王吉生

摘要：近年來，為降低高速公路路面的養(yǎng)護(hù)成本，延長道路的使用年限，酒泉公路局在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)上的引進(jìn)了一些“新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備”，把科技創(chuàng)新能力建設(shè)放在優(yōu)先地位，加大科技對公路養(yǎng)護(hù)的有力支撐，發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領(lǐng)作用，積極推進(jìn)了科學(xué)養(yǎng)護(hù)進(jìn)程，在G30線嘉安段、瓜星段高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)推廣應(yīng)用上取得了新突破。

Abstract： In recent years， in order to reduce the maintenance cost of expressway pavement and extend the service life of roads， Jiuquan Highway Bureau introduced some "new technologies， new materials， new techniques and new equipment" in the preventive maintenance technology of expressways， prioritized the construction of scientific and technological innovation capabilities， increased the strong support of technology for highway maintenance， played the leading role of scientific and technological innovation， and actively promoted the scientific maintenance process， and made new breakthroughs in the promotion and application of the preventive maintenance technology of expressway in the Jia'an section and Guaxing section of the G30 line.

關(guān)鍵詞：高速公路;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);應(yīng)用

Key words： expressway;preventive maintenance;application

中圖分類號：U418.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）25-0134-03

1 ?預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的定義與類型

公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是延緩瀝青路面受破壞的時(shí)間，并保持或提高使用功能，也就是說，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是早期的防御性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。將養(yǎng)護(hù)措施提前，在路面沒有出現(xiàn)早期病害時(shí)或路面性能降低時(shí)對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)措施，達(dá)到瀝青路面病害得到改善，保持或提高路面性能，延長瀝青路使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本。

高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)主要包含裂縫處治、霧封層、微表處、碎石封層和薄層罩面等技術(shù)。本文主要對SMC薄層罩面技術(shù)和幾種新型霧封層技術(shù)在進(jìn)行探討。

2 ?G30線嘉安段、瓜星段高速公路概況

G30線嘉安段、瓜星段高速公路地處酒泉市，屬于典型的大陸性氣候，位于絲綢之路的要塞，每天過往車流量大且外部環(huán)境惡劣，運(yùn)行時(shí)間達(dá)十四年，其主要特點(diǎn)是、降雨少、蒸發(fā)大、風(fēng)沙大、年平均降水量45.3mm，蒸發(fā)量3140.6mm，年平均氣溫8.8℃，平均最高氣溫24.9℃，最低氣溫-10.4℃。原路面結(jié)構(gòu)為上面層 5cmAC-16+下面層 7cmAC-25，一些路段展開過微表處，但因?qū)嵤r(shí)間已久，部分路段微表處、灌貼縫損壞嚴(yán)重，出現(xiàn)橫縱向裂縫、路面老化開裂滲水等問題。

3 ?SMC溫拌改性瀝青薄層罩面

G30線嘉安段SMC 溫拌罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程施工樁號為養(yǎng)護(hù)SK2621+850-SK2625+200，行車道做過微表處施工。部分路段已經(jīng)出現(xiàn)路基沉降、車轍、推移擁包、橫縱裂縫等多種路面病害，對該段進(jìn)行了SMC改性瀝青薄層罩面施工。

3.1 SMC 改性瀝青薄層罩面施工工藝

3.1.1 SMC改性瀝青的加工工藝

SMC 常溫瀝青改性劑是以從廢舊塑料、廢舊橡膠等甲基苯乙烯類高分子材料中提煉出來的甲基苯乙烯類嵌段共聚物（Styreneic Methyl Copolymers，SMC）為主要材料，與環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂固化劑及其他助劑按一定比例配和而成的聚合物溶液。

道路石油瀝青進(jìn)行 SBS 改性、提高了瀝青高穩(wěn)定性和低溫抗裂性，再對 SBS 改性瀝青添加了 SMC 進(jìn)行二次改性，SMC 改性瀝青生產(chǎn)的第一步便是 SBS 改性瀝青的生產(chǎn)。 首先將 SBS 改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢查、調(diào)試、加熱升溫（185-190℃）?；|(zhì)瀝青加熱至 185-190℃后洗罐 20min。試產(chǎn)。按 2t的量進(jìn)行試產(chǎn)，將瀝青打入生產(chǎn)罐后依次緩慢加入 SBS 改性劑、助溶劑和穩(wěn)定劑（SBS 改性劑摻量為基質(zhì)瀝青的 4%，助溶劑摻量為基質(zhì)瀝青的 4‰，穩(wěn)定劑為基質(zhì)瀝青的 1.5‰），首次加入剪切 30min后過磨，之后邊加入邊剪切邊過磨，過完磨的 SBS 改性瀝青打入發(fā)育罐（發(fā)育罐溫度 185-190℃）恒溫發(fā)育 6h。檢測合格后（檢測合格后可大批量生產(chǎn)）將 SBS 改性瀝青進(jìn)行冷卻，冷卻至 160℃以下（本次生產(chǎn)冷卻至 150℃）時(shí)按基質(zhì)瀝青 4%的量加入 SMC 溫拌改性劑。

