橋面瀝青鋪裝層早期病害及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

李 志，劉東美（山東省路橋集團(tuán)有限公司，濟(jì)南 250021）

橋面瀝青鋪裝層早期病害及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

李 志，劉東美
（山東省路橋集團(tuán)有限公司，濟(jì)南 250021）

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，隨著橋梁服務(wù)年限的增加，橋面的表層鋪裝開(kāi)始出現(xiàn)早期病害，公路橋梁養(yǎng)護(hù)開(kāi)始由傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式向科學(xué)養(yǎng)護(hù)方式轉(zhuǎn)變，這使得新型的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)逐步推廣和采用。通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)瀝青路面與橋梁瀝青鋪裝層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)推廣應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)瀝青路面超薄層罩面技術(shù)進(jìn)行研究，并應(yīng)用于橋面瀝青鋪裝層早期病害的防治，是未來(lái)敲門(mén)瀝青鋪裝層早期病害修復(fù)的趨勢(shì)。

瀝青路面超薄層罩面技術(shù)；橋面瀝青鋪裝層；早期病害；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

0　前言

橋面瀝青鋪裝層的早期病害是對(duì)高速公路使用功能的影響巨大，如何有效的增加橋面瀝青鋪裝層的使用實(shí)名，做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和維修工作，是給予養(yǎng)護(hù)部門(mén)提出的新挑戰(zhàn)。 我們從傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)理念中走出來(lái)，通過(guò)轉(zhuǎn)變養(yǎng)護(hù)管理的思想，使橋面瀝青鋪裝層向科學(xué)養(yǎng)護(hù)推進(jìn)，通過(guò)研究推廣預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，不斷加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作的預(yù)見(jiàn)性，以起到延長(zhǎng)道路使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本的作用。

1　前 言

目前，我國(guó)高速公路橋梁鋪裝層的日常養(yǎng)護(hù)工作還大部分采用傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)觀念。首先，在養(yǎng)護(hù)工作中若發(fā)現(xiàn)輕微的早期病害，一般不做處理，直到形成坑槽等嚴(yán)重的道路病害，影響到行車(chē)安全時(shí)，才會(huì)釆取挖補(bǔ)等簡(jiǎn)單的處理措施，采用該類(lèi)處理措施的橋面鋪裝層，在修補(bǔ)后不僅達(dá)不到最初的使用效果，而且會(huì)使其坑槽邊緣的各處病害發(fā)展迅速，形成“屢壞屢補(bǔ)，越補(bǔ)越壞”的惡性循環(huán)。

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，養(yǎng)護(hù)觀念轉(zhuǎn)變和新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的不斷研發(fā)與應(yīng)用，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)觀念正逐漸被施工單位所接受，通過(guò)近幾年在山東、江蘇、浙江等省市不同程度的嘗試，并取得了一定的成功的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，使得預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)越來(lái)越趨于成熟。如何把預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念運(yùn)用于橋梁瀝青鋪裝層，是大家比較關(guān)注的話題，目前看來(lái)，對(duì)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用于橋梁鋪裝層的工程案例還很少。

2015年在黃河二橋維修養(yǎng)護(hù)工程中，通過(guò)采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的瀝青路面超薄層技術(shù)，對(duì)黃河二橋的面層進(jìn)行了維修取得了良好的應(yīng)用效果。

2　瀝青路面超薄層罩面技術(shù)適用性及技術(shù)評(píng)價(jià)

2.1瀝青路面超薄層罩面技術(shù)

瀝青路面超薄層罩面技術(shù)主要應(yīng)用在在路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不變、路面面層狀況沒(méi)發(fā)生很大變化的養(yǎng)護(hù)工程中。該技術(shù)在不改變?yōu)r青道路面層結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)噴撒再生劑，讓再生劑還原路面表層瀝青老化并加鋪高性能瀝青混合料，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)老化層的再生修復(fù)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，這種“標(biāo)本兼治”的瀝青路面維護(hù)方法正逐步被大家所接受。。

當(dāng)橋面瀝青鋪裝層出現(xiàn)表層組織勞損現(xiàn)象，采用瀝青路面超薄層罩面技術(shù)可進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)，使橋面瀝青鋪裝層的使用性能編號(hào)，從而起到延長(zhǎng)公路橋梁服務(wù)年限的目的。該技術(shù)地推廣應(yīng)用，可以減少養(yǎng)護(hù)成本，延長(zhǎng)公路橋梁等瀝青面層的使用時(shí)間，盡早的制止延伸性破壞的發(fā)生，是實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)營(yíng)與養(yǎng)護(hù)可持續(xù)良性發(fā)展的重要技術(shù)方式。

2.2瀝青路面超薄層罩面技術(shù)適用性

通過(guò)大量的實(shí)地考察，橋面瀝青鋪裝層的早期病害具有不確定性。一般來(lái)說(shuō)，橋面滲水、裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的部位和原因是多方面的。釆用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)橋面瀝青鋪裝層進(jìn)行整體處理的適用性進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，結(jié)果如下表所示：

表1　瀝青面層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)適用性分析

瀝青路面技術(shù)是通過(guò)表層滲透再生修復(fù)材料是在瀝青鋪裝層表層的滲透、再生還原表層內(nèi)的老化瀝青，封閉路表內(nèi)的微裂縫、改善路表的空隙率，從而達(dá)到防水的效果。該技術(shù)可作為處治橋面早期病害的較優(yōu)選擇，其技術(shù)適用性是顯而易見(jiàn)的。

