮压路机的碾压，早期病害路面就可以焕然一新。按理论上测算，一般高速公路路面使用寿命至少在6年以上，但优良的超薄沥青混凝土磨耗层使用寿命可长达8-10年。同时，磨耗层表面粗糙可增加车轮的抗滑性；降噪性、渗水性好，可以大大减少雨天常见的水雾，提高能见度。尽管磨耗层仅有两公分厚，但却能与原有路面紧密结合、推移病害，这对节能降耗有较大的实用价值。

2.7.2 超粘磨耗层：

超粘磨耗层是采用超粘磨耗层核心设备同时喷洒乳化沥青粘结料、摊铺拌合玻璃纤维的超粘磨耗冷拌混合料，经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路养护和建设施工技术，它结合了超薄磨耗层、微表处两种技术的优点，依托加入玻璃纤维和改良的粘结层工艺，大大提高了新铺磨耗层与旧有路面的粘结性和路面的各项性能，从而延长道路的使用寿命。具有高耐磨性、高粘附性、高防水性、高度应力吸收和应力分散作用、超强的抗裂能力，有效抑制裂缝及反射裂缝的产生、高稳定性、施工快捷性的特点。

[文章编号]1619-2737（2018）02-01-686