乌鲁木齐市城市道路预防性养护质量控制及应用分析

火凡

[新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000]

0 引言

新疆地处亚洲腹地，是多盐碱地区，跨越了严寒和寒冷两个气候区，夏季炎热、冬季寒冷、紫外线辐射强度大，大部分地区自然条件恶劣，年温差大、气候干燥、干湿交替频繁，使道路纵向裂缝、龟裂、车辙以及坑槽等病害更为普遍。

过去乌鲁木齐城市道路养护常使用多频率围挡修补施工，施工过程中容易造成道路拥堵，整体路面斑斑疤痕，影响城市美观，故提出道路预防性养护方法作为城市沥青道路养护的常规性措施。

沥青路面预防性养护，使用一种高科技道路养护新型材料，主要在沥青路面“亚健康”状态时进行预防性养护，喷涂于沥青混凝土表面，浸润、激活、修复、还原老化的沥青，恢复原有性能，阻止沥青老化，起到综合的预防性养护，避免公路病害进一步扩大，达到美化道路和快速整容翻新的效果，让道路一夜间“旧貌换新颜”。其优点：第一，施工工艺简易快速；第二，能达到美观作用提升城市综合环境形象；第三，能延迟沥青路面早期破损，提高沥青路面使用寿命性能；第四，工程造价相较于其他施工方法更经济，投资小收益大。

与此同时，按照我国现行《公路沥青路面养护技术规范》（JTG 5142—2019）、《城镇道路养护技术规范》（CJJ36—2016）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)、《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）、《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450—2019)等规范规定道路石油沥青指标以针入度、延度、软化点为三大指标，路用性能以厚度、平整度、摩擦系数、渗水系数作为对预防性养护的质控制指标。

1 项目前期工作基础

沥青路面养护剂是一种含有高分子活性物质的高新材料，由于现场施工不需要加热，施工简便，同时又能节省能源，效果明显，在沥青路面的预防性养护工作中显示出了其优越性。沥青路面预防性养护被广泛应用于高等级公路沥青路面的预防性养护工作中，当沥青路面的整体强度不高，路基面层出现各种轻微病害，如裂缝、车辙、松散、沉陷、水损害、翻浆和冻胀、桥面推移等病害时，采用预防性养护技术，可以有效改善沥青路面病害情况，提高其整体结构强度，阻止沥青老化，恢复沥青原有性能，延长道路使用寿命。

对于沥青路面的预防性养护，应通过利用一些国内外新的养护技术来进行养护，以便提高对沥青路面的养护质量，在将养护费用降低的同时提高了沥青路面的使用寿命。就当前的情况而言，对于沥青路面的养护，常见的预防性养护方法有以下两种：一是沥青路面的表面预防养护，这是对沥青路面的表面进行养护，其目的是对路面的缝隙进行封闭，使路面的平整度不受磨损，让沥青路面恢复其原先特有的性能。一般所采用的预防性养护方法有：还原剂封层、石屑封层和（含砂）雾封层等[1]。

2 项目实施内容

沥青路面的预防性养护工作要了解和掌握一定的预防性养护关键技术、措施和方法，只有这样，才能做好其预防性养护工作并取得良好的成效。

2.1 开槽、灌缝工艺是沥青路面预防性养护的关键技术

沥青混凝土路面的早期病害多以裂缝形式出现，加上半刚性基层反射裂缝的普遍存在，使得大量路表水沿裂缝侵入路面结构内部，甚至进入路基，致使沥青混凝土路面在车辆荷载特别是重载交通和动态水的交互作用下，经常出现基层细骨料流失、唧泥（浆）现象，严重的可能导致坑槽的出现。如果不及时对路面裂缝进行合理处置，必然会加剧路面的进一步损坏。开槽、灌缝工艺首先通过利用专用开槽工具沿裂缝开具一定宽度和深度的矩形小槽，然后采用自行加热及灌注于一体的灌缝机把热熔型聚合物密封胶灌入槽（缝），由于该工艺所采用的开槽工具的特殊灵活和密封胶材料优越的技术性能，大大提高了路面裂缝处置的质量和耐久性，真正达到了抑制裂缝的继续扩展，有效延长路面使用寿命的目的。对于开挖面层后发现的大于5mm 的基层裂缝，则可以在进行裂缝清理后直接灌注，以密封胶灌满为佳。

2.2 要使预防性养护有效实施，达到预期效果，重点应把握几个因素

2.2.1 要选择适当的养护时机

选择适当的预防性养护时机可以提高沥青路面预防性养护工作的有效性和经济性，所以说，选择适当的养护时机意义是重大的，沥青路面的使用寿命周期有它的一个阶段过程，导致其路面结构出现破坏是一个循序渐进的过程，要在时间的长期作用下才会产生严重的路面病害，而沥青路面的预防性养护时机应该选择其路面结构性能良好的情况，也就是在其路面结构性能未完全丧失前进行预防性养护工作。

2.2.2 采取适当和合理的养护措施

沥青路面的预防性养护工作需要采取适当的养护措施，这方面主要包括：要对具体的沥青路面段所要采取的措施进行讨论，提出一些预防性养护措施；对于沥青路面会出现的病害类型要全面考虑，并提出一些切实可行的预防性处理措施；对于那些需要优先采取预防性措施进行处理的沥青路面要尽可能地优先进行预防性养护；要选择正确的养护材料和施工处理方法进行沥青路面的预防性养护工作[2]。

