有關高速公路的路面養護工藝的分析

周曉璽，曲保屹，黃 媛

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

隨著我國公路建設的快速發展，至2012年底，公路通車總里程已達424萬km，其中，高速公路9.6萬km，居世界第二位。我國高速公路呈現出建設和養護雙高峰重合的特點。根據測算，在不久的將來，高速公路的年養護量(大、中修工程)將達到并維持在8 000 km以上。對于公路養護管理者來說，面臨的養護任務越來越重，壓力越來越大。如何做好高速公路的養護管理工作已是一個不可回避的現實問題。

在我國高速公路建設中，最普遍采用的是瀝青路面。近些年來，為了謀求更高的質量標準，在路基、路面材料及其結構組成方面進行了許多優化和改進，并且為了使高速公路路面多層組合體系具有良好的結構承載力和耐久性，以及提高抗水害侵襲能力，層間處理技術也越來越多地引起人們的廣泛重視。

1 瀝青路面多層面作用與處理

1.1 粘結作用

壓實成型的瀝青混合料是由石質骨料、瀝青膠結料和殘余空隙所組成的一種空間網絡結構的多項分散體。其材料屬性為顆粒性材料。它的強度構成來源于瀝青材料的粘結力和骨料的內阻力，同時材料本身的均質性和連續性也是強度構成的根本條件。但是，實際上在完成自下而上每一個結構層的鋪裝時，包括水泥穩定碎石基層，都需要進行足夠的振實碾壓。因而這些結構層的表面都達到了一個相對密實平整狀態，摩阻力就會在很大程度上低于混合料本身，其強度構成轉為對粘結力的依賴[1]。

1.2 防水作用

高速公路建設中，設立良好的防水層間處理都是很有意義的。高速公路瀝青路面層間處理重要性的另一方面是提高路面的防水性[2]。與粘結層相比，防水層（或下封層）更具水密性，主要作用是封阻地表水滲入和路基水上升，尤其對于空隙率較大或低氣溫施工路面其防水作用更加不容忽視。它往往是避免災害性破壞的有力防線。因為大量的降水，無阻隔直接灌入路基必然造成路面承載力的大幅度下降，繼而造成路面板體的嚴重破壞。

2 層間處理的材料選擇問題

在以往的高速公路施工設計中，習慣上都使用普通瀝青材料，甚至對煤油稀釋瀝青透層，也認為已經起到了粘結層的作用，其實這些未經改良的瀝青材料在溫度穩定性和粘結力方面都是不能滿足使用要求的，尤其在當今高速公路大交通量重軸載條件下不能滿足要求。

日本學者通過對瀝青路面溫度的調查得出以下結論。

（1）瀝青路面的表面溫度（T s）與氣溫（T a）之間，通常情況下是曲線關系，其關系表達式[3]為：T s=1.100 T a＋1.500+1.700e0.126 T a。

（2）瀝青路面面層內最高溫度（Tmax）與其表面溫度之間，不管層厚大小，皆為直線關系。

根據上面的結論可以推出，如果道路表面的溫度達到60℃時，處于瀝青路面下5 cm、10 cm、15 cm處的溫度分別是59.6℃、55.4℃、51.9℃。這些溫度條件就會使層間結合面上依靠一般瀝青材料建立的粘結力遭到破壞。另外，在低溫條件下一般瀝青材料很容易脆裂，在路面應變量超過其允許范圍，特別是用于應變量較大的橋面防水等，都可能使處理面受到破壞。所以，用作高速公路瀝青路面層間處理的材料不僅要有良好的粘結力，而且一定要具有良好的溫度穩定。

SBS被當今橡膠業譽為硫化合成橡膠的換代產品。一定意義上講，它兼有塑料和橡膠的雙重特性。以其為改性劑所生產的SBS改性瀝青具有優良的路用性能，尤其在抗脆裂和抗變形方面更佳。在一定工藝條件配合下SBS改性瀝青可以成為橋面防水和路面防水的上好材料。

3 層間處理技術及工藝

在以上敘述中已經談到了高速公路瀝青面層間處理的意義及選擇使用材料的重要性，但確切地說，同其它許多技術一樣，高速公路層間處理技術是一個材料、設備、工藝的結合體，因此，我們將針對各種工藝就層間處理技術分述如下[4]。

3.1 透層

透層油一般以煤油稀釋瀝青為材料，因其細度為分子量級，在黏度適當的情況下，無論水泥穩定碎石或二灰穩定碎石都可以在其表面實現理想的滲透，但黏度不可太低，黏度過低即使滲透深度大也不能達到最佳效果。做完透層油且固化成形的基層表面不應該留存浮油，因為要達到將稀釋瀝青中輕油分子全部揮發需要較長時間，留在表面的浮油軟化點較低，將會在結合層間產生不良影響，所以透層油的黏度和用量最終要以路用試驗結果為標準。

