探讨改性乳化沥青技术在公路养护方面的应用

陈 波

(贵州省思南公路管理段，贵州 思南 565100)

1 工程概况

贵州公路某既有国省干线公路标段所在地区的地形起伏较大，是典型的喀斯特地貌区。这一地区中的冬季降温速度较快，容易积聚大量的水分，且春季升温速度较慢，水分较难下渗，导致公路产生包含网裂、冻胀和翻浆等在内的病害。因公路会受到气候条件的影响，所以难免产生一些病害，这些病害的处理难度往往较大，尤其是早期产生的水损害，将对公路正常运营造成很大影响。该段公路的技术标准为：双向二车道，设计速度60 km/h，目前该段公路已经产生早期水损害现象，包括唧浆、沉陷、网裂、坑槽、龟裂和破坏等。

2 方案制定与对比

在雨季来临之前，该段公路产生一定量的坑槽，由于养护及时，所以公路通行没有受到太大影响，但由于雨季延长，导致路面上的坑槽面积越来越大，且数量有所增加，对公路正常运营和行车安全都造成很大影响。

对此，通过专家分析，制定以下处理方案。

(1)铣刨水损害段，并加铺一道厚度为4 cm的热沥青；

(2)全线重新施工做热沥青面层，同时对存在病害的基层与底基层进行处理；

(3)在坑槽挖补与局部路基修补基础上在全线范围内铺设厚度为1 cm的微表处。

通过分析和对比，上述方案均合理可行，但一次性从根本上解决水损害基本不可能。相比之下，第三套方法实用价值更高，能在解决水损害的基础上，降低成本，缩短工期，并提高路面各项性能，如耐磨性与抗滑性。

因微表处的应用前提是公路稳定性与强度依然保持良好，所以在施工前需要对路面上存在的病害进行全面调查，然后根据调查结果制定有针对性的处理方案。

3 材料方面

改性乳化沥青对微表处有重要作用，是主要粘结料，其质量对封层质量有直接影响，根据以往工程案例，以阳离子慢裂快凝型为宜。根据相关试验结果，该工程以AH-70#沥青为基质沥青。对于改性乳化沥青，其物理力学性能显著优于普通热沥青与乳化沥青，尤其是在高温条件下的粘结强度，可以达到乳化沥青3倍，普通热沥青2.4倍。另外，在抗剪强度与热流动值方面也具有显著优势，是一种理想的封层沥青材料。

微表处所用集料应没有风化和杂质，且质地坚硬、表面粗糙，以采用石灰岩生产而成的石屑为宜，其粒径在3～5 mm范围内，具体的颗粒组成要满足相关规范提出的要求。微表处所用填料对石灰岩细磨后产生的矿粉为主，其质量同样要满足相关规范的要求。对于压碎值与磨耗值等不能通过试验确定的指标，可使用原石料来试验。

微表处所使用的水以人畜饮用水为宜，使用前应进行严格检测，不能含有可溶性盐及引起化学反应的杂质与污染物。

微表处所用外加剂既可掺加至稀浆混合料当中，也可掺加至某个组分当中，通过对外加剂的适当选择与掺加，能实现对交通开放时间有效控制，但要注意外加剂的选择需要和混合料中不同组分达到均匀相溶。

4 养护施工

4.1 准备工作

(1)对机械设备进行调试与标定；

(2)为保证施工顺利完成和施工安全，应做好交通管制工作，在适当位置设置标志牌，在条件允许的情况下还可进行封闭施工；

(3)如果原路表面不干净，则可使用空气压缩机或高压水枪进行冲洗；

(4)根据设计确定的封层宽度，放出白细线，将其作为导向标志。

4.2 路面处理

对于缝宽小于2 mm的裂缝，可在清缝后直接进行微表处施工；而缝宽大于2 mm的裂缝，应先进行灌缝，然后再予以微表处。在灌缝过程中，所用材料应搅拌均匀，且不存在气泡；对于缝宽较大的裂缝，应先开槽切割，使用高压气体进行清缝，待裂缝达到干净后，采用以上方法进行灌缝，最后进行微表处施工。

对于原路表面存在的凹槽，先用切割机将其切割整齐，然后将旧料铲除干净，再用热拌料对路基予以补强处理，完成补强且强度满足要求后即可进行微表处施工。

对于原路表面存在的车辙病害，当深度达到10 mm以上时，应使用专门的填补箱进行单独处理，连续养护至少24 h以后方可进行微表处施工；当深度不足10 mm时，先对其进行铣刨，再用混合料加以修补，使路基和路表面的强度恢复到之前，满足设计要求，最后进行微表处施工。

若原路面的基层与底基层存在病害，应先开挖对基层和底基层的病害进行处理，然后再按照要求进行微表处施工。

4.3 摊铺施工

微表处方法最大限度利用了改性乳化沥青具有的特性，按照一定比例对各原材料进行混合搅拌，直到形成均匀混合料，然后尽快将其摊铺到路表面，摊铺厚度按照5～15 mm控制。完成摊铺后，混合料通过裹覆、破乳等形成一个坚固且密实的封层结构。其摊铺施工可使用专门的封层机进行，在正常情况下，仅需要5～7名作业人员就可以完成施工。完成摊铺施工后，应立即开始早期养护，以免行车碾压，在混合料的初凝内聚力达到12 km·cm以后，方可行人，在混合料的初凝内聚力达到20 km·cm以后，方可开放路段交通。

5 总 结

(1)在微表处施工开始前，应先检查路面结果强度与稳定性是否良好，若强度与稳定性无法达到要求，应对其进行必要的挖补处理。

(2)完成微表处施工后，路面抗滑性与抗磨耗性能均有所提高，能在交通量相对较大和重载车辆较多的路段中使用。

(3)采用改性乳化沥青，相较于普通沥青材料，不仅固化速度更快，而且铺筑厚度更薄，只有5～15 mm。

(4)相较于以热沥青为核心的薄层罩面，改性乳化沥青微表处具有良好封层效果，能有效防止和避免水分下渗，进而为路面结构提供有效保护。

(5)当路基路面结构保持稳定时，质量合格的改性乳化沥青微表处实际使用寿命可以达到至少3年。

(6)施工时交通封闭时间相对较短，一般在施工完成后1 h即可恢复交通，能有效减少施工对路段正常交通运行造成的影响。

(7)既可以在沥青路面养护中使用，也可用于水泥路面，当需要在水泥路面上使用该方法时，应先洒布一层粘层，以确保两层之间良好粘结，保证最终的养护效果。

(8)基于改性乳化沥青的微表处，其单位面积成本相较于普通热沥青罩面要低很多，通常只有它的50%，有利于减少工程造价，节省投资。

(9)当需要在水泥路面上采用该养护方法时，应先对路况进行深入分析与研究。除此之外，在水泥路面上应用微表处，对行车舒适度的影响及贡献还有待于进一步分析。