・第３９卷第２９期 １３２・ ２ ０ １ ３年ｌ ０月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＶｏＩ．３９ Ｎｏ．２９ Ｏｃｔ．２０１３ 文章编号：１００９—６８２５（２０１３）２９—０１３２—０３ 高速公路预防性养护措施应用效果评价 李宇炜摘成琳娜韩琨 ７３００７０） （兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州要：在研究不同类型的高速公路预防性养护措施的基础上，结合高速公路养护工程实例，分析了实施预防性养护后高速公路 的抗渗能力、抗滑能力和路面综合状况，并对其应用效果进行了评价，得出了一些有益的结论。 关键词：沥青路面，预防性养护，养护措施，评价 中图分类号：Ｕ４１８．６ 文献标识码：Ａ 剂组成 Ｊ。 Ｏ 引言 沥青路面是我国高速公路路面结构的主要形式。高速公路 １．３纤维微表处 纤维微表处技术是将由聚合物改性的乳化沥青、矿物填料、 建成后受交通荷载的重型化、交通密度的增大以及气候等因素的 纤维、水和必要的添加剂按一定的 影响，路面使用后品质下降，使用性能不断衰减，需要对其进行预 洁净的压碎集料（问断级配）、防性养护…。而高速公路通车里程的逐年增加和使用年限的延 设计配比拌和而成的混合料，通过专门的机械设备摊铺到路面上 长，使得养护任务越来越艰巨，因此，正确理解和认识各种预防性 对路面进行预防性养护。与微表处的不同之处在于其级配的变化 和添加的纤维，由于纤维的吸附、稳定和多向筋作用，使得沥青胶体 养护措施，对成功有效地进行预防性养护有重要的意义。 不仅提高了混合料的耐久性、稳定性和抗 ＡＡＳＨＴＯ道路委员会对预防性养护的最新定义为：预防性养 结构得到了有效地改善，还能有效抑制裂缝的出现，从而延长道路的使用寿命 Ｊ。 护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行 裂性，有计划的、基于费用一效益的养护策略 Ｊ。预防性养护是事先 ２试验路段的预防性养护 的、主动的，在道路还没发生结构性破坏之前或路面病害发生初 期就采取有效措施，推迟了路面昂贵的大修和重建活动，其在延 ２．１ 路段概况 揭普惠高速公路起于揭阳锡场镇与新亨镇交界处的华清村 缓路面使用性能恶化率、延长使用寿命等方面具有重要意义。 西北侧，终至惠来县东港，处于南亚热带气候区域，高温多雨台风 经验表明，当道路严重损坏时，对路面局部损害进行修补或 多，年平均降雨量有１ ６００ Ｉｎｌｌｌ一２ ０００ ｉｎｌｎ。公路全线按山岭重丘 对某些特定病害进行养护作业，这些被动的、无计划、无周期性的 区高速公路标准设计，全立交、全封闭，全长８６．５６ ｋｍ，设计时速 养护方式已经不能适应当今的交通发展需求。预防性养护因其 采用科学的方法而受到越来越多公路养护工作者的关注，预防性 为１００ ｋｍ／ｈ，双向４车道布置，主线全部采用沥青混凝土路面。 养护有了更多的研究和发展，新型的预防性养护技术在公路养护 工作中有了更多的实践和应用。 ２．２预防性养护评价指标 由于高速公路所在区域雨量充沛，该路段通车以来，局部路 １ 沥青路面预防性养护的主要措施 预防性养护实施的关键是：在适当的时机，针对路面的具体 状况，采取正确的预防性养护措施。预防性养护措施的选取，通 常需要根据路况、资金、气候和交通量等来确定。目前用于沥青 路面预防性养护的常用措施有ＣＡＰ石屑封层、有机硅雾封层和纤 维微表处等。 段出现松散、各种裂缝、坑槽、唧浆等早期病害。为了改善路面功 能状况，防止路面使用性能过快衰减，粤东高速实业发展有限公 司对病害路段采取了ＣＡＰ石屑封层、有机硅雾封层、纤维微表处 技术等预防性养护措施。 养护工作实施完成后，现场的测试主要针对路段的表面功能 指标，包括路面的抗渗水性能、抗滑性能以及路面状况指数等。 