3.1.2 攤鋪

為了確保施工完成后路面處于最佳的平整狀態(tài)，應(yīng)用攤鋪機(jī)來實(shí)施攤鋪，在使用時(shí)要提前就位，緊隨設(shè)備之后，要使攤鋪的厚度調(diào)整到合適水平，對各類儀表加以校準(zhǔn)，確保攤鋪機(jī)勻速向前直線平穩(wěn)前進(jìn)，攤鋪溫度通?？刂圃?10-120℃區(qū)間。攤鋪工藝與普通新建路面的上面層攤鋪工藝基本無太大差別。

3.1.3 碾壓

碾壓之前要清掃邊緣散落的混合料，在具體碾壓時(shí)要先后經(jīng)歷初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)采用十二噸雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，要緊隨攤鋪機(jī)之后，立刻勻速靜壓一到二遍，速度要保持在2到3公里每小時(shí)，確保在溫度較高條件下獲得較佳的碾壓效果。

碾壓時(shí)要先從兩側(cè)開始，然后碾壓中央，先靜壓再振動(dòng)，先慢慢碾壓，然后加快速度，要嚴(yán)格按照“緊跟、慢壓、高頻和低幅”準(zhǔn)則來進(jìn)行，壓路機(jī)要有2/3輪寬以上處于老路面，再由低往高逐次碾壓，如果使用靜壓方式碾壓，每次重疊輪寬要在20cm及以上，如果使用振動(dòng)碾壓方式要使每次重疊輪寬在20cm以下。碾壓段落不能過長，折返距離要低于4m。在具體碾壓的過程中要重視控制好水量或油量，不能出現(xiàn)粘輪現(xiàn)象。

輪胎壓路機(jī)碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段來確定，碾壓時(shí)注意觀察碾壓效果，防止過壓。終壓采用12噸雙鋼輪壓路機(jī)，終壓應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，碾壓2-3遍。

3.2 SMC溫拌罩面特點(diǎn)

該技術(shù)的應(yīng)用給舊瀝青路面換上了新裝，平整度的改善提高了行車舒適性;抗滑能力提高了行車的安全性;使許多原路面表面病害得以治理，使道路使用壽命更長。此項(xiàng)技術(shù)具低能耗、低成本、施工靈活以及路用性能好等優(yōu)勢特點(diǎn)。

3.3 效果評價(jià)

該路段改造后路面裂縫、車轍整病害全部治理完成，路面無松散、擁包，壓實(shí)效果良好，平整度、舒適度極大的提高，噪音降、造價(jià)成本降低。

SMC罩面施工便捷且十分靈活，不僅能夠確保瀝青路面施工質(zhì)量，同時(shí)能夠有效提高施工進(jìn)度。路用性能較好，常溫改性瀝青混合料鋪筑在某種程度上的模量水平的下承層上，具有較高的抗高溫剪切變形、抗低溫和疲勞裂開能力以及抗松散剝落能力和耐久性。加鋪改性瀝青混凝土薄層，跟普通瀝青混凝土相比，SMC常溫瀝青薄層更具有優(yōu)勢：施工時(shí)對環(huán)境氣溫要求放寬了很多，即使在寒冬也可施工;由于SMC改性瀝青薄層加熱溫度較低，其所消耗的燃料少，且厚度薄，很適用于那些需要高程限制的路段，施工工期短，成效提升明顯，經(jīng)濟(jì)效率高，對環(huán)境污染小。

4 ?霧封層

4.1 PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑

G30線嘉安段SK2664+000-SK2668+000段，縱橫裂縫每公里平均2484延米，路面滲水、抗滑性能降低。對該段路進(jìn)行PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑（瀝?。┦┕?。

4.1.1 PRDC的施工工藝

①封閉交通：嚴(yán)格依據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)范》中的規(guī)定，對施工路段加以密封，由專職安全員指揮交通，并根據(jù)施工進(jìn)度移動(dòng)標(biāo)志牌。

