三種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施路用性能跟蹤檢測評價(jià)

羅亞朗

(廣東省交通運(yùn)輸建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 廣州 510420)

為提高路面使用性能、延長路面使用壽命，在廣東省近幾年的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程中，瀝可貼、Novachip超薄磨耗層、超黏磨耗層是幾種常見的手段，應(yīng)用較多。

袁功青[1]對比分析了HAP、CAP、瀝再生、改性乳化瀝青4種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的使用效果；譚文英[2]對廣東省普通干線公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施使用情況進(jìn)行廣泛調(diào)研，總結(jié)提煉出使用效果良好的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施及其適用條件；肖湖明[3]對比分析了超薄磨耗層、微表處處置措施的使用效果，并分析其衰變規(guī)律；趙順根[4]分析了微表處的使用效果，提出了一些應(yīng)用建議；王水聲[5]對比分析7種抗滑改善措施的使用效果后，表明Novachip技術(shù)處置效果最好；黃克旺[6]通過性能跟蹤觀測，發(fā)現(xiàn)瀝可貼養(yǎng)護(hù)措施可快速恢復(fù)路表功能、減緩路面的破壞速率。

綜上所述，瀝可貼、Novachip、超黏磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施已應(yīng)用較多，但少有應(yīng)用于同一條高速公路的工程案例，不同交通條件下的使用效果對比結(jié)論略顯不充分。因此，本文依托廣東省某高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程，對比分析瀝可貼、Novachip、超黏磨耗層3種措施使用效果，旨在為養(yǎng)護(hù)管理提供一些參考和借鑒。

1 工程概況

廣東省某高速全長91 km，分為A、B 兩段。其中，A段全長約41 km，雙向六車道，于2007年底建成通車；B段全長約50 km，雙向六車道，于2010年底建成通車。

2017-2018年，考慮交通量的持續(xù)增加對路面使用性能的影響，為延長路面使用壽命及提高原路面抗滑性能以增加行車安全性，陸續(xù)對主線所有車道進(jìn)行了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，其中A段主要采用了高黏彈超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)措施，B段采用了瀝可貼、Novachip超薄磨耗層2種養(yǎng)護(hù)措施，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)情況見表1。

表1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)情況

其中，超黏磨耗層是將特種復(fù)合改性瀝青(乳液)、水、水泥、添加劑等材料按比例拌和，后冷拌冷鋪免碾壓一次性成型的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，破乳養(yǎng)生后的厚度為1.0～1.2 cm。瀝可貼是通過普通攤鋪設(shè)備將專用溫拌改性瀝青與3～5 mm單檔集料形成的混合料快速攤鋪成型的微罩面技術(shù)，攤鋪完厚度一般為5 mm～1 cm。Novachip超薄磨耗層采用Novabond專用改性乳化瀝青，采用Novapaver進(jìn)行攤鋪，攤鋪完厚度為2.5 cm左右。

從材料組成及施工工藝來看，上述3種措施均具備可封水、提高抗滑性能、提高行駛舒適性等特點(diǎn)，以達(dá)到通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)延長路面使用壽命的目的。但從厚度上看，超黏磨耗層、瀝可貼厚度較薄，基本對原路面結(jié)構(gòu)不會有較大影響，其作用主要在于封水、提高抗滑性能、延長使用壽命，因此，適用于通車一定年限后原路面使用性能下降一定程度后的短期提升工程；Novachip超薄磨耗層具有一定厚度，可以更有效改善行駛舒適性，也可以提高原路面抗滑性能，進(jìn)一步延長使用壽命，因此，在原路面使用性能下降稍大時(shí)仍具有較好的適用性。

各路段養(yǎng)護(hù)前的路面技術(shù)狀況見表2。

表2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施實(shí)施前路面技術(shù)狀況

養(yǎng)護(hù)前，橋面基本無病害，路基段有些許裂縫，裂縫不集中也不多。

2 交通量

根據(jù)JTG D50-2017 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》[7]中的車輛車型分類，統(tǒng)計(jì)2014-2019年各年斷面累計(jì)大型客車和貨車交通量，并折算成設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的累計(jì)大型客車和貨車交通量；根據(jù)JTG D50-2017 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》交通荷載等級劃分依據(jù)，折算結(jié)果及交通荷載等級劃分結(jié)果見表3。

表3 2014-2019年交通荷載等級

由表3可見，2014-2016年交通荷載等級屬中等交通荷載等級，2017、2018年交通荷載等級屬重交通荷載等級，2019年屬特重交通等級。

3 路面質(zhì)量狀況

3.1 路表粗糙程度

采用路面激光紋理儀測量道路表面的宏觀紋理和微觀紋理，其測試原理是使用線掃描激光器對路面進(jìn)行掃描，通過測量的高程來計(jì)算斷面平均構(gòu)造深度MPD、磨耗率、磨耗指數(shù)三大指標(biāo)以評價(jià)路面的粗糙程度[8]。

3種養(yǎng)護(hù)措施的路表粗糙程度測試結(jié)果見表4。

表4 3種措施的路表粗糙程度測試結(jié)果

由表4可見：

1) 車道中間位置的平均構(gòu)造深度MPD均大于左右輪跡帶。

2) 3種養(yǎng)護(hù)措施的平均構(gòu)造深度MPD大小排序?yàn)镹ovachip>超黏磨耗層>瀝可貼，表明Novachip的抗滑性能最優(yōu)。

