瀝青路面超薄粘結(jié)磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)研究

摘要：為研究瀝青路面超薄粘結(jié)磨耗層的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果，文章以某高速公路實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工為背景，對(duì)各檢測(cè)路段在預(yù)養(yǎng)施工前后及工后半年的路面車轍深度、行駛質(zhì)量、抗滑性能、使用性能等進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明，超薄粘結(jié)磨耗層能夠改善路面的車轍狀況，提高路面的行駛質(zhì)量、抗滑性能與使用性能。

關(guān)鍵詞：高速公路;瀝青路面;超薄粘結(jié)磨耗層;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);效果評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：U418.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI： 10. 13282/j. cnki. wccst.2019.1 2.005

文章編號(hào)：1673 - 4874（2019）12 - 0016 - 03

0 引言

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)管理的有效方式之一，其不僅可以防止原路面損壞程度的加劇，還能提高道路的使用質(zhì)量及期限[1-2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有公路養(yǎng)護(hù)里程數(shù)已超過500多萬km，且養(yǎng)護(hù)里程數(shù)量還在逐年遞增，故瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)將會(huì)成為我國(guó)公路行業(yè)的熱點(diǎn)工作[3-5]。

超薄粘結(jié)磨耗層（NovaChip）是一種瀝青路面輕微病害修復(fù)性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，具有良好的抗滑、耐久、抗車轍、抗磨耗等性能，因此在高速公路預(yù)防養(yǎng)護(hù)施工中得到廣泛應(yīng)用。近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者在高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工方面進(jìn)行了大量研究，如劉智勇[6]以省道211北太線為實(shí)例背景，探討了幾種代表性瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的施工工藝;展宏圖[7]等對(duì)比研究了熱拌超薄磨耗層和超細(xì)磨耗層兩種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在橋面中的應(yīng)用效果;吳海燕[8]總結(jié)了西北地區(qū)瀝青路面中同步碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的施工要點(diǎn)。本文以某高速公路實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工為背景，通過對(duì)各檢測(cè)路段在預(yù)養(yǎng)施工前后及工后半年的路面車轍深度、行駛質(zhì)量、抗滑性能、使用性能等進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)分析，以期為同類高速公路實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供科學(xué)的指導(dǎo)。

1 研究背景

某高速公路全長(zhǎng)為41 km，由東往西依次經(jīng)過兩個(gè)城市間的8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，全線均為雙向4車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)車速為120 km/h，路面結(jié)構(gòu)形式為瀝青路面。從2013年8月底建成通車以來，該高速公路的整體運(yùn)營(yíng)狀況良好，其路面結(jié)構(gòu)也經(jīng)受住了交通量大、軸載重、高溫潮濕惡劣氣候等因素的綜合考驗(yàn)。但由于實(shí)際交通量增長(zhǎng)過快，使得部分路段的瀝青路面產(chǎn)生了少量的表面性功能損害。按照高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的相關(guān)要求，該高速公路的大部分路況都滿足養(yǎng)護(hù)條件。通過對(duì)全線路況展開科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)研，根據(jù)原瀝青路面結(jié)構(gòu)的損害形式，管養(yǎng)單位于2018年3～4月對(duì)該高速公路實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，全線均采用2 cm超薄粘結(jié)磨耗層罩面。

2 檢測(cè)路段選取及原路況評(píng)價(jià)

2.1 檢測(cè)路段選取

通過對(duì)該高速公路全線路況進(jìn)行調(diào)研，共選取3處超薄粘結(jié)磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)檢測(cè)路段，檢測(cè)路段總長(zhǎng)為2.2 km，其中，檢測(cè)路段一位于主路左幅K11+ 300～K12+100，檢測(cè)路段二位于主路左幅K35+ 700～K36+600，檢測(cè)路段三位于主路右幅K23+ 300～K23+800。

2.2 原路況評(píng)價(jià)

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG H20 -2007）中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分別針對(duì)該高速公路各檢測(cè)路段中原路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前的路況展開性能指標(biāo)檢測(cè)與評(píng)價(jià)分析。具體評(píng)級(jí)結(jié)果如表1所示。

由表1可知，3處檢測(cè)路段的路面損壞狀況指數(shù)PCI都>80，說明路面損壞狀況等級(jí)為良好;各檢測(cè)路段的路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI及路面抗滑性能指數(shù)SRI都>90，說明路段中路面均達(dá)到了優(yōu)秀等級(jí);檢測(cè)路段一和檢測(cè)路段三的路面車轍深度指數(shù)RDI都>90，而檢測(cè)路段二的路面車轍深度指數(shù)RDI則略<90;檢測(cè)路段一、檢測(cè)路段三的路面使用性能指數(shù)PQI都略>90，而檢測(cè)路段二的路面使用性能指數(shù)PQI則<90。根據(jù)以上各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)可知，各檢測(cè)路段瀝青路面的整體路況均滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)條件。

3 超薄粘結(jié)磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)分析

為驗(yàn)證該高速公路各檢測(cè)路段中實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果，施工單位分別對(duì)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工后及工后半年時(shí)的路面狀況進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，其中檢測(cè)指標(biāo)主要為車轍深度RD、平整度IRI、橫向力系數(shù)SFC等。

3.1 路面車轍深度

根據(jù)各檢測(cè)路段實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工前及工后半年的路面車轍深度RD檢測(cè)結(jié)果，可得到瀝青路面的車轍深度指數(shù)RDI，如表2所示。

