烏魯木齊市城市道路預防性養(yǎng)護質量控制及應用分析

火凡

[新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000]

0 引言

新疆地處亞洲腹地，是多鹽堿地區(qū)，跨越了嚴寒和寒冷兩個氣候區(qū)，夏季炎熱、冬季寒冷、紫外線輻射強度大，大部分地區(qū)自然條件惡劣，年溫差大、氣候干燥、干濕交替頻繁，使道路縱向裂縫、龜裂、車轍以及坑槽等病害更為普遍。

過去烏魯木齊城市道路養(yǎng)護常使用多頻率圍擋修補施工，施工過程中容易造成道路擁堵，整體路面斑斑疤痕，影響城市美觀，故提出道路預防性養(yǎng)護方法作為城市瀝青道路養(yǎng)護的常規(guī)性措施。

瀝青路面預防性養(yǎng)護，使用一種高科技道路養(yǎng)護新型材料，主要在瀝青路面“亞健康”狀態(tài)時進行預防性養(yǎng)護，噴涂于瀝青混凝土表面，浸潤、激活、修復、還原老化的瀝青，恢復原有性能，阻止瀝青老化，起到綜合的預防性養(yǎng)護，避免公路病害進一步擴大，達到美化道路和快速整容翻新的效果，讓道路一夜間“舊貌換新顏”。其優(yōu)點：第一，施工工藝簡易快速；第二，能達到美觀作用提升城市綜合環(huán)境形象；第三，能延遲瀝青路面早期破損，提高瀝青路面使用壽命性能；第四，工程造價相較于其他施工方法更經濟，投資小收益大。

與此同時，按照我國現(xiàn)行《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTG 5142—2019）、《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術規(guī)范》（CJJ36—2016）、《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)、《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2004）、《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG 3450—2019)等規(guī)范規(guī)定道路石油瀝青指標以針入度、延度、軟化點為三大指標，路用性能以厚度、平整度、摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)作為對預防性養(yǎng)護的質控制指標。

1 項目前期工作基礎

瀝青路面養(yǎng)護劑是一種含有高分子活性物質的高新材料，由于現(xiàn)場施工不需要加熱，施工簡便，同時又能節(jié)省能源，效果明顯，在瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作中顯示出了其優(yōu)越性。瀝青路面預防性養(yǎng)護被廣泛應用于高等級公路瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作中，當瀝青路面的整體強度不高，路基面層出現(xiàn)各種輕微病害，如裂縫、車轍、松散、沉陷、水損害、翻漿和凍脹、橋面推移等病害時，采用預防性養(yǎng)護技術，可以有效改善瀝青路面病害情況，提高其整體結構強度，阻止瀝青老化，恢復瀝青原有性能，延長道路使用壽命。

對于瀝青路面的預防性養(yǎng)護，應通過利用一些國內外新的養(yǎng)護技術來進行養(yǎng)護，以便提高對瀝青路面的養(yǎng)護質量，在將養(yǎng)護費用降低的同時提高了瀝青路面的使用壽命。就當前的情況而言，對于瀝青路面的養(yǎng)護，常見的預防性養(yǎng)護方法有以下兩種：一是瀝青路面的表面預防養(yǎng)護，這是對瀝青路面的表面進行養(yǎng)護，其目的是對路面的縫隙進行封閉，使路面的平整度不受磨損，讓瀝青路面恢復其原先特有的性能。一般所采用的預防性養(yǎng)護方法有：還原劑封層、石屑封層和（含砂）霧封層等[1]。

2 項目實施內容

瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作要了解和掌握一定的預防性養(yǎng)護關鍵技術、措施和方法，只有這樣，才能做好其預防性養(yǎng)護工作并取得良好的成效。

2.1 開槽、灌縫工藝是瀝青路面預防性養(yǎng)護的關鍵技術

瀝青混凝土路面的早期病害多以裂縫形式出現(xiàn)，加上半剛性基層反射裂縫的普遍存在，使得大量路表水沿裂縫侵入路面結構內部，甚至進入路基，致使瀝青混凝土路面在車輛荷載特別是重載交通和動態(tài)水的交互作用下，經常出現(xiàn)基層細骨料流失、唧泥（漿）現(xiàn)象，嚴重的可能導致坑槽的出現(xiàn)。如果不及時對路面裂縫進行合理處置，必然會加劇路面的進一步損壞。開槽、灌縫工藝首先通過利用專用開槽工具沿裂縫開具一定寬度和深度的矩形小槽，然后采用自行加熱及灌注于一體的灌縫機把熱熔型聚合物密封膠灌入槽（縫），由于該工藝所采用的開槽工具的特殊靈活和密封膠材料優(yōu)越的技術性能，大大提高了路面裂縫處置的質量和耐久性，真正達到了抑制裂縫的繼續(xù)擴展，有效延長路面使用壽命的目的。對于開挖面層后發(fā)現(xiàn)的大于5mm 的基層裂縫，則可以在進行裂縫清理后直接灌注，以密封膠灌滿為佳。

