王惠寧,樊 超,張文濤
(山東省交通規劃設計院集團有限公司,山東 濟南 250031;山東高速集團有限公司,山東 濟南 250098)
交通運輸業的飛速發展對公路路況質量提出了更高的要求,公路作為一種露天的帶狀建筑物,長期受行車作用和各種自然因素影響,易產生各類病害。如何改善路面的技術狀況,降低養護成本,延長使用壽命,更好地維持路面服務水平已成為目前路面養護面臨的重要課題。
預防性養護對于延長公路使用壽命,提高公路服務水平和資源利用效率具有重要意義,預防性養護TIT 嵌固抗滑表處技術是行之有效的創新型路面預防性養護技術,主要針對瀝青混凝土路面出現的早期病害進行預防性處理。結合S203 威即路預防性養護工程,調研國內已有TIT 嵌固抗滑表處工程項目,分析材料路用性能特點、施工工藝、使用效果等,在綜合分析路面狀況、病害成因的基礎上,提出有針對性的處置措施。
省道203 威即路店集收費站至龍泉段,全長22.116 km,一級公路,是青島市重要的縱向交通干線。該段道路修建于1999 年10 月,路面結構為4 cm 細粒式瀝青混凝土+5 cm 中粒式瀝青混凝土+16 cm 水泥穩定砂礫+16 cm 水泥穩定黃砂+17 cm 水泥穩定黃砂,2010 年對該路進行了4 cm 細粒式瀝青混凝土AC-13C 加鋪罩面。
目前,路面主要病害為縱橫縫、修補等病害,影響了道路的行車舒適性,為改善路面狀況及行駛質量,防止路面病害進一步發展,選取K174+752—K180+665 段上下行采用TIT 嵌固抗滑表處技術進行處治。
路面全線整體狀況較好,無嚴重結構性病害。根據路面檢測結果,K174+752—K180+665 段病害相對較輕,病害主要以橫縫為主且多數已灌縫,該路段評路面破損狀況PCI、路面車轍指數RDI 及路面抗滑指數SRI 大部分評價為優,無80 分以下路段,路面行駛質量RQI 均為優。
K174+752—K180+665 段路面存在縱橫向裂縫,裂縫多數已灌縫,局部路段出現坑槽,見圖1、圖2。通過取芯情況分析,路面裂縫多集中在瀝青上面層,少數裂縫發展至中面層,病害程度整體較輕。

圖1 縱橫縫

圖2 坑槽
基于病害情況,結合預防性養護的理念,在最佳養護時機花費較少的費用延長路面使用壽命,提高路面使用效率,對該路段制定了TIT 嵌固抗滑表處處治方案。
TIT 嵌固抗滑表處采用高性能納米級熱固性特種材料為核心原料,配合一定比例的乳化瀝青和一定級配的耐磨細集料,通過全自動化的TIT 嵌固表處車在路面上同步噴灑遍黏結料和抗滑材料,封閉路面微裂縫、填充表面空隙,以達到隔水防滲的效果,同時提升路面的抗滑性能,延長路面的使用年限。
通常適用于尚未發生損壞或只有輕微病害的瀝青混凝土路面或水泥混凝土路面。
相比瀝青類傳統養護材料,TIT 嵌固抗滑表處技術特性:(1)嵌入性。該材料可以滲入到路表面的微小孔隙和裂縫,固化后形成嵌入效應,達到“生根”的效果,為原路面提供長期的保護。(2)熱固性。該材料固化后其性質穩定,受環境因素影響較小,既能有效增強路面的各項性能又保證原路面瀝青層中油分不散失,減緩路面的老化進程。(3)耐久性。采用華南理工大學獨立設計開發的“主驅動輪式路面材料加速加載系統”對TIT 嵌固抗滑表處的耐久性進行了科學評價。試驗結果表明,TIT 嵌固抗滑表處耐久性能優異。經過25 萬次的加載之后,瀝青試件已經出現車轍(超過5 mm),但TIT 嵌固抗滑表處各種功能性指標(包括抗剝落、擺值BPN 和構造深度TD 等)仍然保持良好。
國內已有TIT嵌固抗滑表處工程實例歸納見表1。

表1 TIT 嵌固抗滑表處工程情況統計
由表1 可以看出,TIT 嵌固抗滑表處技術是一種行之有效的創新型路面預防性養護技術,不僅適用于舊路面表面的功能性提升,同樣適用于新建路面的整體預防性養護。
TIT 嵌固抗滑表處材料由水性乳液A 組分和水性固化劑B 組分組成,另配以優質乳化瀝青[2]。三種材料質量比例為1 ∶3 ∶3,灑布水性納米級熱固性材料時配套使用一定級配的耐磨抗滑細集料,由三種粒徑的耐磨細集料所組成。專用灑布設備能夠同時將耐磨細集料及黏結材料同步均勻地鋪灑在路面上。耐磨細集料及黏結材料的用量由車載電腦自動控制,確保耐磨細集料及黏結材料用量的準確性。
2.2.1 施工準備
(1)調試封層車。開啟設備,將封層車水罐中的水排出,沖洗管路和噴頭,確保噴頭無堵塞。(2)清掃。使用機械或人工對原路面進行清掃。(3)裝料。將所需數量的A 組分和B 組分桶料打開,用電動攪拌器分別將A、B 組分攪拌均勻,將A、B 組分泵送至封層車的A 罐和B 罐中,再將對應數量的乳化瀝青抽入封層車的乳化瀝青罐中。膠結料泵送完畢后,將相應數量的細集料裝入集料倉[1]。
2.2.2 灑布
采用兩遍噴灑、噴灑膠結料的同時灑布細集料的雙層施工工藝,按照所需寬度調整液料噴灑梁和集料布料器的寬度。
TIT 嵌固抗滑表處處治后,有效提升了路面的抗滑性能,路面滲水狀況得到了很大的改善,較好地恢復了路面的美觀度。檢測數據見表2 和圖3 ~圖5。

表2 施工前后防水性能比較

圖3 施工前后抗滑性能比較

圖4 處治前后防水性能對比

圖5 處治前后表面抗滑紋理對比
(1)經過TIT 嵌固抗滑表處處治后,有效提升及改善了路面抗滑性能及路面滲水狀況,并較好地恢復了路面的美觀度。(2)該技術具有施工方便、工期短、抗滑、防水、防腐、黏結強度高等特點,能夠有效改善路面使用性能,延長路面使用壽命,節約養護維修資金,是一種費用、效益比非常可觀的道路養護技術方法。