通过比较分析ＣＡＰ石屑封层、有机硅雾封层和纤维微表处等预防 １．１ ＣＡＰ石屑封层 性养护措施，在施工前、施工后和使用后三个阶段的养护效果，从 ＣＡＰ石屑封层是一种特殊的石屑封层，施工时将专门配置的 而得出这些预防性养护措施的应用效果评价。 沥青还原剂直接喷洒在路面上，接着撒布石屑（８ ｋ ｌｌｌ２～２７ ｋｇ／ｍ￣）， 根据规范规定，沥青路面的渗水系数技术要求如表１所示， 然后立即进行碾压。ＣＡＰ沥青还原剂能够渗透路面，对老化的沥 青胶质产生激活和恢复作用，增强原有沥青的张力和抗剥落能 力，使路面形成新的保护层，延长道路的使用寿命。石屑封层则 可以封住路面，不仅能够提高路面的抗滑性能，还能有效地封住 中等疲劳裂缝 Ｊ。 抗滑能力评价标准如表２所示，路面状况指数的分级标准如表３ 所示。 表１渗水系数技术要求 检测路面类型 ｌ 渗水系数技术要求／ｍＬ・ｒａｉｎ １ 普通沥青路面 ≤２０ｏ ｌＳＭＡ沥青路面 １ ≤１００ １．２有机硅雾封层 有机硅雾封层是通过喷洒机直接在路面喷洒有机硅防水抗 评价指标 表２路面抗滑能力评价标准 横向力系数ＳＦＣ ≥５０（优） 构造深度ＴＤ／ｍｍ 油剂对路面进行预防性养护。喷洒时，防水抗油剂发挥其优异的 渗透性能对路面面层内部进行渗透作用，堵住沥青间的空隙，稳 定松散集料，形成密实的防水层，从而达到修复路面老化的目的。 技术要求 ４０＜．ＳＦＣ＜５０（良） ３０＜￣ＳＦＣ＜４０（中） ２０￣ＳＦＣ＜３０（次） ＜２０（差） ≥０．５５ 有机硅树脂沥青路面防水材料主要由硅树脂溶液、渗透剂和增粘 收稿日期：２０１３—０７—３１ 作者简介：李宇炜（１９８８一），男，在读硕士；成琳娜（１９８８一），女，在读硕士； 韩琨（１９８８一），女，在读硕士 第３２ ０ ９１ ３年 月 １２ ９智 ０ 李宇炜等：子寸 守：高速公路预防性养护措施应用效果评价同］丕‘ ｌ七甘Ｊ Ｉ ］ｌ土＿开 ’ｊ日肥 川＿舣禾 ・１３３・ 表３路面状况指数分级标准 ２）ＣＡＰ石屑封层使沥青混凝土更为密实、均匀，路面的构造 评价指标 等级 深度变化不大；有机硅雾封层的表层有机硅树脂、橡胶粉在路面 优 良 由 次 差 ＰＵ ≥９０ ８０—９０ ７０—８０ ６０—７０ ＜６ｏ 摩擦使用的过程中逐渐剥落，使得路面的构造深度差别较小；纤 维微表处内部具有大量纵横交错的纤维单丝，在混合料中呈三维 ３应用效果评价 立体分布，起到加筋作用，使得构造深度衰减较慢。 ３．１抗渗效果分析 ３）采取ＣＡＰ石屑封层、有机硅雾封层和纤维微表处后，路面 渗水性能是反映路面使用性能的一个重要指标。沥青面层 的构造深度均有所降低，对行车造成了轻微影响，但是影响不大， 透水，不仅破坏层间及混合料的粘结，还会引起松散、脱落、唧浆、 而路面的整体性能得到了很大提高。 坑槽等病害。经过雨水冲刷，地表水通过裂缝渗入到基层，经过 ３．２．２横向力系数测试 车载的反复挤压，产生更严重的损坏，从而降低了路面的承载 根据我国现行ＪＴ］０７３．２－２００１公路沥青路面养护技术规范路 力 ｊ。通过测定实施预防性养护方案后路段的渗水系数，对比 面抗滑性能的评价标准，对路段进行横向力系数的测试。测试 分析不同措施的应用效果，考察沥青路面的抗渗效果。 时，路段均选取主、超车道＿８ Ｊ，具体横向力系数ＳＦＣ测试结果见表 渗水系数的测试采用标准渗水仪，对试验路段的主、超车道 ５，其横向力系数的对比情况见图１。 每２００ ｍ选取１个测试点进行路面渗水系数的测试，具体渗水系 数测试结果取平均值，见表４。 表４渗水系数测试结果 桩号 预防性养护措施 检测时间 渗水系数／ｍＬ・ｒａｉｎ 施工前 ８９．６ ＪＰＢＫ３０＋０００一 ＪＰＢＫ３１ＣＡＰ石屑封层 施工后 ３５＋６００ ．８ 使用后 ２４．１ 施工前 １５２．