雷诺锋沥青路面养护材料应用效果评价

2015-01-13 09:00马春龙等
科技创新导报 2014年33期
关键词:预防性养护效果评价检测

马春龙等

摘 要:通过对雷诺锋沥青路面养护材料在高速公路预防性养护中应用3年多来的跟踪研究,试验检测数据表明,该预防性养护技术具有良好的社会经济效益和较高的推广应用价值。同时,该文对雷诺锋沥青路面预防性养护试验检测方法进行了探讨,提出了能较为准确反映实际情况的建议检测方法,并对雷诺锋沥青路面预防性养护技术今后需要继续深入研究的问题进行了讨论。

关键词:雷诺锋 预防性养护 检测 效果评价

中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0087-04

1 前言

在我国高等级公路中,沥青路面占有很大比例,在自然条件和行车荷载的作用下,容易发生沥青老化、微裂缝、松散等早期病害。沥青路面的早期病害处理不及时,不仅影响路面的行驶质量,而且会导致路面的进一步严重损坏,导致大中修养护周期缩短。在公路路面结构良好或是路面病害发生初期,即对其进行养护,阻止公路病害进一步向更深层次发展,从而达到延长路面使用寿命、保持道路完好率和平整度、提高道路质量、降低道路寿命成本、延长中修或大修期限延长大中修养护周期,是预防性养护的新理念。

近年来预防性养护引起了公路养护界的广泛重视。雾封层技术作为一种有效的预养护手段,能够起到封闭路面表面微裂缝、阻止路面表面渗水、防止路面表面松散、延缓原路面沥青老化和改善路面外观的作用。我国雾封层技术起步较晚,目前尚没有成熟的雾封层产品,因此积极地引进和推广应用国外先进的养护材料和养护技术,是一项极具经济效益和社会效益的举措。

雷诺锋路面渗透材料是由英国ASI Solution plc公司研制,作为英国管理委员会(BBA)公认的养护处理技术得以推广应用。同时,雷诺锋路面渗透材料获得了英国高速公路管理署(HAPAS)机构的认证和欧盟建筑技术许可证。

雷诺锋沥青路面养护材料目前已在欧洲各国、中东、澳大利亚及印度等国的机场道路及高速上有了较大规模的成熟应用,2011年9月在杭州湾跨海大桥南岸连接线实验性路段上的应用,则在国内尚属首次。《雷诺锋沥青路面养护材料的研究与应用》科研项目,2011年列入浙江省交通建设行业协会科研计划(2011A04),2012年1月通过专家评审,专家组认为本项目引进国外技术在国内研究应用,具有推广应用价值,研究成果总体达到国内领先水平。2012年列入浙江省交通运输厅交通科技项目(2012H21),2013年1月19日通过专家鉴定,专家鉴定委员会认为,该成果具有良好的社会经济效益和较高的推广应用价值,总体达到国内领先水平。

2012年以来国内部分高速公路推广本研究结果,开展沥青路面雷诺锋预防性养护,如浙江金丽温高速公路有限公司、河南中原高速公路股份有限公司平顶山分公司、黑龙江省大庆高速公路管理处等。

2 应用研究过程

本科研项目由宁波交通工程建设集团有限公司、中咨公路养护检测技术有限公司等联合研究。

2.1 工作情况

(1)2011年7月—2011年8月,进行课题调研,资料收集,制定初步的研究方案。提出雷诺锋沥青路面养护材料的适用范围,根据国外相关研究资料,确定雷诺锋粘结剂和金刚砂的技术指标。并通过室内试验,建立雷诺锋粘结剂和金刚砂的洒布量的计算公式,完成现场试验段的设计方案。(2)2011年8月—2011年9月,在杭州湾跨海大桥南岸连接线上选定适合于雷诺锋预防性养护技术的路段作为试验段,按照制定的设计方案,完成了第一次试验段的铺筑。(3)2011年11月—2011年12月,通过现场第一次试验段的铺筑情况,在现场做了大量的渗水试验、构造深度试验、摆式摩擦系数试验;从现场取芯,通过室内试验评价试验段的铺筑效果,总结试验段的铺筑经验。(4)2012年7月—2012年8月,在杭州湾跨海大桥南岸连接线上选定部分路段适合于雷诺锋预防性养护技术的路段作为试验段,按照制定的设计方案,完成了第二次试验段的铺筑,并完成了雷诺锋沥青路面预防性养护施工法。(5)2012年8月—2012年12月,在宁波绕城高速公路东段和杭州湾跨海大桥南岸连接线高速公路上选定适合于雷诺锋预防性养护技术的路段作为试验段,按照制定的设计方案,完成了第三次试验段的铺筑。(6)2013年10月—2013年12月,在象山港公路大桥及接线、穿好高速公路东段和杭州湾跨海大桥南岸连接线高速公路上选定适合于雷诺锋预防性养护技术的路段作为试验段,按照制定的设计方案,完成了试验段的铺筑。(7)从2011年开始至2013年,连续对宁波高速公路路基和桥梁路面18.8438 km298163.04进行雷诺锋预防性养护试验。2014年5月以来,对以上试验段的铺筑进行渗水、构造深度、摆式摩擦系数等试验;从现场取芯,通过室内试验评价试验段的处治效果,作后评估。