2.2 要使預防性養(yǎng)護有效實施，達到預期效果，重點應把握幾個因素

2.2.1 要選擇適當?shù)酿B(yǎng)護時機

選擇適當?shù)念A防性養(yǎng)護時機可以提高瀝青路面預防性養(yǎng)護工作的有效性和經濟性，所以說，選擇適當?shù)酿B(yǎng)護時機意義是重大的，瀝青路面的使用壽命周期有它的一個階段過程，導致其路面結構出現(xiàn)破壞是一個循序漸進的過程，要在時間的長期作用下才會產生嚴重的路面病害，而瀝青路面的預防性養(yǎng)護時機應該選擇其路面結構性能良好的情況，也就是在其路面結構性能未完全喪失前進行預防性養(yǎng)護工作。

2.2.2 采取適當和合理的養(yǎng)護措施

瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作需要采取適當?shù)酿B(yǎng)護措施，這方面主要包括：要對具體的瀝青路面段所要采取的措施進行討論，提出一些預防性養(yǎng)護措施；對于瀝青路面會出現(xiàn)的病害類型要全面考慮，并提出一些切實可行的預防性處理措施；對于那些需要優(yōu)先采取預防性措施進行處理的瀝青路面要盡可能地優(yōu)先進行預防性養(yǎng)護；要選擇正確的養(yǎng)護材料和施工處理方法進行瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作[2]。

2.2.3 針對預防性養(yǎng)護研究方法

典型材料參數(shù)及力學試驗；瀝青路面早起衰變試驗規(guī)律；預防性養(yǎng)護對改善瀝青路面作用提出相對提高路面使用壽命時間；通過對不同瀝青混合料級配、路面結構組合設計、路用性能試驗分析，提出預防性養(yǎng)護對瀝青路面的瀝青膠結材料及路用性能合理參數(shù)指標范圍。預防性養(yǎng)護對瀝青路面的防滲水技術性能得到最大限度的發(fā)揮。

針對近年來烏魯木齊市高架橋橋面遇到雨水天氣，橋底道路變?yōu)椤八煻础被蚪涍^冬天的凍融循環(huán)，開春季節(jié)橋底“冰柱成排”的現(xiàn)況，極大影響了市民的出行安全和行車安全。故此，提出橋（瀝青）面抗?jié)B水作用。

通過對橋面原有路面和預防性養(yǎng)護后路面滲水試驗對比檢測分析。

通過預防性養(yǎng)護后第一個月、第一個季度、每一年滲水試驗對比檢測分析。

通過對不同路面結構養(yǎng)護后滲水試驗對比檢測分析；在此基礎上提出預防性養(yǎng)護材料對路面抗?jié)B水能力保質期限。

3 項目依托工程情況及其他必要支撐條件

瀝青路面在使用過程中，經受交通荷載作用和溫度及光照的反復影響，使瀝青路面逐漸老化、脆硬，再由于地表水逐漸侵入到瀝青與集料的界面上，導致瀝青混合料之間的黏結力喪失而發(fā)生的路面龜裂、松散、脫皮等病害，降低了路面的通行能力，影響了交通安全。因此，要加強公路的預防性養(yǎng)護，以減少和防治瀝青路面病害的產生，對瀝青路面預防性養(yǎng)護產品進行室內及現(xiàn)場試驗（瀝青路面滲透深度、路面滲水、摩擦系數(shù)、抽提瀝青性能試驗）進行比照表面，該產品對老化后瀝青性能的恢復起到了較好的作用。

3.1 工程概況

2014年城市高架路（橋）瀝青路面預防性養(yǎng)護（防水）項目，克拉瑪依高架和西外環(huán)高架橋瀝青路面存在漏水問題，進行預防性養(yǎng)護抗?jié)B處理。

