李志華

（山西晉北高速公路養(yǎng)護有限公司，山西 太原 030006）

預(yù)防性養(yǎng)護可以延緩瀝青路面早期破壞，提高瀝青路面的使用性能，減少前期養(yǎng)護費用，延長道路使用壽命。瀝青路面在運營通車后，在車輛荷載和環(huán)境因素的影響下會產(chǎn)生裂縫、車轍、麻面、坑槽等病害，降低路面使用性能，甚至影響行車安全。采用NovaChip超薄磨耗層可有效修復(fù)瀝青路面上部的輕微破損，恢復(fù)路面使用性能[1]。結(jié)合廣珠東線瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護，從原材料選配、配合比設(shè)計、質(zhì)量檢驗和跟蹤檢測等方面進行全面闡述。

1 NovaChip超薄磨耗層路面修復(fù)機理

NovaChip超薄磨耗層可以對瀝青路面裂縫、麻面、小面積坑槽等病害進行修補，也可以對新建道路開展預(yù)防性養(yǎng)護。NovaChip超薄磨耗層可有效提高瀝青路面使用性能，對路面的修復(fù)機理如下[2-3]：

養(yǎng)護前對瀝青路面進行徹底清理，首先灑布一層黏結(jié)力強的改性乳化瀝青，厚度為0.6～1 mm，破乳后牢固地黏結(jié)在瀝青路面上。緊跟攤鋪一層間斷級配的熱拌瀝青混合料，使用壓路機碾壓成型。在碾壓過程中，改性乳化瀝青在壓力作用下滲透到間斷級配的熱拌瀝青混合料的空隙中，將NovaChip超薄磨耗層與原瀝青路面黏結(jié)為一個整體，形成網(wǎng)格互穿型保護層，有效提高瀝青路面的抗滑、防水性能，延遲路面大修養(yǎng)護年限。NovaChip超薄磨耗層厚度一般為10～20 mm，開放交通速度快，但只能用于瀝青路面養(yǎng)護，且無法修復(fù)由于路基變形破壞產(chǎn)生的嚴重破壞。

2 預(yù)防性養(yǎng)護方案設(shè)計

2.1 依托項目概況

廣珠東線是京珠高速公路廣東段，采用雙向四車道高速公路技術(shù)標準，設(shè)計車速100 km/h，路基設(shè)計寬度為24.5 m。通車后交通量大，瀝青路面在運營通車一段時間后出現(xiàn)了輕微橫向裂縫、縱向裂縫、局部麻面、車轍和小面積坑槽等病害。為了快速恢復(fù)瀝青路面使用性能，擬采用NovaChip超薄磨耗層對路面進行預(yù)防性養(yǎng)護。

2.2 路面養(yǎng)護方案

項目養(yǎng)護路段為K68+350—K73+685.5，總長度為5 335.5 m，擬采用NovaChip超薄磨耗層厚度為20 mm。NovaChip超薄磨耗層選用具有超強黏結(jié)性的SBS改性乳化瀝青，粗集料最大粒徑為12.5 mm，采用花崗巖碎石。施工現(xiàn)場配置維特根SF-1800攤鋪機1臺、11 t雙鋼輪壓路機1臺、LB2000型瀝青拌和設(shè)備1套，以及其他配套施工機械?，F(xiàn)場攤鋪施工采用單車道施工方式，先進行主車道養(yǎng)護施工，最后進行超車道施工，南北方向采用交替施工方式。

3 原材料及配合比設(shè)計

3.1 原材料選用

粗集料采用5～10 mm反擊破碎花崗巖碎石，細集料采用0～3 mm石屑，填料采用325R水泥。改性乳化瀝青選用殼牌公司的SBS改性乳化瀝青，施工前按照《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTG E42—2005）和《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTG 5142—2019）中的相關(guān)規(guī)定對進場原材料形狀、規(guī)格、物理力學(xué)性能等進行檢驗。

3.2 配合比設(shè)計

3.2.1 目標配合比設(shè)計

NovaChip超薄磨耗層采用間斷級配，礦料級配如表1所示，通過調(diào)整級配曲線，確定目標配合比如表2所示。

表1 礦料級配

表2 目標配合比

3.2.2 生產(chǎn)配合比

結(jié)合施工現(xiàn)場原材料、拌和設(shè)備技術(shù)參數(shù)等指標確定NovaChip超薄磨耗層生產(chǎn)配合比，如表3所示。

表3 生產(chǎn)配合比

4 NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護效果分析

4.1 抗滑性能檢測結(jié)果分析

4.1.1 構(gòu)造深度檢測結(jié)果分析

NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護前后主車道構(gòu)造深度采用手工鋪砂法檢測，檢測結(jié)果如表4所示。

表4 養(yǎng)護前后路面構(gòu)造深度檢測結(jié)果

分析表4瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護前后構(gòu)造深度檢測結(jié)果，養(yǎng)護前構(gòu)造深度平均值最小為0.821 mm，養(yǎng)護后構(gòu)造深度平均值最小為1.134 mm，且養(yǎng)護后構(gòu)造深度明顯增加。根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50—2017）的相關(guān)規(guī)定，高速公路瀝青路面構(gòu)造深度不應(yīng)小于0.55 mm。養(yǎng)護前后瀝青路面構(gòu)造深度均大于0.55 mm，都滿足規(guī)范要求。

