超薄微封层工艺在辽河大桥预防性养护中的应用

祝龙

（辽宁省交通运输事业发展中心，辽宁 沈阳 110005）

辽宁辽河大桥为长江以北地区跨度最大的双塔双索面斜拉桥，也是目前我国首座积雪冰冻地区的大跨径钢结构斜拉桥，南连营口、北携盘锦，是辽宁沿海经济带的重要交通纽带。大桥建设总投资12.6亿元，路线长6km，其中桥梁全长3.33km，主桥长866m，主跨436m。近年来，随着社会经济高速发展、交通流量不断增大及环境的综合影响，辽河大桥沥青面层出现了早期损坏迹象，如沥青老化、泛白、渗水、微细裂缝、集料松散等早期病害，相关预防性养护工艺亟待研发与实施。通过多年引桥试验段的反复试验，项目最终采用超薄微封层工艺，该工艺已经获得国家发明专利授权。

一、超薄微封层工艺简介

超薄微封层是一种有效的沥青混凝土路面预防性养护新技术，在国内工程中应用广泛，如辽河大桥引桥、京津塘高速天津段、津蓟高速、京津塘高速北京于家务桥、河北保沧高速、石太高速、218国道新疆伊犁段、沪嘉高速上海段等。超薄微封层的广泛应用，积累了大量的工程实践经验，取得了良好的经济效益和社会环境效益。

超薄微封层材料由特质改性乳化沥青、聚合物树脂、沥青还原剂、再生剂、改性黏结剂、多种矿物骨料等20多种添加物流体状和骨料材料组成，经过美国进口专业喷洒机械设备喷洒在沥青路面上，还原老化沥青、稳定固锁松散集料、封闭路面细小孔隙、封水、修复路面老化沥青。超薄微封层材料直接喷涂在路面上，快速为路面提供黑色表面。它能封闭路面上的孔隙和微裂缝，防止湿气和空气进入路面结构，对2mm以下的裂缝具有自愈作用，并能固锁和稳定路面上的松散骨料，防止其进一步松动。

二、施工工艺

辽河大桥采用超薄微封层技术施工，其施工工艺简单、开放交通迅速，25℃条件下90min即可开放交通。在理化性能指标上，它的主要作用是防水、补充沥青黏接、封闭微裂缝、稳定松散的骨料。该工艺材料可增加沥青路面与标志的对比度，施工完毕后辽河大桥桥面整体焕然一新。

确定施工路段及范围后，围挡作业区，安全导改作业队按交通导改方案设置作业区。人工或机械设备清扫现况路面后，使用进口吹风机吹扫路面，作业后经验收合格。在病害处理方面，道路预养护前，修复路面的坑槽、裂缝、龟裂，坑槽采用沥青冷补料修补，补坑灌缝质量标准按照养护规范要求执行；龟裂麻面则采用龟裂修补料刮刷。路面超薄微封层施工时，确定施工路段及范围，作业区围挡，安全导改队按交通导改方案设置作业区，路面清理作业队开展路面清理作业。施工人员及设备进入作业区，做好施工前的准备工作，在现有路缘石及钢板护栏上覆盖胶带保护。

表1 检测指标

材料配制按材料的配合比和工艺要求配料，必须与以下配料充分混合，最多20%（体积）的水，50%石英岩砂或集料（0.42mm～0.22mm）快干剂添加剂1%。超薄微封层采用沥青浓缩封面材料，沥青基浓缩封面料由陶土和进口改性乳化沥青及高分子材料组成的道路封面料，并加入特殊表面活化剂以形成超强的黏结能力和持久性，但是一定要添加（常用的集料）细砂、玄武砂或者石英砂、金刚砂等矿物骨料，粒径要求0.425mm～0.212mm，且不含泥土，否则影响黏结性，搅拌用水要求是干净的自来水。材料均匀喷撒沥青路面的第一层，2h后或隔日再次对该路段喷撒第二层，固化4h～8h，即可开放交通。在成品保护和防污染措施方面，施工完毕后，使用安全警戒线拉围作业区域，车辆不得误入施工区域，以防压坏新铺路面，固化4h～8h后开放交通。需要注意的是，首先要把施工的区域清理干净至表面没有尘土、没有水，然后保护道路标志标线，采用胶带粘贴住标线防止被污染。拌和超薄微封层混合料，将集配骨料与沥青还原剂搅拌均匀后吸入大设备中，骨料及混合料必须充分融合，最后喷撒作业。具体检测指标如表1所示，施工情况如图1所示。

图1 辽河大桥超薄微封层技术施工情况

超薄微封层能有效的改善路面功能，通过性能检测明显提高老化沥青的软化点、针入度和延度，其不能改变路面的结构承载能力和构造深度。独特的无皂乳液技术使产品形成了自己独特的分子结构，可以补充道路沥青的油性基质，活化严重老化的沥青分子，将降低路面的老化程度还原表面已氧化的沥青膏体，延长路面的使用寿命。超薄微封层材料流动性很大，会随着高压喷射设备镶嵌在路表面及石料缝隙当中，可渗入集料之间缝隙固锁即将松动的骨料，在沥青结构面层上二次“输血”，从而恢复沥青在路面上的附着力和韧性填补微裂缝和空隙，防止路面渗水保护路基不受雨、雪等侵蚀，保持路面使用性能2年～3年，推迟大修养护时间，提高辽河大桥的长期经济效益。因此，该技术主要适用于辽河大桥路面结构承载能力完好，出现早期路面破坏的情况，达到预期效果。

通过定期观察和检测，喷撒超薄微封层材料的区域其裂缝明显少于未经过处理的路段，细微裂缝扩展的速度明显放缓，渗水实验中，未经过处理的路段渗水试验中达到15ml/5min，喷洒过超薄微封层材料的路段0ml/5min，构造深度几乎没有变化，同时也不降低原有路面的摩擦系数。

三、结语

辽河大桥采用超薄微封层预防性养护，施工工艺简单，封闭交通总时间短，降低了养护施工对交通环境的影响，同时降低了养护成本。由于该工艺是常温状态下施工，无需加热，降低了碳排放，有利于环保。同时，该工艺可以有效减少或避免因常规养护过程中引起的交通堵车及事故发生、资源浪费、环境污染等一系列社会问题，进一步降低总成本。超薄微封层预防性养护技术不仅能在一定范围内有效恢复道路性能，还能有效的节约成本，取得了良好的社会和经济发展效益，此次预养达到预期，具有较高的性价比，适合在今后的预防性养护工程中推广应用。