2015年市級實施環(huán)整項目——橋面瀝青預防性養(yǎng)護工程，從蜘蛛山隧道至七一醬園東外環(huán)高架橋瀝青路面存在漏水問題，進行預防性養(yǎng)護抗?jié)B處理。

2015年機場高速環(huán)整項目——道路表面養(yǎng)護工程，從機場立交橋至木材廠立交橋段主要病害是裂縫、輕度松散、脫皮等，做道路表面美觀修復養(yǎng)護處理。

3.2 組織與實施

3.2.1 施工工藝及方法

將選定的路面清潔干凈，不能有塵土及其他污染物并清除路面裂縫中的塵土雜質以及其他雜物。

進行路面裂縫預處理，對于大于2mm 裂縫的地方，先用壓縫帶處理瀝青路面裂縫。

將瀝青路面養(yǎng)護劑進行涂刷，做到涂刷均勻。待到3～4h 后晾干即可通車。

3.2.2 質量控制措施

需將原路面的縱橫裂縫先用路面壓縫帶進行處理完畢。

將施工路段的路面清掃干凈，保持路面清潔、干燥、無浮土、無雜物。施工前要求養(yǎng)護劑進行充分攪拌使其均勻。施工時要求涂刷均勻、全面。

3.2.3 質量檢測標準

實測項目：滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)、撒鋪量、滲透高度。

3.2.4 外觀鑒定

涂刷瀝青路面養(yǎng)護劑時，要求涂刷均勻、顏色一致，若涂刷不均勻或顏色不一致，驗收檢測時，發(fā)現(xiàn)一處扣1 分。

涂刷瀝青路面養(yǎng)護劑后，等3～4h 晾干后，方可開放交通。未晾干就通行，檢測時，發(fā)現(xiàn)一處，扣2 分。

3.3 施工組織設計執(zhí)行情況

3.3.1 材料使用情況

通過使用瀝青養(yǎng)護劑后，可以看出涂刷在瀝青路面上的還原劑緊密附在路面表面，并形成了1 層連續(xù)薄層，封閉了路面孔隙和細微裂縫，改善了瀝青路面外觀。

3.3.2 施工質量控制執(zhí)行情況

項目施工時能夠按照養(yǎng)護劑的施工要求，涂刷全面、均勻。有專人負責交通，等瀝青路面養(yǎng)護劑晾干后才可開放交通。

4 質量檢測標準執(zhí)行情況和檢測結果

通過在各路段路面涂刷瀝青還原劑后，試驗人員對路段的瀝青混合料進行了現(xiàn)場取樣，取樣后按照試驗檢測規(guī)程及要求做了以下試驗，結果如下。

4.1 瀝青指標試驗對比結果

根據(jù)對原樣瀝青和參加預防性養(yǎng)護的三大指標對比，見表1。

表1 原材料檢測結果

試驗結果表明：參入瀝青路面預防性養(yǎng)護后三大指標都有很大改善，說明使用瀝青路面預防性養(yǎng)護產品對老化后瀝青性能的恢復起到了較好的作用。

4.2 涂刷瀝青路面預防性養(yǎng)護現(xiàn)場測試試驗對比結果

對原路面和預防性養(yǎng)護后路面現(xiàn)場檢測對比，見表2。

表2 現(xiàn)場檢測結

結果評定：用擺式儀測定路面抗滑值與未使用養(yǎng)護劑路段基本相同，說明瀝青養(yǎng)護劑對路面抗滑性能沒有太大影響，涂刷瀝青路面預防性養(yǎng)護的路段防滲效果明顯提升，高于為涂刷瀝青路面預防性養(yǎng)護的路段。

5 結語

瀝青路面養(yǎng)護劑能較好地彌合瀝青的細小裂縫和空隙，施工方法簡單，既可以用專用的機械設備，也可以人工噴涂，不需要對原材料加熱、攪拌，減少了對環(huán)境的污染，保護了施工養(yǎng)護人員的健康。

瀝青路面養(yǎng)護劑施工工期短，一般3～5h 即可開放交通，原有標線可以得到保護，是一種快捷的養(yǎng)護方法，值得養(yǎng)護部門推廣使用。

瀝青路面養(yǎng)護劑在解決路面網裂等病害嚴重、瀝青老化嚴重的路段，效果不明顯。但對新建路段和瀝青未嚴重老化的路段，使用瀝青路面預防性養(yǎng)護后在改善瀝青特性、防滲水等預防性養(yǎng)護方面效果明顯。