高懿

（常州市長潤工程咨詢有限公司，江蘇常州 213000）

0 引言

國省公路作為交通的重要表現(xiàn)形式，引起了各界重視。伴隨著機動車保有量的增加，公路運營正面臨著嚴峻的養(yǎng)護問題，迫切需要優(yōu)化養(yǎng)護監(jiān)測方案，對路面性能與養(yǎng)護效果及時評價，根據(jù)路面結(jié)構類型加強養(yǎng)護新技術的應用。以往的養(yǎng)護會消耗大量人力與物力，新技術的應用旨在強化養(yǎng)護效果、提高養(yǎng)護施工效率，從而達到提升公路養(yǎng)護工程質(zhì)量效益的目的。

1 項目概況

“十三五”以來，常州市公路中心共對11 條折算里程為172.759km 的普通國省公路路面進行了大中修養(yǎng)護，投入養(yǎng)護經(jīng)費約66048 萬元。截至2022 年7 月，全市普通國省公路路況綜合指數(shù)達92.4。工程嚴格按照《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTG D50—2017）、《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》（JTG/T 5521—2019）等規(guī)范標準，加強對四新技術的應用。近5 年來，常州市公路中心共選取10 條普通國省公路的合適路段應用11種四新技術，如S342 線路上應用了水穩(wěn)就地冷再生技術，G104、G346 線路上應用了半柔性灌漿復合路面技術，G233 金壇段采用了玄武巖纖維技術等。

常州市普通國省公路養(yǎng)護工程應用四新技術的目的主要體現(xiàn)在以下方面：一是盡可能地優(yōu)化公路路面性能，保障車輛出行的安全性與舒適性。二是降低施工造價，提升施工效率，使施工組織更加靈活，促進公路網(wǎng)的快速建設。三是縮短施工工期，避免養(yǎng)護施工對交通運行帶來過大影響，減少道路安全隱患。四是綜合對比后選擇可行性較高的養(yǎng)護方案，加強對四新技術的推廣與應用，優(yōu)化施工工藝，加強新設備的改造。五是推動道路交通與社會、自然之間的和諧發(fā)展，從而達到國家建設綠色交通的發(fā)展目標。

2 公路養(yǎng)護控制基本要求

普通國省公路養(yǎng)護作業(yè)期間難免會遇到小范圍的道路破損問題，此時必須做好養(yǎng)護工作，防止破損面積擴大，一旦養(yǎng)護工作不及時，后續(xù)路基質(zhì)量將會面臨嚴重的影響。所以，公路出現(xiàn)損害問題時必須及時修復，保障車輛行駛安全，提高公路經(jīng)濟效益。國省公路養(yǎng)護工程的施工目的在于規(guī)避道路病害問題，保障各項基礎設施合理應用，及時發(fā)現(xiàn)并修復病害問題，最大程度地延長道路使用壽命，減少運營管理成本，防止因基礎設施維護而引發(fā)的道路質(zhì)量問題。關于公路養(yǎng)護控制的基本要求，大致包含以下要點：

一是施工現(xiàn)場應加強安全管理，養(yǎng)護人員需經(jīng)過統(tǒng)一安全教育；并完善安全措施，避免施工對養(yǎng)護人員自身安全帶來威脅。

二是公路養(yǎng)護工程存在著點多線長的特點，所用設備較為復雜，需保障各類設備的使用性能，提高設備的應用便捷性。

三是加強對材料溫度的合理控制，如公路養(yǎng)護現(xiàn)場的瀝青混合料拌和、攤鋪環(huán)節(jié)，其流程通常比較煩瑣，應加強對瀝青混合料溫度的有效控制，做好各項協(xié)調(diào)工作。

四是公路養(yǎng)護需要用到稀漿封層機、銑刨機等養(yǎng)護設備，采取有效的聯(lián)合施工措施有利于提高路面攤鋪效率。

五是合理制定人才培訓方案，強化人員綜合素質(zhì)，四新技術在公路養(yǎng)護中的應用對養(yǎng)護人員提出了尤為嚴格的要求，特別是在綜合素質(zhì)與專業(yè)技能方面，需要所有養(yǎng)護人員必須掌握四新技術的操作要點，根據(jù)施工工藝的優(yōu)化情況展開路面養(yǎng)護工作[1]。

