精表處技術(shù)在瀝青面層養(yǎng)護(hù)維修中的應(yīng)用

喬 杰

（山西省公路局 晉中分局，山西 晉中 030600）

0 引言

高速公路運(yùn)營初期，瀝青路面會出現(xiàn)輕微的開裂、磨光等病害，如不及時處理很容易進(jìn)一步發(fā)展。精表處對瀝青路面輕微病害的維修效果好，可有效控制病害的進(jìn)一步發(fā)展，且可以有效防止新病害的產(chǎn)生[1]。某高速公路在運(yùn)營通車一段時間后，相繼出現(xiàn)了輕微裂縫、磨光、車轍等病害，路面使用狀況產(chǎn)生了一定幅度的下降，擬采用精表處對路面病害進(jìn)行處治。綜合考慮氣候、材料來源和交通荷載等因素的影響[2]，進(jìn)行原材料選配和配合比設(shè)計，并在養(yǎng)護(hù)后對路面的抗滑性能和抗?jié)B性能進(jìn)行檢測，以評價養(yǎng)護(hù)效果。

1 瀝青路面使用狀況調(diào)查與評價

1.1 項目簡介

某高速公路設(shè)計全長83.904 km，路基設(shè)計寬度為26 m，設(shè)計最大車速為120 km/h，于2006年建成通車，2018年對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一次大修。在2020年路面調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)局部路段產(chǎn)生了輕微裂縫、磨光病害，并有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。該高速公路位于山嶺重丘區(qū)，自運(yùn)營通車以來交通量增長幅度較大，且重型運(yùn)煤貨車較多。

1.2 路面使用狀況調(diào)查與評價

高速公路路面使用狀況調(diào)查方法主要采用人工徒步調(diào)查，對路面病害類型、所處樁號位置、數(shù)量長度等進(jìn)行記錄，并進(jìn)行病害描述。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，瀝青路面整體使用狀況良好，只有局部路段出現(xiàn)了輕微裂縫和磨光，主要集中在長下坡和急轉(zhuǎn)彎路段。分析原因，裂縫是由于車輛荷載、溫度變化等因素造成的，磨光是由于長下坡路段車輛頻繁制動造成，應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修提高路面抗滑性能，保證行車安全。以1 km長度作為一個調(diào)查段，對路面使用狀況開展評價，其中K215+000—K239+000段部分路段病害較集中，根據(jù)調(diào)查結(jié)果對各路段路面使用狀況開展評價，評價結(jié)果如表1所示。

表1 K215+000—K239+000段部分路段路面使用狀況評價結(jié)果

根據(jù)上述路段路面使用狀況評價結(jié)果，可以看出所有路段PQI值均在90以上，評定等級均為優(yōu)，K223+000—K224+000和K238+000—K239+000段PCI值小于90，評定等級為良[3]。

2 瀝青路面精表處養(yǎng)護(hù)維修方案

結(jié)合路面使用狀況調(diào)查和評價結(jié)果，K215+000—K239+000段只有部分路段出現(xiàn)了輕微裂縫和磨光現(xiàn)象，對路面結(jié)構(gòu)基本不產(chǎn)生影響，擬采用精表處進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，封閉裂縫、提高路面抗滑性能，還可以起到防止路面病害產(chǎn)生的效果。

施工前徹底清潔瀝青路面，對寬度較大的裂縫進(jìn)行處理，然后加鋪精表處結(jié)構(gòu)層。精表處結(jié)構(gòu)層總厚度為5 mm，采用“三油兩砂”施工，分為底層、中間層和面層3層[4]。底層施工同步灑布Ⅰ型高性能膠結(jié)料和細(xì)集料，膠結(jié)料可滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，封閉路表孔隙，提高防水性能。中間層施工同步灑布Ⅱ型高性能膠結(jié)料和細(xì)集料，與底層材料相互嵌擠，形成密實穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層，提高路面行車舒適性。面層施工時灑布Ⅱ型高性能膠結(jié)料，對中間層松動、不牢固的材料進(jìn)一步黏結(jié)加固，防止材料脫落，起到固定和保護(hù)作用。

3 精表處原材料技術(shù)要求

3.1 高性能膠結(jié)料

高性能膠結(jié)料選用油溶性液體環(huán)氧瀝青類材料，高性能膠結(jié)料I型和Ⅱ型主要技術(shù)要求如表2和表3所示。

表2 高性能膠結(jié)料Ⅰ型主要技術(shù)要求

表3 高性能膠結(jié)料Ⅱ型主要技術(shù)要求

3.2 集料

集料選擇干凈、清潔、多棱角的碎石，主要技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)要求如表4所示。