②清掃路面：采用人力或機(jī)械來對路面進(jìn)行清掃，要保證路面干燥清潔，裂縫中不能存在沙石等一些雜物垃圾。

③養(yǎng)護(hù)劑的攪拌：在施工前，攪拌PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑，確保處于均勻狀態(tài)。

④養(yǎng)護(hù)劑的噴涂：使用機(jī)械噴灑PRDC瀝健，人工緊跟修整和補(bǔ)遺，確保噴涂均勻、不遺漏。

⑤開放交通：施工完畢后進(jìn)行現(xiàn)場的清理，在4-8小時(shí)后開放交通。

4.1.2 PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑施特點(diǎn)

PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑具有抵御油類、水及其它損害性雜質(zhì)影響;能做到密封和再生作用的特征;增強(qiáng)瀝青路面的柔韌性和彈性;施工方法簡單等特點(diǎn)。

4.2 “科來?！睘r青還原劑再生封層

G30 線嘉安段XK2657+200-XK2662+200段路面出現(xiàn)細(xì)集料脫落、路面瀝青老化、縱橫向裂縫等病害。對該路段進(jìn)行“科來?！睘r青還原劑再生封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工。

4.2.1 “科來?！睘r青還原劑再生封層的施工工藝

①安全布控及安全保證措施。

施工前根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，提前30分鐘謹(jǐn)遵《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)范》對單車道加以封閉，阻止人員進(jìn)場;施工時(shí)將“安全”放在頭等重要的位置，做好交通管制和安全防護(hù)工作。

②路面預(yù)處理：對路面加以清掃，包含塵土及散落的雜物，并確保路面干燥。施工時(shí)可應(yīng)用路面清掃車等設(shè)備來進(jìn)行清掃。比如要用水沖洗，要在施工之前二十四小時(shí)展開，確保在后面施工環(huán)節(jié)的路面是完全干燥的。

③稀釋： 根據(jù)路面結(jié)構(gòu)不同，R型瀝青再生劑與水的稀釋比為2：1或1：1。

④吸收率：施工前，需在施工路段時(shí)通過圓環(huán)實(shí)驗(yàn)，測定路面最佳吸收率。

⑤施工設(shè)備：要配備完全自動(dòng)化的智能瀝青灑布車，以測出的吸收率噴灑為依據(jù)。施工環(huán)境溫度要控制在10℃以上，以20-30℃區(qū)間的溫度為最佳。

⑥施工材料：瀝青再生劑是一種陽離子乳液。假如灑布車此前已經(jīng)灑布過氯化物和陰離子乳液，則要中和或沖洗車廂，避免再生劑乳液被污染（灑布車施用時(shí)應(yīng)熟悉此要求），可以用水或SC型材料沖洗。

⑦養(yǎng)生時(shí)間：在20℃以下不少于50分鐘，30℃以上不少于20分鐘。

⑧灑砂：灑砂量保持在每平米2-3kg。灑砂以后就能開放交通，第2天對砂子進(jìn)行清掃;灑砂后壓路機(jī)碾壓不低于2遍，清掃砂子后即可開放交通。

備注：①施工用瀝青灑布車展開機(jī)械化施工，設(shè)備要配置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，單獨(dú)運(yùn)行的操作油泵、壓力表、速率計(jì)和測溫計(jì)等裝置;充分考慮具體的施工需要來對灑布量加以控制，將灑布寬度調(diào)到合理水平。

②最佳灑布量的確定依據(jù)圓環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來定。

4.2.2 “科來?！睘r青還原劑再生封層特點(diǎn)

“科來?！睘r青還原劑特點(diǎn)可以抵御油類、水及其它損害性雜質(zhì)影響;在保持瀝青表面結(jié)構(gòu)的同時(shí)，能發(fā)揮密封和再生的功用;

能迅速滲透瀝青表層，并與之形成一個(gè)整體一起收縮和膨脹，使老化瀝青的活性恢復(fù)過來，瀝青的針入度及軟化點(diǎn)明顯提高;

施工方法簡單等。

4.3 星封層

G30 線瓜星段SK2663+100-SK2664+100段路面出現(xiàn)縱橫向裂縫每公里2341延米，油膜剝落嚴(yán)重，防水性能降低。對該路段進(jìn)行星封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工。

4.3.1 星封層的施工工藝

①路況調(diào)查。

對G30高速SK2663+100段進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查及取樣，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)整體路況良好，主要病害為行車道車轍、縱橫向裂縫，路面抗滑性能降低，主要存在于路面表面層。