3) 3種養(yǎng)護(hù)措施的變異系數(shù)、磨耗率大小排序?yàn)槌つズ膶?瀝可貼>Novachip，磨耗指數(shù)大小排序?yàn)镹ovachip>瀝可貼>超黏磨耗層，超黏磨耗層磨耗率最大、磨耗指數(shù)最小，表明構(gòu)造深度耐久性稍差；Novachip磨耗率最小、磨耗指數(shù)最大，構(gòu)造深度耐久性最好。

3.2 滲水狀況

采用紅外滲水測試儀對中間車道進(jìn)行測試，確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段下承層的積水狀況。其中，Novachip養(yǎng)護(hù)局部路段滲水狀況示意見圖1。

由圖1可見，采取Novachip處置的路段中間車道局部路段下承層存在積水情況，經(jīng)現(xiàn)場核查，積水主要集中在輪跡帶的輕微車轍位置。超黏磨耗層和瀝可貼下承層無明顯的積水情況。

圖1 Novachip養(yǎng)護(hù)局部路段滲水狀況

3.3 層間黏結(jié)性能

層間黏結(jié)性能采用JTG 3450-2019 《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》[9]中的方法進(jìn)行檢測，采用拉拔儀對采取3種養(yǎng)護(hù)措施后的路表進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，每種養(yǎng)護(hù)方式測4處。

表5 3種養(yǎng)護(hù)措施的路表拉拔強(qiáng)度

由表5可見，3種養(yǎng)護(hù)方式拉拔強(qiáng)度大小排序?yàn)槌つズ膶?Novachip>瀝可貼，但均處于較高的水平，與現(xiàn)場的表觀狀況良好、未出現(xiàn)明顯脫皮情況相符。

4 路面使用性能

4.1 表觀狀況

按照100 m均值對3種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段中間車道路面表觀狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評價(jià)，結(jié)果見表6。

表6 2016-2019年路面破損狀況指數(shù)PCI統(tǒng)計(jì)表

從近幾年主車道PCI測試結(jié)果來看：

1) 3種養(yǎng)護(hù)方式表觀狀況整體較好，瀝可貼養(yǎng)護(hù)工后1年P(guān)CI均值在98以上，Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后2年P(guān)CI均值在99.8以上。可見，采取3種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施后，路表完好程度保持較好。

2) 瀝可貼養(yǎng)護(hù)路段主車道存在20 m2的松散情況。Novachip養(yǎng)護(hù)路段存在少量的反射裂縫，超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)路段存在少量修補(bǔ)病害。

4.2 抗滑性能

按照100 m均值對3種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段中間車道路面抗滑性能指數(shù)SRI進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評價(jià)，結(jié)果如表7。

表7 2016-2019年路面抗滑性能指數(shù)SRI統(tǒng)計(jì)表

從近年主車道SRI檢測結(jié)果看：

1) 3種養(yǎng)護(hù)方式抗滑性能整體情況較好，抗滑性能大小排序?yàn)闉r可貼>超黏磨耗層>Novachip；瀝可貼養(yǎng)護(hù)工后1年SRI均值為97.26，Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后2年P(guān)CI均值有所衰減，但SRI均值也在85以上。

2) 瀝可貼養(yǎng)護(hù)路段抗滑性能指數(shù)SRI均值工后1年較工前提高5.83；Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后1年較工前有所提高，分別提高了2.12，5.15，工后2年有所衰減，分別衰減7.26，5.82。

4.3 車轍狀況

按照100 m均值對3種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段中間車道路面車轍深度RD進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評價(jià)，結(jié)果見表8。

表8 2016-2019年路面車轍深度RD統(tǒng)計(jì)表

從近年主車道RD深度檢測結(jié)果看：

1) 3種養(yǎng)護(hù)方式后車轍深度整體均不大，瀝可貼養(yǎng)護(hù)工后1年RD均值為2.25 mm，Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后2年RD均值分別為3.68、5.81 mm。

2) 瀝可貼養(yǎng)護(hù)路段車轍深度指數(shù)RD均值工后1年較工前改善1.93 mm；Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后1年較工前有所改善，工后2年有所衰減，分別衰減0.66，0.20 mm。

4.4 行駛質(zhì)量

按照100 m均值對3種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段中間車道路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評價(jià)，結(jié)果見表9。

表9 2016-2019年路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI統(tǒng)計(jì)表

從近年主車道行駛質(zhì)量RQI檢測結(jié)果看：

1) 3種養(yǎng)護(hù)方式可提升路面行駛舒適型，行駛質(zhì)量指數(shù)RQI整體均較好，采用瀝可貼養(yǎng)護(hù)工后1年RQI均值為95.23，Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后2年RQI均值分別為95.75，95.19。

2) 瀝可貼養(yǎng)護(hù)路段RQI均值工后1年較工前改善0.29；Novachip、超黏磨耗層養(yǎng)護(hù)工后1年較工前有改善，工后2年有所衰減，分別衰減0.13，0.19。

5 結(jié)論

1) 3種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施均可有效改善原路面路用性能，對路面車轍、路面行駛質(zhì)量有小幅的改善。

2) 在短期抗滑提升方面，瀝可貼>超黏磨耗層>Novachip；抗滑耐久性方面，Novachip>超黏磨耗層>瀝可貼。

3) Novachip施工應(yīng)注意與下承層的黏結(jié)，否則易出現(xiàn)通車后層間積水；瀝可貼、超黏磨耗層應(yīng)加強(qiáng)配合比設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制，否則易出現(xiàn)局部松散及修補(bǔ)病害。