基層鋪裝后，透層油施工應及時跟進，這樣既可以實現透層油的最佳效果也有利于基層養生。但是，對于存在浮漿和污染的基層表面，噴施透層油之前必須進行嚴格清理，達到基層材料的本質，這是十分重要的，也可以說是所有層間處理技術的一個關鍵環節。再好的結合料，如果不是作用在潔凈的界面上，就不可能達到預期的效果，以下文中將不再對此進行強調。

3.2 防水層（下封層）

防水層應該使用粘結力和溫度穩定性很好的材料，在荷載應力應變作用下不僅要保持良好水密性，還應使面層和基層間形成足夠的結合力。因為面層與基層間的良好結合，對于瀝青面層的使用質量是非常重要的。與不結合的情況比較，它可以減小面層底層由行車荷載引起的拉應力和拉應變（一般情況下可以減小50%以上，有時甚至可以減小到1/4）。它還可以明顯減小由溫度變化引起的瀝青面層內的拉應力和拉應變。基層與面層良好結合可以使薄瀝青面層不產生滑動，推移等破壞。為此，基層表面應該穩定并且具有一定的粗糙度。

常用的防水層施工方法很像是瀝青路面養護工程中使用的碎石封層，在噴施透層油以后的基層表面適量噴灑改性瀝青。

對于造價昂貴的橋面防水工程歷來受到人們的普遍重視，這里所指的是加鋪瀝青面層的水泥混凝土橋面。

橋面的各種應變量較大，使用一般的防水措施其效果和耐久性不夠，尤其瀝青混凝土面層與水泥混凝土橋板兩種材料模量相距甚殊，因此對于兼有防水和粘結過度作用的防水層的材料和工藝方法是有嚴格要求的。在石—黃高速公路和京—滬高速公路的部分橋面防水工程中選用了SBS熱態改性瀝青結合使用SBR復合粘結劑乳液的方法，收到很好效果。

上述方法的難點在于對先進設備的依賴性較大。經過大量實驗表明，如果使用65%～70%的高濃SBR復合改性瀝青乳液來進行橋面防水，也是可以收到很好效果的。這樣對設備與骨料以及對溫濕度等條件的要求會更加寬泛。

3.3 粘結層

粘結層也稱粘層油，主要用來提高高速公路路面多層體系的結構性，雖然用量較少，但其作用不容忽視。在包括石—黃高速公路的許多高速公路瀝青路面粘層處理中，甚至在水泥混凝土橋面的超薄柔性層處治中，大量使用了SBR復合粘結劑乳液，一般用量為0.5 kg/m2，濃度55%。如石—黃高速公路一期工程（k16+150～k56+450）的300個芯樣的劈裂試驗結果為：中面層與上面層結合處均為不規則狀，說明結合面強度大于或等于混合料本身；中面層和下面層的結合面多數在鉆芯過程中已經開裂,因為在表面層施工之前使用了SBR復合粘結劑乳液，而在中面層施工前未做任何處理。

4 高速公路工程精細化管理

精細化管理體現在精心作業和精細管理兩個方面，特別強調公路養護工程的管理要以“精”為魂，不能僅以達到合格為標準，要力求精益求精，即“合格是底線，精品是目標”。精心作業是指無論是大、中修工程還是小修工程乃至日常養護，都要大力推行精細作業。牢固樹立質量標準意識，強化施工工藝控制，只要進行養護作業，就要有工作要求和量化標準。精細管理是指凡事要做到事前有調查、有計劃、有方案、有目標、有標準；事中有檢查、有監督；事后有考核、有總結、有獎懲。養護與管理不僅是公路管養單位的一個永恒的主題，而且是整個社會越來越關注的熱點話題。以人為本，保證路況，科學決策，合理設計，規范管理，是對做好公路養護與管理工作的基本要求。

5 結語

社會發展，技術進步，理念創新和工作目標都是無止境的，對公路養護工作的要求也是如此，需要我們在實踐中不斷認識，不斷總結，不斷創新，不斷提高，以不斷滿足社會各方對公路養護工作提出的各種需求，不斷提高公路交通網絡的公共服務能力。

[1]翟克炳.高速公路養護管理系統構建與應用[J].公路，2007（2）：143-148.

[2]陳峰.高速公路瀝青路面預防性養護技術分析[J].中國建材科技,2014(5):263-265.

[3]付昭勇，王志成，周林.高速公路瀝青路面預養護管理系統開發研究[J].路基工程，2009（5）：75-76.

[4]高速公路瀝青路面預防性養護技術[J].交通建設與管理，2008（9）：58-60.