3 公路養(yǎng)護工程四新技術的應用

3.1 水穩(wěn)就地冷再生

在常州市普通國省公路的342 省道常州段鳳凰立交至常錫界段采用水穩(wěn)就地冷再生養(yǎng)護技術。該處路段的路面材料經(jīng)過長時間的疲勞服役，導致路面材料大面積受損，隨著交通荷載的加大，以及高低溫惡劣氣候條件影響和雨雪的不斷侵蝕，公路路面產(chǎn)生了裂縫、沉陷、車轍以及龜裂等病害問題，對車輛的安全通行形成了嚴重的威脅。2017 年，常州市公路中心在養(yǎng)護工程中對342 省道常州段鳳凰立交至常錫界段進行道路基層強化、加固以及改善，遵循“快速施工、成本節(jié)約、降低排放”的原則，保障材料可循環(huán)利用，養(yǎng)護人員在K71+700—K72+400 段基層采用了水穩(wěn)就地冷再生施工工藝，銑刨該段老路瀝青面層后，對基層進行約17cm 厚的水穩(wěn)就地冷再生施工，就地基層冷再生面積約為16000m2。

以往的道路養(yǎng)護會采取銑刨加鋪維修方案，不僅施工工期長，且成本較高，而水穩(wěn)就地冷再生工藝的應用能夠更好地恢復公路路用性能，在節(jié)約材料資源、減少資金支出的同時，避免環(huán)境污染，符合國家對國省公路倡導的“節(jié)能、環(huán)保、低碳”的養(yǎng)護要求。就地再生工藝的應用優(yōu)勢主要如下：廢舊物料利用率最高可以達到100%；可保障再生材料經(jīng)過銑刨之后的級配穩(wěn)定性與連續(xù)性；能夠避免再生物料場外運輸，使所有養(yǎng)護工作都能在封閉式作業(yè)面完成；材料性價比較高，能夠節(jié)約大約40%的養(yǎng)護成本。

瀝青再生技術的應用可以使普通國省公路養(yǎng)護效果顯著提升，通過重復利用以往的道路材料，強化路面養(yǎng)護效果，同時也能達到良好的節(jié)能減排目的，在降低材料消耗與節(jié)約投資方面意義重大。該技術可具體分為以下四類：

一是廠拌熱再生技術，是將舊路面銑刨的瀝青混凝土運輸?shù)焦S，經(jīng)過破碎篩分后重新拌和瀝青混合料，再將拌和好的材料用于公路養(yǎng)護。

二是廠拌冷再生技術，是對舊路面進行銑刨后，將材料統(tǒng)一運輸?shù)綌嚢璎F(xiàn)場進行破碎處理，加入適當?shù)姆€(wěn)定劑與新料，經(jīng)攪拌加工成為穩(wěn)定土骨料。

三是現(xiàn)場熱再生技術，通過表層再生技術的應用對材料進行現(xiàn)場加熱處理，經(jīng)過翻耕、混拌以及碾壓等操作后實現(xiàn)對舊的混凝土材料的加工利用，節(jié)約養(yǎng)護能耗。

四是現(xiàn)場冷再生技術，一般需要用到專門的再生設備，對材料采取銑刨和破碎處理后，向材料內(nèi)加入一部分新料，隨后將混合料攤鋪在路面，進行壓實處理[2]。

