城市道路沥青路面预防性养护技术应用和探讨

姜鹏

（北京市城市道路养护管理中心，北京 100069）

0 引言

城市道路在其设计使用年限内，养护维修工作会贯穿其中，包括日常小修保养、病害专项处置、大中修等，传统养护作业主要为被动式，即路面出现病害后，才去针对性地修补，而且修复效果往往较差，导致病害进一步发展加剧，修复成本高、效果差。应用预防性养护技术，能有效弥补传统养护方式存在的不足。

1 预防性养护适用范围

沥青路面的预防性养护适用于无明显路面损坏或仅产生轻微非结构性病害的路面，养护措施不破坏既有道路结构及强度，以达成防止沥青路面病害产生或扩展、蔓延的目标，从而维持或提高沥青路面路用性能、延长路面使用寿命的目的。

预防性养护对路面技术状况的基本要求是表面技术状况良好，无大面积车辙、坑槽类病害，路面结构强度优良。预防性养护的适用性可采用PCI和PSSI指标进行初步判断，PSSI作为检验指标，PCI作为判定指标。当PSSI路面结构强度满足要求时，可采用PCI作为沥青路面是否需要实施预防性防护的判定依据。对城市主、次干路，一般要求路面结构强度PSSI不小于85，路面破损状况指数PCI不小于85。当沥青路面的抗渗、抗滑等使用功能不足时，可针对性的实施适宜的预防性养护技术，以延长路面长期使用性能及使用寿命。

2 预防性养护工程措施的选择

2.1 封缝养护技术

城市道路沥青路面在经历较长时间的车辆荷载、雨雪环境侵蚀、结构材料温缩、干缩反应等因素综合作用下，可能导致出现各种类型的裂缝，普遍以纵向裂缝、横向裂缝为主。裂缝类病害沥青路面较为常见的路面病害。将封缝技术用于早期病害控制修复中，能最大限度避免水分侵入路面结构层，避免对路面、路基结构造成进一步损伤。

封缝一般分为灌缝和贴缝，均适用于结构强度优良、路面表面性能良好的路面，重点处理的裂缝为纵、横向裂缝，主要的缺点为维持时间短，一般仅为1～2年。

灌缝材料一般选用热沥青或密封胶，缝宽10mm以上的可直接灌注，缝宽小于10mm的，应使用开槽机将裂缝修整成适宜的形状，深宽比不应超过2:1，开槽至少10mm宽，12mm深。

贴缝施工操作简便，常采用热黏式贴缝带或自黏式贴缝带两类。贴缝施工时的路面温度应不低于15℃，路面应保持干燥、清洁，路面潮湿时不宜施工。

路面裂缝养护工作重点为修复及时性，封缝养护是路面预防性养护工作中唯一病害出现后进行的养护施工，其预防性作用体现在控制裂缝进一步发展扩大。

2.2 雾封层养护技术

雾封层技术是将专用的雾封乳化沥青喷洒在沥青路面上，在既有道路结构层表面形成一层封闭防水层，封闭层能在一定程度上将细微裂缝弥合，同时可增加沥青混合料面层集料间结合力、防水抗渗等作用。

雾封层技术对于麻面、轻微松散及不规则裂缝等路面病害有较好的治理效果，封闭层有效阻断病害进一步发展的空间，同时增强混合料黏结力，经雾封处理后，由于雾封材料流动性较好，可渗入裂缝及混合料空隙，可使面层结构中的轻微裂缝“自愈”，从而恢复沥青面层黏附力，阻止路表水下渗引发的进一步破坏。

雾封层的施工应在温暖或炎热干燥的天气进行，一般要求气温高于15℃，下雨天严禁施工。

2.3 微表处养护技术

微表处技术是按照设计配比将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、添加剂和水等拌和形成稀浆类混合料，并采用专用设备摊铺到既有沥青面层上。微表处面层具有良好的抗滑性能、耐久性能，且养生周期短，可很快开放交通。适用于既有道路沥青表面层老化、轻微松散、麻面，但平整度较好、无拥包和坑槽等病害的路面。

微表处技术在城市道路沥青路面预防性养护中应用非常广泛，尤其对道路表面层沥青的老化、麻面能起到较好的补强作用，且微表处具有较好的抗滑性能。对车辙深度小于15mm的路面和5mm以下轻微裂缝，可直接采取罩面处理。当裂缝宽度大于5mm时，先按封缝处理要求处理裂缝，后进行罩面施工。

2.4 超薄罩面/薄层罩面养护技术

超薄罩面/薄层罩面区别于普通沥青混凝土罩面，其结构厚度更小，但具有较大的构造深度和较好的抗滑性能的表面磨耗层，适用于路面平整度良好、无明显车辙及其他结构性病害的道路，是一种提高路面表面层路用性能的磨耗层。薄层罩面厚度在30mm±5mm，超薄罩面厚度在20mm±5mm。

