精表處技術在瀝青面層養護維修中的應用

喬 杰

（山西省公路局 晉中分局，山西 晉中 030600）

0 引言

高速公路運營初期，瀝青路面會出現輕微的開裂、磨光等病害，如不及時處理很容易進一步發展。精表處對瀝青路面輕微病害的維修效果好，可有效控制病害的進一步發展，且可以有效防止新病害的產生[1]。某高速公路在運營通車一段時間后，相繼出現了輕微裂縫、磨光、車轍等病害，路面使用狀況產生了一定幅度的下降，擬采用精表處對路面病害進行處治。綜合考慮氣候、材料來源和交通荷載等因素的影響[2]，進行原材料選配和配合比設計，并在養護后對路面的抗滑性能和抗滲性能進行檢測，以評價養護效果。

1 瀝青路面使用狀況調查與評價

1.1 項目簡介

某高速公路設計全長83.904 km，路基設計寬度為26 m，設計最大車速為120 km/h，于2006年建成通車，2018年對路面結構進行了一次大修。在2020年路面調查過程中，發現局部路段產生了輕微裂縫、磨光病害，并有進一步發展的趨勢。該高速公路位于山嶺重丘區，自運營通車以來交通量增長幅度較大，且重型運煤貨車較多。

1.2 路面使用狀況調查與評價

高速公路路面使用狀況調查方法主要采用人工徒步調查，對路面病害類型、所處樁號位置、數量長度等進行記錄，并進行病害描述。根據調查結果，瀝青路面整體使用狀況良好，只有局部路段出現了輕微裂縫和磨光，主要集中在長下坡和急轉彎路段。分析原因，裂縫是由于車輛荷載、溫度變化等因素造成的，磨光是由于長下坡路段車輛頻繁制動造成，應及時進行養護維修提高路面抗滑性能，保證行車安全。以1 km長度作為一個調查段，對路面使用狀況開展評價，其中K215+000—K239+000段部分路段病害較集中，根據調查結果對各路段路面使用狀況開展評價，評價結果如表1所示。

表1 K215+000—K239+000段部分路段路面使用狀況評價結果

根據上述路段路面使用狀況評價結果，可以看出所有路段PQI值均在90以上，評定等級均為優，K223+000—K224+000和K238+000—K239+000段PCI值小于90，評定等級為良[3]。

2 瀝青路面精表處養護維修方案

結合路面使用狀況調查和評價結果，K215+000—K239+000段只有部分路段出現了輕微裂縫和磨光現象，對路面結構基本不產生影響，擬采用精表處進行預防性養護，封閉裂縫、提高路面抗滑性能，還可以起到防止路面病害產生的效果。

施工前徹底清潔瀝青路面，對寬度較大的裂縫進行處理，然后加鋪精表處結構層。精表處結構層總厚度為5 mm，采用“三油兩砂”施工，分為底層、中間層和面層3層[4]。底層施工同步灑布Ⅰ型高性能膠結料和細集料，膠結料可滲入路面結構內部，封閉路表孔隙，提高防水性能。中間層施工同步灑布Ⅱ型高性能膠結料和細集料，與底層材料相互嵌擠，形成密實穩定的結構層，提高路面行車舒適性。面層施工時灑布Ⅱ型高性能膠結料，對中間層松動、不牢固的材料進一步黏結加固，防止材料脫落，起到固定和保護作用。

3 精表處原材料技術要求

3.1 高性能膠結料

高性能膠結料選用油溶性液體環氧瀝青類材料，高性能膠結料I型和Ⅱ型主要技術要求如表2和表3所示。

表2 高性能膠結料Ⅰ型主要技術要求

表3 高性能膠結料Ⅱ型主要技術要求

3.2 集料

集料選擇干凈、清潔、多棱角的碎石，主要技術指標及技術要求如表4所示。

表4 精表處集料主要技術指標及技術要求

3.3 集料級配

精表處集料的級配如表5所示。

表5 精表處集料的級配

4 精表處施工質量驗收

4.1 路面滲水系數檢測結果分析

按照設計要求，每1～3 km為一個評價路段，對精表處養護后路面滲水系數進行檢測。按照設計要求，檢測頻率為3點/km，檢測值不得大于10 mL/min。為了對比分析養護效果，在施工前后選取試驗段進行滲水系數檢測，檢測位置為路面輪跡位置。每個測點采用滲水試驗進行兩次檢測，前后檢測點布置在不同的車道。取K225+000—K226+000段滲水試驗檢測結果作為研究對象，檢測結果如表6所示，養護前后滲水系數對比分析如圖1所示。

表6 K225+000—K226+000段養護前后滲水試驗檢測結果

圖1 K225+000—K226+000段養護前后各測點滲水系數對比圖

分析表6和圖1可以得出，瀝青路面養護后瀝青路面滲水系數明顯下降，降幅90%左右，且滲水系數均小于10 mL/min，達到了設計要求。養護前瀝青路面滲水系數均高于10 mL/min，在運營通車一段時間后瀝青路面表面的瀝青膜脫落，滲水系數增加，路面抗滲性能下降，亟需進行維修。養護后瀝青路面滲水系數下降了90%左右，各測點滲水系數均滿足設計要求，路面抗滲性能明顯提高。

4.2 路面抗滑性能試驗檢測結果分析

路面抗滑性能檢測主要對擺值和構造深度進行檢測，評定路段長度、檢測頻率與滲水系數相同。選取K238+000—K239+000段作為評定路段，擺值檢測采用擺式儀，構造深度檢測采用鋪砂法，檢測結果如表7和表8所示。

表7 精表處養護前后路面擺值檢測結果

表8 精表處養護前后路面構造深度檢測結果

分析表7數據，養護前路面擺值最小值為37 BPN，不滿足《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2017）中擺值不得低于45 BPN的要求，養護后路面擺值明顯提高，提高百分率最高達到47.14%，其中檢測結果最小值為61 BPN，滿足設計要求的不低于45 BPN的要求。

分析表8數據，養護后路面構造深度得到了一定幅度的提高，最大提高百分率達到42.11%，檢測結果最小值為72 mm。雖然養護前路面構造深度也滿足設計要求，但養護后構造深度得到了大幅提高。

總之，通過對比分析試驗數據，養護后瀝青路面的擺值和構造深度均得到了大幅提高，說明路面抗滑性能明顯提高。

5 結語

結合某高速公路路面病害調查和使用狀況評價結果，制定方案采用精表處進行養護維修，并進行預防性養護，提高路面使用性能，養護前后檢測路面滲水系數和抗滑性能，分析試驗結果得出以下結論：

a）養護后瀝青路面滲水系數下降90%左右，滿足不大于10 mL/min的設計要求，路面抗滲性能明顯提高。

b）養護后瀝青路面的擺值和構造深度進一步提升，其中擺值提高明顯，滿足不低于45 BPN的設計要求，路面抗滑性能明顯提高，達到了預期的養護效果。