由表2可知，不同檢測(cè)路段的路面車轍深度指數(shù)RDI在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工前分別為96.3、89.7、90.4，均達(dá)到了優(yōu)良等級(jí);而在實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面半年后，各檢測(cè)路段的路面車轍深度指數(shù)RDI分別為98.5、93.8、94.2，即路面車轍評(píng)價(jià)等級(jí)都達(dá)到了優(yōu)秀。通過對(duì)比養(yǎng)護(hù)施工前與工后半年的路面車轍深度指數(shù)RDI可知，各檢測(cè)路段在經(jīng)過半年?duì)I運(yùn)后的路面車轍深度指數(shù)RDI分別提高了2.2、4.1，3.8，其RDI值均提高了2.2%以上，說明超薄粘結(jié)磨耗層罩面能夠有效改善路面車轍狀況。

3.2 路面行駛質(zhì)量

根據(jù)各檢測(cè)路段實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工前后及工后半年的路面平整度IRI檢測(cè)結(jié)果，可得到瀝青路面的行駛質(zhì)量指數(shù)RQI，如圖1所示。

由圖1可知，在實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工前，各檢測(cè)路段的路面行駛質(zhì)量RQI分別為92.8、90.5、93.6，但實(shí)際檢測(cè)結(jié)果中每百米評(píng)優(yōu)路段為總體的90%左右，即路面行駛質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)平均達(dá)到了優(yōu)秀。實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面后，檢測(cè)路段的路面行駛質(zhì)量RQI分別為94、93.2、93.5，其中檢測(cè)路段二和檢測(cè)路段三較預(yù)養(yǎng)施工前的RQI值分別提高了1.2、2.7，檢測(cè)路段三RQI值則略降低了0.1，但各檢測(cè)路段的RQI值均>93，且檢測(cè)結(jié)果中每百米評(píng)優(yōu)路段提高到了100%，即路面行駛質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)整體都達(dá)到了優(yōu)秀。這說明超薄粘結(jié)磨耗層罩面不僅可以有效改善路面的平整度，還能提升整個(gè)路面的均勻性。在預(yù)養(yǎng)施工半年后，各檢測(cè)路段的路面行駛質(zhì)量RQI分別為94.2、93.7、94.4，較預(yù)養(yǎng)施工前分別提高了1.4、3.2、0.8。這說明經(jīng)過行車碾壓后各檢測(cè)路段的路面平整度均得到明顯提高，故超薄粘結(jié)磨耗層罩面有利于提高道路的行駛質(zhì)量。

3.3 路面抗滑性能

根據(jù)各檢測(cè)路段實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工前后及工后半年的路面橫向力系數(shù)SFC檢測(cè)結(jié)果，可得到瀝青路面的抗滑性能指數(shù)SRI，如圖2所示。

由圖2可知，在實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后，各檢測(cè)路段的路面抗滑性能指數(shù)SRI分別為97.4、97.1、96.5，較預(yù)養(yǎng)施工前分別提高了2.9、2、4，同時(shí)各檢測(cè)路段SRI值均>96，即預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工后路面抗滑性能評(píng)價(jià)等級(jí)達(dá)到了優(yōu)秀。當(dāng)實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面半年后，在行車荷載作用下僅檢測(cè)路段三的路面抗滑性能指數(shù)SRI較預(yù)養(yǎng)施工后略有提高，而檢測(cè)路段一和檢測(cè)路段二則有所降低，但各檢測(cè)路段的SRI值較預(yù)養(yǎng)施工前仍分別提高了0.6、0.7、4.3，說明超薄粘結(jié)磨耗層罩面能有效提升道路的抗滑性能。

3.4 路面總體使用性能

通過對(duì)各檢測(cè)路段在實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前后及工后半年的路面狀況進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)路面并沒有出現(xiàn)裂縫、坑洞等表面性功能病害，且路面整體都比較完整，其路面總體使用性能指數(shù)PQI如圖3所示。

由圖3可知，在實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后，各檢測(cè)路段的總體使用性能指數(shù)PQI分別為96.1、96、96.2，較預(yù)養(yǎng)施工前分別提高了5.3、8.8、5.9，不同檢測(cè)路段的PQI值均>96，即路面總體使用性能評(píng)價(jià)等級(jí)達(dá)到優(yōu)秀。當(dāng)實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面半年后，由于受到行車荷載、環(huán)境等因素的作用，各檢測(cè)路段的路面總體使用性能指數(shù)PQI都出現(xiàn)一定幅度的降低，但較預(yù)養(yǎng)施工前仍分別提高了4.3、7.5、5.3，說明超薄粘結(jié)磨耗層罩面有利于提升道路的使用性能。

4 結(jié)語

通過對(duì)某高速公路實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的檢測(cè)路段進(jìn)行跟蹤檢測(cè)及評(píng)價(jià)表明，超薄粘結(jié)磨耗層不僅能夠控制表面性功能病害的發(fā)展，改善路面的車轍狀況，提高路面的行駛質(zhì)量，而且還有利于提高路面的抗滑性能及使用性能。該高速公路大范圍內(nèi)實(shí)施超薄粘結(jié)磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可有效提高道路的使用效率和延長(zhǎng)使用壽命。

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作者簡(jiǎn)介：曾慶富（1984-），工程師.從事路橋項(xiàng)目的施工及養(yǎng)護(hù)管理工作。