4.1.2 橫向力系數(shù)檢測結(jié)果分析

在瀝青路面養(yǎng)護前后，分別對主、超車道橫向力系數(shù)進行檢測，檢測結(jié)果如表5所示。

表5 橫向力系數(shù)檢測結(jié)果

分析表5主、超車道橫向力系數(shù)檢測結(jié)果，養(yǎng)護前后路面橫向力系數(shù)得到了明顯提高，增加幅度最高達到68.3%。根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTG 5142—2019）的相關(guān)規(guī)定，根據(jù)養(yǎng)護前后橫向力系數(shù)檢測結(jié)果對瀝青路面抗滑能力進行等級評定。養(yǎng)護前K69+800—K70+800路段評定等級為中；養(yǎng)護后K71+500—K72+500路段超車道評定等級為良，其他均為優(yōu)。通過對比分析，養(yǎng)護后瀝青路面橫向力系數(shù)大幅提高，路面抗滑性能有了較大程度改善。

4.1.3 路面抗滑性能綜合分析

結(jié)合上述養(yǎng)護施工前后構(gòu)造深度和橫向力系數(shù)的檢測結(jié)果，構(gòu)造深度養(yǎng)護前后平均檢測值均高于規(guī)范要求值，而根據(jù)養(yǎng)護前橫向力檢測結(jié)果部分路段評定結(jié)果為中，養(yǎng)護后只有K71+500—K72+500路段超車道評定等級為良，其他均為優(yōu)。根據(jù)以上分析，可以得出舊瀝青路面的抗滑性能不能只采用構(gòu)造深度進行評定，而是要結(jié)合橫向力系數(shù)檢測結(jié)果進行綜合評定。這是由于瀝青路面在使用一段時間后，表層逐步被磨光，采用構(gòu)造深度已不能準確反映路面的抗滑能力。因此，養(yǎng)護前路面抗滑性能評定結(jié)果以橫向力系數(shù)評定結(jié)果為準。養(yǎng)護前路面抗滑性能已經(jīng)有了一定幅度的下降，采用預(yù)防性養(yǎng)護后瀝青路面抗滑性能明顯提高，可有效提高行車安全。

4.2 抗?jié)B性能檢測結(jié)果分析

為了確定瀝青路面養(yǎng)護前后的抗?jié)B性能，分別對主、超車道抗?jié)B性能進行檢測，檢測結(jié)果如表6。

分析表6數(shù)據(jù)，養(yǎng)護前后瀝青路面滲水系數(shù)有了一定幅度的下降，說明路面抗?jié)B性能得到了一定程度的提高。養(yǎng)護前路面滲水系數(shù)最大值為52 mL/min，養(yǎng)護后滲水系數(shù)最大值為31 mL/min，均小于《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2014）中要求的200 mL/min，說明養(yǎng)護后瀝青路面抗?jié)B性能得到了明顯提高，NovaChip磨耗層防水性能良好。

表6 養(yǎng)護前后滲水系數(shù)檢測結(jié)果

4.3 路面抗滑性能跟蹤檢測結(jié)果分析

廣珠東線K68+350—K73+685.5路段于2015年9月養(yǎng)護完工，為了進一步確定NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護維修效果，在2017年10月對該路段進行跟蹤檢測。跟蹤檢測過程中未發(fā)現(xiàn)瀝青路面出現(xiàn)明顯的開裂、車轍等病害，重點對NovaChip超薄磨耗層的橫向力系數(shù)SFC進行檢測，并與養(yǎng)護前、完工后的檢測結(jié)果進行對比分析，用于評價瀝青路面的抗滑性能，檢測結(jié)果如圖1所示。

圖1 路面橫向力系數(shù)檢測結(jié)果

通過對比分析圖1所示各路段橫向力系數(shù)檢測結(jié)果，采用NovaChip超薄磨耗層對瀝青路面進行養(yǎng)護后橫向力系數(shù)大幅提升，提升幅度在50%左右。養(yǎng)護前瀝青路面橫向力系數(shù)主要在30～40之間，養(yǎng)護完工后橫向力系數(shù)提高到60～70之間。在運營使用2年后，瀝青路面橫向力系數(shù)有了一定幅度的下降，下降到50～55之間，下降幅度不超過20%，但相比施工前還是有較大幅度提高，說明抗滑性能保持良好。結(jié)合其他指標的檢測結(jié)果，均滿足設(shè)計要求，說明采用NovaChip超薄磨耗層可有效提高瀝青路面使用性能，養(yǎng)護效果良好。

5 結(jié)語

結(jié)合廣珠東線NovaChip超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護實踐，通過對比分析養(yǎng)護前后瀝青路面構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)、滲水系數(shù)和跟蹤檢測結(jié)果，得出以下結(jié)論：

a）分析構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)檢測結(jié)果，養(yǎng)護后兩個指標均有明顯提高，說明瀝青路面抗滑性能得到了明顯改善。另外，養(yǎng)護前后構(gòu)造深度檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求，但部分路段養(yǎng)護前橫向力系數(shù)評定結(jié)果為中，因此對舊瀝青路面應(yīng)采用橫向力系數(shù)進行抗滑性能評定，新建瀝青路面采用構(gòu)造深度進行評定。

b）分析滲水系數(shù)檢測結(jié)果，養(yǎng)護后路面滲水系數(shù)有了一定幅度的下降，路面抗?jié)B性能得到了進一步提升，說明NovaChip超薄磨耗層具有良好的抗?jié)B性能。

c）分析路面抗滑性能跟蹤檢測結(jié)果，在養(yǎng)護完成通車2年后，路面橫向力系數(shù)有了一定幅度的下降，但滿足規(guī)范要求，說明NovaChip超薄磨耗層養(yǎng)護效果良好。