②噴涂。

以設(shè)備說明中的方法為依據(jù)，結(jié)合所需寬度開啟噴嘴數(shù)，一次最寬可噴3.75m，噴涂量為200-210kg/60s，噴涂速度為3.2到3.5km/h，覆蓋面可達(dá)到200km/60s。不允許星封層在雨霧天氣展開施工，施工之前和之后的路面與空氣溫度一定要高于10℃，假如路表的溫度在37.8℃以上，那么最好采用細(xì)水霧使路面濕潤，然后噴灑混合料，相對濕度以在60%以下最佳，上限為80%。

③噴涂層數(shù)。

針對路面構(gòu)造深度在4.5-6mm以上的路面可應(yīng)用噴涂三層混合料的方法;以此增加材料的使用壽命。針對深度低于4.5mm的路面可噴涂兩層混合料，這種做法適合絕大多數(shù)的高速公路;針對低于4mm的路面，則可噴灑一層的混合料。而且也可選擇采用純SUPREME，在其中加入20%可飲用的水在路面進(jìn)行噴灑，其最顯著的優(yōu)勢是不會(huì)使構(gòu)造深度降低，且能夠使此材料的功能充分發(fā)揮出來。

④每平方米的噴涂量。

是將液壓雙隔膜泵的工作壓力調(diào)到120PSI，此泵的輸出量保持在200-210kg/60s，輸出量的值對噴涂層的厚度進(jìn)行控制。

⑤噴涂后的光化干燥時(shí)間。

在材料許可的氣候條件下，溫度為10-37.8℃，濕度在60%以下或低于80%的條件下，為使干燥時(shí)間縮短，可添加2%到3%的STARMACRO-FAST，加快干燥。通常而言，噴灑完首層后要干燥60分鐘再實(shí)施第二層噴灑，如果當(dāng)天光線良好，在六小時(shí)后就能通行。

4.3.2 星封層特點(diǎn)

星封層從材料上采用粘附效果更佳的粘結(jié)料，提升材料的實(shí)用與耐久性。從工藝上來說，優(yōu)化粘結(jié)劑與顆粒間的裹覆性能，先攪拌砂粒與粘結(jié)劑至均勻狀態(tài)，再對路面實(shí)施噴灑，確保此材料在噴涂后能夠具有4到5年功能效果。

4.4 PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑、“科來福”瀝青還原劑再生封層和星封層路用性能對比

通過對路段進(jìn)行PRDC瀝健預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工后，該路段路面封閉了部分路面空隙及細(xì)小裂縫，對路面起到保護(hù)作用，提升整個(gè)路段的通行舒適性和防水能力，瀝青軟化點(diǎn)和粘度提高，但抗滑能力沒有“科來?！睘r青還原劑再生封層效果好。

通過對路段進(jìn)行“科來?！睘r青還原劑再生封層施工，該路段路面瀝青活性提升，使瀝青各成分間的平衡得到很大程度的恢復(fù)，提升了抗滑性，進(jìn)而提升了其整體性能，但防水性能沒有PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑。

通過對該路段實(shí)施星封層技術(shù)，延緩了瀝青路面衰老，保持瀝青路面有出色的質(zhì)量和外觀。噴灑到瀝青路面后，在表層形成了一層堅(jiān)韌、耐用、有彈性，防水性能、抗滑性能都有所提高，但都介于PRDC瀝健瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑、“科來?！睘r青還原劑再生封層之間。

5 ?總結(jié)

隨著各項(xiàng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在G30線嘉安段、瓜星段高速公路養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，不但有效破解了高速公路養(yǎng)護(hù)工作中遇到的一些技術(shù)瓶頸，預(yù)防了公路病害的發(fā)生，對公路上一些常見的“痼疾”進(jìn)行了有效處治。而且降低路面的養(yǎng)護(hù)成本，延長道路的使用年限，使科技含量技術(shù)實(shí)力、機(jī)械總量明顯增強(qiáng)，養(yǎng)護(hù)理念、管理模式、作業(yè)方式也隨之發(fā)生了深刻變革。不斷加大預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用力度，以創(chuàng)新為引領(lǐng)，以技術(shù)為支撐，推動(dòng)科學(xué)養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTG5142-2019，公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].2019.

[2]JTG F80/1-2017，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].2017.

[3]瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)用技術(shù)-公路施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)叢書，2018.

[4]高等級公瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)[M].人民交通出版社.