３ 薰 ＣＡＰ石屑封层 ｌ［１ 【］ 一纤维徽表处 【ｌ兰蓑言茎 ＪＰＡＫ６＋ｏｏｏ— ＪＰＡＫ７有机硅雾封层 施工后 ２７有机硅雾封层 ．＋４００ ７ 使用后 ７．６ 图１横向力系数ＳＦＣ对比图 施工前 ６７．４ ＰＨＢＫ４２＋３０ｏ— ＰＨＢＫ４３纤维微表处 施工后 ３３由表５和图１可以看出：实施预防性养护措施以后，ＣＡＰ石 ＋９００ ．６ 使用后 ２６．３ 屑封层和纤维微表处路段的抗滑能力都有了提高，其中纤维微表 由表４可知，施工前路段渗水系数较大，有严重的渗水现象， 处段抗滑能力有了明显的提升；有机硅雾封层段抗滑能力施工后 对路段实施预防性养护措施并使用一段时间后，所测路段的渗水 略有下降，但下降的幅度并不是很明显，路面仍具有比较好的抗 系数有了明显的下降，抗渗能力有了显著提高。渗水严重的路段 滑能力。 ’采用有机硅雾封层后，路面几乎不渗水，这表明有机硅树脂充分 ３．２．３沥青路面状况指数（ＰＣ／） 渗入了路面表层，堵住了面层的细微缝隙，形成了密实的防水层， ＰＣ／是表征路面损坏状况的指标，它是综合路面的损坏类型、 提高了路面的抗渗能力。而ＣＡＰ石屑封层和纤维微表处等预防 损坏严重程度和损坏密度情况计算得到的百分制数值，表３为路 性养护措施均具有较好的封水效果。 面破坏状况评价标准 。经广东省交通检测中心调查计算，通过 ３．２抗滑效果分析 实施ＣＡＰ石屑封层、有机硅雾封层和纤维微表处等预防性养护措 ３．２．１ 构造深度测试 施的路段在使用后，路面的平均ＰＣ／值均大于９１。对比表３可 抗滑性能的检测，采用手工铺砂法对路面的宏观构造深度进 知，路面状况属于优级水平，表明对路段采取相应的预防性养护 行了测量，用以评定路面表面的宏观粗糙度。根据我国现行《公 措施，路面状况优良，达到了预防性养护的目的。 路沥青路面设计规范》规定：年平均降雨量大于１ ０００ ｍｍ的区 ４结语 域，高速公路或者一级公路必须满足路面构造深度ＴＤ≥ 此次预防性养护，针对揭普惠各路段出现的不同病害现象， ０．５５ ｍｍ ］。测试路段应选取主、超车道，每横断面布６个点，具 采取了相应的养护措施，通过工程的实践，得出以下结论：ＣＡＰ石 体检测数据如表５所示。 屑封层能够有效地封住路面出现的中等疲劳裂缝；有机硅雾封层 表５构造深度检测数据和横向力系数ＳＦＣ 的封水效果较好，但对路面的抗滑能力有一定降低；纤维微表处 桩号 预防性 监测 构造深度 横向力系数ＳＦＣ ＩＩ ＩＩ够显著地提高路面的抗滑能力。 养护措施 时间 平均值／ｗａｎ 平均值 评价等级 因此，对路面实施预防性养护措施时，应充分调查路面的使 施工前 ０．８ｌ８ ４３ 良 ＪＰＢＫ３０＋ｏｏｏ— ＪＰＢＫ３１＋６００ ＣＡＰ石屑 封层 施工后 ０．７７５ ５９ 优 用状况，考虑路面结构、病害类型、交通量、预算限制等因素，选取 使用后 ０．７９２ ５６ 优 最恰当的预防性养护措施，从而达到延长路面的使用寿命和节约 施工前 ０．８２１ ５８ 优 ＪＰＡＫ６＋ｏｏｏ— 养护维修资金的目的。 ＪＰＡＫ７＋４００ 有机硅 雾封层 施工后 ０．７８４ ５０ 优 使用后 ０．８０１ ５３ 优 参考文献： ［Ｉ］ 孙立军．沥青路面结构行为理论［Ｍ］．上海：同济大学出版 ＰＨＢＫ４２＋３００一 ４９ 良 ＰＨＢＫ４３＋９００ 微表处 纤维 施工前 ０．９０２ 施工后 ０．８８２ ７９ 优 社．２００３． 使用后 ０．８５４ ７６ 优 ［２］ 董瑞琨，孙立军．路面维护及预防性养护效益分析［Ｊ］．公 由表５可见： 路，２００４（３）：１２１—１２５． １）实施预防性养护措施前，各路段所有测点的构造深度均大 ［３］ 郑招峰．浅谈ＣＡＰ路面预防性养护技术应用［Ｊ］．黑龙江交 于０．８ ｍｍ，优于规范要求的０．５５ ｍｍ。预防性养护实施后，路面 通科技，２０１０（９）：４５—４６． 的构造深度有轻微降低。 ［４］ 吴少鹏，李 波．沥青路面防水抗油剂的研究与应用［Ｊ］．武