3.2 半柔性灌漿復合路面

國省公路的G104 與S239 交叉口、G346 與龍江路交叉口瀝青路面處存在著嚴重的車轍病害問題，不僅影響車輛通行的穩(wěn)定性與舒適性，同時也危及道路運營安全，因此養(yǎng)護人員在交叉口的位置選擇了半柔性灌漿復合路面技術鋪筑道路，該技術在兼具瀝青路面美觀性與舒適性的同時，也具備剛性路面的安全性與穩(wěn)定性，對預防車轍有著良好的效果。G104 與S239交叉路口路段于2019 年7 月開始實施養(yǎng)護，灌漿路面的類型是10cm GRAC-13，工程施工面積共計4977m2。該處交叉口每日交通量較大，同時也會通行重載車輛，灌漿路面整體情況良好，沒有明顯的車轍與坑槽病害問題，但是在路口的150m 范圍之內(nèi)出現(xiàn)了大約15 條明顯的橫向裂縫，與其他路口相對而言，該處位置的病害問題十分明顯。此外，G104 與S239交叉路口路段灌漿路面與常規(guī)路面之間的搭接位置存在網(wǎng)裂病害問題，出現(xiàn)該問題的主要原因是灌漿施工采取了人工攪拌的方式，而施工人員對水灰比缺乏有效的控制，導致漿體強度不足而造成路面網(wǎng)裂問題。

G346 與龍江路交叉口路段于2020 年12 月份施工，路面灌漿類型為10cm GRAC-13，施工面積共計2245m2。該處路段不僅交通量較大，且重載車輛比例很高。施工之前，3 個車道中只有左轉(zhuǎn)車道可以正常使用，其路面沒有裂縫與車轍等病害發(fā)生，但車道最前端的輪跡位置出現(xiàn)了集料松散脫落的問題；其他2個車道則出現(xiàn)了較嚴重的車轍病害問題。對此，養(yǎng)護人員在G346 與龍江路交叉口路段采用了半柔性灌漿復合路面的鋪設方式，有效解決了車轍問題。但此種復合路面施工會造成反射裂縫的問題，且道路轉(zhuǎn)彎位置會出現(xiàn)集料松散的問題。從裂縫的實際情況分析，半柔性灌漿復合路面的施工質(zhì)量與道路基層質(zhì)量有著緊密的關系，其出現(xiàn)的橫向裂縫多與基層反射裂縫有關；如果基層質(zhì)量較高，那么半柔性灌漿復合路面基本不會存在病害問題。

柔性基層技術，即通過冷拌或熱拌材料，將材料灌入路面基層材料內(nèi)，實現(xiàn)對公路的有效養(yǎng)護。通常路面破壞問題都與面層抗剪強度偏小有關，應用柔性基層技術可以盡可能地提升路面抗剪強度，并且顆粒狀材料的使用可以保障路面結(jié)構的空隙率合理，提升路面的排水能力，保持柔性基層與瀝青面層間的過渡效果，成功避免路面反射裂縫問題；并可以按照公路交通規(guī)模進行瀝青層厚度的調(diào)整，盡可能地提升公路的耐久性[3]。

必要時需使用抗車轍劑，這是針對瀝青路面的一種新型材料，有著增強道路瀝青混合料穩(wěn)定性的特點，目前被廣泛用于普通國省公路養(yǎng)護中?？管囖H劑呈黑色顆粒狀，由多種精制聚合物復合構成，對瀝青路面有著表面加筋和增黏的作用，不僅可以強化瀝青性能，還能擴大瀝青的應用范圍。

3.3 滲固磨耗層施工

滲固磨耗層是道路預防性養(yǎng)護技術的一種，可以有效緩解病害問題。

針對常州市普通國省公路G312 國道K174+000—K181+000、K187+670—K191+660 段路面存在的瀝青老化、裂縫、車轍問題，決定在全線范圍內(nèi)鋪設厚度為1cm 的滲固磨耗層，具體工程量大約為26 萬m2，為保障重載交通條件下的道路使用性能，該道路養(yǎng)護工程決定在G312 K176+000—K177+000（上行第二車道）、K189+000—K190+000（下行第二車道）段采取養(yǎng)護性措施，其中G312 常州段的養(yǎng)護工程量為75000m2。