超薄罩面/薄层罩面是道路近年来较为常用的预防性养护表面层处理方法之一，维修效果与稀浆封层和微表处类似。超薄罩面厚度仅为15～25mm，较微表处和稀浆封层更厚，其适用性也更为广泛，超薄罩面/薄层罩面具有较高的结构强度、抗滑性能优良、平整度优良、行车声噪小等特点。适用于既有路面表面层状况良好、结构强度优良的道路，路面允许有轻微裂缝类病害、较轻程度车辙、麻面、松散等表面病害。一般常用于路面出现较大范围的表面层病害且交通量较大的路面，以控制病害进一步发展扩大。施工前应对裂缝进行灌缝处理，补修轻度坑槽病害。

3 预防性养护技术的工程应用

3.1 工程概况

北京市某城市次干路，路段全长1435m。

3.2 既有道路结构

本段道路于2014年改建，路面结构如下：表面层为5cm中粒式沥青混凝土，下面层为6cm粗粒式沥青碎石，基层为40cm二灰稳定砂砾。

3.3 路面破损情况

道路具体病害内容及数量见表1。

表1 路面损坏状况评定

路面PCI值为78.09，综合评价为“B”类，路况指标较好，仅部分路段出现网裂、龟裂、个别红绿灯路口出现轻微车辙。全路段有不同间隔的纵横缝，现状裂缝基本已进行了灌缝处治，效果较好。

3.4 病害原因分析

本段道路病害类型主要为裂缝类，整体路况较好，仅局部存在网裂或龟裂病害。通过病害处取芯发现，路面轻微病害主要发生在上面层，中度网裂及龟裂裂缝贯穿面层，仅局部存在基层块裂。

分析本道路病害成因，主要有以下几点：

（1）沥青路面材料老化，内部黏聚力降低，在行车荷载及水汽环境等因素综合作用下形成网状或不规则裂缝。

（2）龟裂初始形态是沿路基带出现的单条或者多条平行的纵缝，逐渐在纵缝间出现的横向或者斜向的连接缝，之后形成龟裂。

3.5 预防性养护方案

本道路适合采用预防性养护措施，延长道路的使用寿命。

（1）路面结构一：适用于主辅路一般路段。

上面层：2.5cm抗滑超薄罩面层。

SBS高黏改性乳化沥青黏层（沥青用量0.6～0.8L/m2，一体化摊铺）。

厚度：2.5cm，铣刨旧路面2cm。起终点接顺段范围内铣刨深度由2cm渐变为2.5cm，与现况旧路进行接顺。

（2）路面结构二：适用于主路轻中度网裂、轻度龟裂病害。

上面层：2.5cm抗滑超薄罩面层。

高黏改性乳化沥青黏层（沥青用量0.6～0.8L/m2，一体化摊铺）。

中面层：5cm中粒式温拌沥青混合料。

SBS改性乳化沥青黏层（沥青用量0.6～0.8L/m2）。

厚度：7.5cm，铣刨旧路面层7cm。

3.6 抗滑超薄磨耗层技术特点

抗滑密实薄层沥青混凝土是一类较特殊的沥青混合料，它的级配曲线形式介于SMA和AC类之间，偏于SMA的断级配，具有优良的高温性能，其级配类型为骨架密实型，粗骨料占3/4左右，使其成型的结构更具稳定性；优良的抗滑性能，由于粗集料较多，其表面构造较大，一般可达0.8～1.2或更高；较好的密实防水性能和抗开裂性能；优良的施工性能，并且因颗粒公称粒径较小，施工质量容易控制；表面美观均匀性好，铺筑后的路面非常黑亮，且保持长久、由于级配绝大部分是由4.75mm部分颗粒组成的，表面显得十分均匀；经济性好，较SMA明显降低；常规沥青混合料施工机械进行同步摊铺即可满足要求。

抗滑密实薄层罩面技术是一种针对结构强度大、路用性能优良的路面养护解决方案。抗滑密实薄层罩面通过优化沥青混合料配合比及结构层形式，在一定范围内提高粗集料用量，使之形成受力骨架和嵌挤型结构。一方面增加表面构造深度，提高抗滑能力，另一方面，可提高混合料的抗车辙能力。同时，骨架密实型结构能提供良好的密实防水性能和抗开裂性能。

4 结语

将预防性养护技术用于城市道路养护工作，在全寿命周期内降低道路养护成本，同时有效提升了路面的行驶质量及延长道路使用寿命。转变城市道路养护理念和养护投资模式，全面推行预防性养护技术应用，是沥青路面养护事业的发展趋势。