2.2.3 针对预防性养护研究方法

典型材料参数及力学试验；沥青路面早起衰变试验规律；预防性养护对改善沥青路面作用提出相对提高路面使用寿命时间；通过对不同沥青混合料级配、路面结构组合设计、路用性能试验分析，提出预防性养护对沥青路面的沥青胶结材料及路用性能合理参数指标范围。预防性养护对沥青路面的防渗水技术性能得到最大限度的发挥。

针对近年来乌鲁木齐市高架桥桥面遇到雨水天气，桥底道路变为“水帘洞”或经过冬天的冻融循环，开春季节桥底“冰柱成排”的现况，极大影响了市民的出行安全和行车安全。故此，提出桥（沥青）面抗渗水作用。

通过对桥面原有路面和预防性养护后路面渗水试验对比检测分析。

通过预防性养护后第一个月、第一个季度、每一年渗水试验对比检测分析。

通过对不同路面结构养护后渗水试验对比检测分析；在此基础上提出预防性养护材料对路面抗渗水能力保质期限。

3 项目依托工程情况及其他必要支撑条件

沥青路面在使用过程中，经受交通荷载作用和温度及光照的反复影响，使沥青路面逐渐老化、脆硬，再由于地表水逐渐侵入到沥青与集料的界面上，导致沥青混合料之间的黏结力丧失而发生的路面龟裂、松散、脱皮等病害，降低了路面的通行能力，影响了交通安全。因此，要加强公路的预防性养护，以减少和防治沥青路面病害的产生，对沥青路面预防性养护产品进行室内及现场试验（沥青路面渗透深度、路面渗水、摩擦系数、抽提沥青性能试验）进行比照表面，该产品对老化后沥青性能的恢复起到了较好的作用。

3.1 工程概况

2014年城市高架路（桥）沥青路面预防性养护（防水）项目，克拉玛依高架和西外环高架桥沥青路面存在漏水问题，进行预防性养护抗渗处理。

2015年市级实施环整项目——桥面沥青预防性养护工程，从蜘蛛山隧道至七一酱园东外环高架桥沥青路面存在漏水问题，进行预防性养护抗渗处理。

2015年机场高速环整项目——道路表面养护工程，从机场立交桥至木材厂立交桥段主要病害是裂缝、轻度松散、脱皮等，做道路表面美观修复养护处理。

3.2 组织与实施

3.2.1 施工工艺及方法

将选定的路面清洁干净，不能有尘土及其他污染物并清除路面裂缝中的尘土杂质以及其他杂物。

进行路面裂缝预处理，对于大于2mm 裂缝的地方，先用压缝带处理沥青路面裂缝。

将沥青路面养护剂进行涂刷，做到涂刷均匀。待到3～4h 后晾干即可通车。

3.2.2 质量控制措施

需将原路面的纵横裂缝先用路面压缝带进行处理完毕。

将施工路段的路面清扫干净，保持路面清洁、干燥、无浮土、无杂物。施工前要求养护剂进行充分搅拌使其均匀。施工时要求涂刷均匀、全面。

3.2.3 质量检测标准

实测项目：渗水系数、摩擦系数、撒铺量、渗透高度。

3.2.4 外观鉴定

涂刷沥青路面养护剂时，要求涂刷均匀、颜色一致，若涂刷不均匀或颜色不一致，验收检测时，发现一处扣1 分。

涂刷沥青路面养护剂后，等3～4h 晾干后，方可开放交通。未晾干就通行，检测时，发现一处，扣2 分。

3.3 施工组织设计执行情况

3.3.1 材料使用情况

通过使用沥青养护剂后，可以看出涂刷在沥青路面上的还原剂紧密附在路面表面，并形成了1 层连续薄层，封闭了路面孔隙和细微裂缝，改善了沥青路面外观。

3.3.2 施工质量控制执行情况

项目施工时能够按照养护剂的施工要求，涂刷全面、均匀。有专人负责交通，等沥青路面养护剂晾干后才可开放交通。

4 质量检测标准执行情况和检测结果

通过在各路段路面涂刷沥青还原剂后，试验人员对路段的沥青混合料进行了现场取样，取样后按照试验检测规程及要求做了以下试验，结果如下。

4.1 沥青指标试验对比结果

根据对原样沥青和参加预防性养护的三大指标对比，见表1。

表1 原材料检测结果

试验结果表明：参入沥青路面预防性养护后三大指标都有很大改善，说明使用沥青路面预防性养护产品对老化后沥青性能的恢复起到了较好的作用。

4.2 涂刷沥青路面预防性养护现场测试试验对比结果

对原路面和预防性养护后路面现场检测对比，见表2。

表2 现场检测结

结果评定：用摆式仪测定路面抗滑值与未使用养护剂路段基本相同，说明沥青养护剂对路面抗滑性能没有太大影响，涂刷沥青路面预防性养护的路段防渗效果明显提升，高于为涂刷沥青路面预防性养护的路段。

5 结语

沥青路面养护剂能较好地弥合沥青的细小裂缝和空隙，施工方法简单，既可以用专用的机械设备，也可以人工喷涂，不需要对原材料加热、搅拌，减少了对环境的污染，保护了施工养护人员的健康。

沥青路面养护剂施工工期短，一般3～5h 即可开放交通，原有标线可以得到保护，是一种快捷的养护方法，值得养护部门推广使用。

沥青路面养护剂在解决路面网裂等病害严重、沥青老化严重的路段，效果不明显。但对新建路段和沥青未严重老化的路段，使用沥青路面预防性养护后在改善沥青特性、防渗水等预防性养护方面效果明显。