滲固磨耗層的施工方式有效提高了路面的滲透再生性能，當滲固磨耗層完工之后的6 個月，選取路面表層4cm 左右的瀝青混合料，將其置于溫度為100℃的烘箱內(nèi)軟化，得知材料的軟化點處于68℃以上，針入度提升了76%，延度增加了126%，此時滲固磨耗層的滲固組分已經(jīng)滲入原路面2～4cm 的位置，并且對原路面老化瀝青產(chǎn)生了較好的再生效果。此外，該施工工藝強化了路面抗滑性能，通車后，滲固磨耗層的滲固組分能夠下滲到瀝青混凝土的4cm 深度處，同時對原路面的瀝青有著較好的還原與再生作用。

一旦路面結(jié)構出現(xiàn)老化或松散的問題，可使用霧封層技術進行處理，再聯(lián)合滲固磨耗層施工措施將原本松散的材料有效黏結(jié)在一起，達到強化路面外觀性能的目的。霧封層技術強調(diào)道路養(yǎng)護工程的節(jié)能減排作用，依靠噴灑設備，將流體性材料噴灑在瀝青路面上，再對路面進行封閉處理，強化瀝青路面的穩(wěn)定性[4]。霧封層材料中包含一部分功能助推劑，依靠架橋?qū)⒎肿右欢松钊牖|(zhì)瀝青中，提升新瀝青材料與舊瀝青集料的黏結(jié)力，該技術適合用于裂縫小于3mm的路面。

3.4 CCA 抗裂磨耗層瀝青混合料

以S240 原儒林收費站廣場為例，該處道路為水泥混凝土路面，寬度為3.8m，道路斷面共包含8 塊水泥混凝土板塊，經(jīng)過斷板與裂板置換、養(yǎng)生后，對水泥路面裂縫問題加以處理：向路面表面噴灑一層CCA 特種黏層油，攤鋪厚度為2.5mm 的CCA 高黏彈改性瀝青混合材料，整體工程量大約在5900m2；為提高CCA抗裂磨耗層的性能，可結(jié)合應用薄層罩面技術，以提高路面的平整度與抗滑性能，使路面的最大間隙值達到≤5mm 的要求，盡可能地提升道路的行車舒適性；并結(jié)合應用半開級配混合料以強化路面排水效果；CCA抗裂磨耗層的鋪裝厚度在10mm 以上，最高不超過25mm，能夠有效解決層間黏結(jié)與反射裂縫等道路病害問題，因此結(jié)合應用三階反應裂縫密封處理、灑布特種黏層油的薄層罩面技術，將路面攤鋪厚度控制在25mm 以內(nèi)，創(chuàng)建三位一體的養(yǎng)護體系，完善路面白加黑養(yǎng)護技術方案。此種養(yǎng)護技術下的路面攤鋪方式類似于普通熱板料，25mmCCA 抗裂磨耗層有著更加明顯的經(jīng)濟與環(huán)保特性，能夠降低至少80%的石料消耗與65%的瀝青消耗，可以有效降低碳排放，突出四新技術在道路養(yǎng)護中的節(jié)能環(huán)保效果。S239 的K32+200—K32-300 路段，G104 的K1241+872—K1243+830下行、K1244+430—K1246+100 下行路段的多個重要交叉口每日車流量較大，且重載車輛較多，對路面的抗車轍能力提出了尤為嚴格的要求，所以該路段最終采用了CCA 抗裂磨耗層結(jié)合EME-14 新型高模量瀝青混凝土下面層技術?！豆芳夹g狀況評定標準》(JTG 5210—2018)規(guī)定，車轍平均值不能超過10mm，應用該技術能夠達到此標準，有效提高道路的使用性能。

4 結(jié)語

總而言之，立足節(jié)能減排與綠色環(huán)保的發(fā)展思路，根據(jù)當前常州市普通國省公路路面養(yǎng)護的實際情況，探究四新技術在工程中的應用，以降低路面養(yǎng)護消耗。根據(jù)公路養(yǎng)護控制基本要求，結(jié)合工程概況，加強水穩(wěn)就地冷再生、半柔性灌漿復合路面、滲固磨耗層施工以及CCA 抗裂磨耗層瀝青混合料等利用新技術、新工藝、新材料、新設備的四新技術的應用，強化路面養(yǎng)護效果，進而提升我國公路養(yǎng)護水平，推動公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。