表4 精表處集料主要技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)要求

3.3 集料級配

精表處集料的級配如表5所示。

表5 精表處集料的級配

4 精表處施工質(zhì)量驗收

4.1 路面滲水系數(shù)檢測結(jié)果分析

按照設(shè)計要求，每1～3 km為一個評價路段，對精表處養(yǎng)護(hù)后路面滲水系數(shù)進(jìn)行檢測。按照設(shè)計要求，檢測頻率為3點(diǎn)/km，檢測值不得大于10 mL/min。為了對比分析養(yǎng)護(hù)效果，在施工前后選取試驗段進(jìn)行滲水系數(shù)檢測，檢測位置為路面輪跡位置。每個測點(diǎn)采用滲水試驗進(jìn)行兩次檢測，前后檢測點(diǎn)布置在不同的車道。取K225+000—K226+000段滲水試驗檢測結(jié)果作為研究對象，檢測結(jié)果如表6所示，養(yǎng)護(hù)前后滲水系數(shù)對比分析如圖1所示。

表6 K225+000—K226+000段養(yǎng)護(hù)前后滲水試驗檢測結(jié)果

圖1 K225+000—K226+000段養(yǎng)護(hù)前后各測點(diǎn)滲水系數(shù)對比圖

分析表6和圖1可以得出，瀝青路面養(yǎng)護(hù)后瀝青路面滲水系數(shù)明顯下降，降幅90%左右，且滲水系數(shù)均小于10 mL/min，達(dá)到了設(shè)計要求。養(yǎng)護(hù)前瀝青路面滲水系數(shù)均高于10 mL/min，在運(yùn)營通車一段時間后瀝青路面表面的瀝青膜脫落，滲水系數(shù)增加，路面抗?jié)B性能下降，亟需進(jìn)行維修。養(yǎng)護(hù)后瀝青路面滲水系數(shù)下降了90%左右，各測點(diǎn)滲水系數(shù)均滿足設(shè)計要求，路面抗?jié)B性能明顯提高。

4.2 路面抗滑性能試驗檢測結(jié)果分析

路面抗滑性能檢測主要對擺值和構(gòu)造深度進(jìn)行檢測，評定路段長度、檢測頻率與滲水系數(shù)相同。選取K238+000—K239+000段作為評定路段，擺值檢測采用擺式儀，構(gòu)造深度檢測采用鋪砂法，檢測結(jié)果如表7和表8所示。

表7 精表處養(yǎng)護(hù)前后路面擺值檢測結(jié)果

表8 精表處養(yǎng)護(hù)前后路面構(gòu)造深度檢測結(jié)果

分析表7數(shù)據(jù)，養(yǎng)護(hù)前路面擺值最小值為37 BPN，不滿足《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50—2017）中擺值不得低于45 BPN的要求，養(yǎng)護(hù)后路面擺值明顯提高，提高百分率最高達(dá)到47.14%，其中檢測結(jié)果最小值為61 BPN，滿足設(shè)計要求的不低于45 BPN的要求。

分析表8數(shù)據(jù)，養(yǎng)護(hù)后路面構(gòu)造深度得到了一定幅度的提高，最大提高百分率達(dá)到42.11%，檢測結(jié)果最小值為72 mm。雖然養(yǎng)護(hù)前路面構(gòu)造深度也滿足設(shè)計要求，但養(yǎng)護(hù)后構(gòu)造深度得到了大幅提高。

總之，通過對比分析試驗數(shù)據(jù)，養(yǎng)護(hù)后瀝青路面的擺值和構(gòu)造深度均得到了大幅提高，說明路面抗滑性能明顯提高。

5 結(jié)語

結(jié)合某高速公路路面病害調(diào)查和使用狀況評價結(jié)果，制定方案采用精表處進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，并進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，提高路面使用性能，養(yǎng)護(hù)前后檢測路面滲水系數(shù)和抗滑性能，分析試驗結(jié)果得出以下結(jié)論：

a）養(yǎng)護(hù)后瀝青路面滲水系數(shù)下降90%左右，滿足不大于10 mL/min的設(shè)計要求，路面抗?jié)B性能明顯提高。

b）養(yǎng)護(hù)后瀝青路面的擺值和構(gòu)造深度進(jìn)一步提升，其中擺值提高明顯，滿足不低于45 BPN的設(shè)計要求，路面抗滑性能明顯提高，達(dá)到了預(yù)期的養(yǎng)護(hù)效果。