2.3瀝青路面超薄層罩面技術(shù)評(píng)價(jià)

瀝青路面超薄層罩面技術(shù)所采用的瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑是由基質(zhì)浙青、再生劑、溶劑及其他功能助劑組成的一種新型路面養(yǎng)護(hù)材料。成分由下表所示：

表2　瀝青道路養(yǎng)護(hù)劑材料的成分

瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)劑的物理性能應(yīng)符合下表要求：

表3　瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)劑物理性能技術(shù)要求

基質(zhì)瀝青在試驗(yàn)室163℃條件下經(jīng)旋轉(zhuǎn)薄膜老化規(guī)定時(shí)間后湖青的再生性能應(yīng)滿足下表規(guī)定：

廢舊瀝青性能的恢復(fù)是瀝青老化的一個(gè)逆過(guò)程，必須通過(guò)再生劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)瀝青老化過(guò)程以及流變行為的分析，可以發(fā)現(xiàn)采用特定的技術(shù)措施使得舊瀝青反向恢復(fù)到一定的流變狀態(tài)，從而獲得合適的性能。通過(guò)老化瀝青性能重塑試驗(yàn)（試驗(yàn)選取新基質(zhì)瀝青SKAH-70），判斷是否再生劑的應(yīng)用能否恢復(fù)老化瀝青的性能，具體數(shù)據(jù)如下表所示：

表4　瀝青路面再生養(yǎng)護(hù)劑的再生性能技術(shù)要求

表5　基質(zhì)瀝青SK AH-70技術(shù)指標(biāo)

表6　老化瀝青重塑試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)基質(zhì)瀝青再生前后的圖譜進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)再生劑對(duì)老化瀝青的恢復(fù)作用明顯。2個(gè)周期老化試樣在波數(shù)為3462.51cm-1處的峰值。在加入再生劑后變得平緩。在波數(shù)為1032.18cm-1處峰值突變的地方也得到了一定程度的恢復(fù)。說(shuō)明瀝青再生劑恢復(fù)了了橋面鋪裝層老化瀝青的性能指標(biāo)。

圖1　基質(zhì)瀝青再生前后紅外光譜

3　橋梁鋪裝層實(shí)施技術(shù)的施工技術(shù)與測(cè)試數(shù)據(jù)

3.1施工工藝

瀝青路面SPPR技術(shù)施工必須嚴(yán)格遵守《公路瀝青路面施工技術(shù)范（JTGF40—2004）》、《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ073.2-2001）》以及《瀝青路面表層滲透再生修復(fù)技術(shù)指南》。其施工工藝簡(jiǎn)圖如下：

圖2　施工工藝流程圖

3.2實(shí)體施工測(cè)試數(shù)據(jù)

本節(jié)選取黃河二橋的檢測(cè)數(shù)據(jù)為例做分析評(píng)價(jià)

圖3　施工前后斷面構(gòu)造深度對(duì)比圖

經(jīng)對(duì)比，施工后鋪裝層構(gòu)造深度有所下降，橋面瀝青鋪裝層的構(gòu)造深度變得更加均勻，提高了瀝青鋪裝層橫縱向的排水能力，改善了雨后橋面鋪裝層的積水狀況，從而橋面行駛的性能得到了有效改善。

3.2.1摩擦系數(shù)

經(jīng)對(duì)比，施工后橋面摩擦系數(shù)得到了有效控制，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)較施工前小，摩擦系數(shù)分布更加均勻，可以有效減小瀝青橋面鋪裝層的損壞速率。

圖4　施工前后斷面摩擦系數(shù)對(duì)比圖

3.2.2滲水系數(shù)

圖5　施工前后斷面滲水系數(shù)對(duì)比圖

經(jīng)瀝青路面技術(shù)施工后，經(jīng)檢測(cè)，橋面滲水系數(shù)為達(dá)到了0mL/min，橋面瀝青鋪裝層得到有效密封，增強(qiáng)了瀝青鋪裝層的防水性能。由此可見(jiàn)，采用該技術(shù)對(duì)橋面瀝青鋪裝層進(jìn)行防水處治，可以很好的封閉原橋面的微裂縫和空隙，減小瀝青鋪裝層的浸水損壞，延長(zhǎng)橋面的服務(wù)年限。

4　結(jié)論

通過(guò)實(shí)體工程論證，瀝青路面超薄層罩面技術(shù)在處治橋面鋪裝層早期病害的處理上具有技術(shù)可行性。在黃河二橋采用瀝青路面超薄層罩面技術(shù)施工后，瀝青路面超薄層罩面技術(shù)，能起到有效封閉鋪裝層的微裂縫，填充鋪裝層表面過(guò)大的孔隙的作用，通過(guò)后期質(zhì)量追蹤，瀝青面層的各項(xiàng)指標(biāo)均較好的滿足規(guī)范的要求。由此可見(jiàn)，瀝青路面超薄層罩面技術(shù)在治理鋪裝表面出現(xiàn)的松散、麻面等病害，減少甚至防止鋪裝表面滲水，同時(shí)加深橋面顏色，美化橋面等方面具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

［1］丁雪松.瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)研究［D］.山東大學(xué)碩士學(xué)位論文，山東大學(xué)，2009。

［2］姚衛(wèi)玲，任勇.瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)［J］.長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)2006，26（06）.

［3］陳海珊.瀝青再生劑PDC在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)試驗(yàn)［J］.廣東公路交通，2004，（04）:3-15.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.088