3 主要成果

3.1 雷诺锋沥青路面养护材料适用性

(1)主要适用于高速公路平整度良好的路面的预防性养护和机场沥青跑道的养护。(2)适用于轻度裂缝(1~3 mm)、表面松散的路面,坑槽及大的裂缝、车辙等病害需预先修补处理,确保原有路面结构足以支持使用期间的荷载,不出现开裂或变形。(3)施工时,路面表面温度5~60 ℃,且无水、冰、霜和雪。

3.2 雷诺锋沥青路面养护材料及用量

(1)雷诺锋沥青路面养护材料。

①雷诺锋是一种渗透型的高速公路路面养护封层材料,它是完全由有机材化工材料组成,富含天然岩沥青,它会渗透至表面沥青层,对沥青中的粘结剂提供一层坚固的保护膜,从而使上面层与骨料更有效的加固和粘合,并激活原来的沥青质,改善沥青质的针入度、软化点,粘结性。在路面喷涂后,密封任何水和盐的进入,并且更好的保留基本树脂与精油,对表面沥青层进行抗氧化保护,使其不会进一步恶化,从而提高路面的抗磨耗性能、抗剥离性能和抗渗水性能,进一步延长路面的使用寿命。endprint

②金刚砂

金刚砂材料主要作用是保证开放交通初期,经雷诺峰处治的沥青路面保持良好地摩阻力,并在行车作用下将表面的雷诺锋材料逐步地压实,随后镶嵌在雷诺锋粘结剂;雷诺峰功能发挥后金刚砂将随着车辆的碾压逐步被带走而消散。

雷诺锋粘结剂从英国原装进口,质量符合要求,包装、运输良好,供货及时,一般3个月内可到货。在2012年开始,采用部分国产金刚砂代替进口金刚砂,也收到了预期的效果,节约了费用。

(2)材料用量。

3.3 雷诺锋洒布车

雷诺锋粘结剂用沥青洒布车冷洒布,无需加热,现场喷洒前打开喷洒车气动阀门,使其处于管路循环状态,喷洒杆沥青温度与沥青罐内温度保持一致。施工前需对同步洒布车进行喷洒校准,雷诺锋粘结剂和金刚砂分批次进行,车速控制在5.5~6 km/h。雷诺锋粘结剂及金刚砂的同步洒布。

2011年采用价格比较昂贵的进口洒布车施工,后改为使用国产洒布车,也达到了预期的效果,节约了费用。并通过实践,改进了同步洒布车,获得实用新型专利一项:《一种沥青路面养护机械》,专利号:ZL 2012 2 0572573.8。

3.4 雷诺锋沥青路面养护材料施工工艺

经过几年来雷诺锋技术的试验,以上施工工艺比较成熟可靠,由此编制了《雷诺锋预防性养护技术设计和施工指南》、《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》,其中《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》2012年被中国公路建设行业协会评为优秀工法,2013年并被评为国家级二级工法。

4.4 试验检测结果分析

(1)噪音(dB):雷诺锋处治前后对噪音影响不大,这说明雷诺锋沥青路面养护材料处治不会引起车辆行驶噪音增加。(2)摩擦系数(BPN):刚处治雷诺锋沥青路面养护材料完成的沥青路面摩擦系数有所下降,撒布金刚砂起到增加摩擦系数的作用,一段时间后,雷诺锋粘结剂凝结后摩擦系数恢复到正常。(3)渗水系数(ml/min):雷诺锋沥青路面养护材料处治前后对渗水系数影响最显著,这就是雷诺锋沥青路面养护材料的关键作用(图1)。(4)构造深度(mm):一般试验的构造深度对样品或试验地点缺乏对应性,参考价值不大。(5)横向力摩擦系数(SFC):刚处治雷诺锋完成的沥青路面横向力摩擦系数有所下降,金刚砂起到增加摩擦系数的作用,一段时间后,雷诺锋粘结剂凝结后横向力摩擦系数恢复到正常。(6)车辙深度(mm):一般试验的车辙深度与磨耗试验的车辙深度为不同概念,一般试验的车辙深度对样品或试验地点缺乏对应性,参考价值不大;磨耗试验的车辙深度对应性明确;(7)平整度IRI(m/km):雷诺锋沥青路面养护材料一般试验的平整度试验影响不大。(8)芯样车辙深度(mm):雷诺锋对磨耗试验的芯样车辙深度影响较大,这就是雷诺锋沥青路面养护材料的关键作用。(9)沥青质三大指标:这是检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果的重要评价指标,需要连续不间断的对相同地点进行试验检测,并选取合理、准确的试验方法,才能较为准确判断检验雷诺锋处治效果。根据英国伦敦莫顿地区阿伯考威道路沥青铺装层取样检测后(抽提法)沥青质退化检测情况如下(图2):该道路在2001年铺装,采用SMA路面。在2002年,用雷诺锋沥青路面养护材料进行了早期预防性处治,为便于对比,留下一段未进行雷诺锋洒布处理。图2中绿线2002年雷诺锋沥青路面养护材料处治,黄线2002年及2009年二次雷诺锋沥青路面养护材料处治,红线未经雷诺锋沥青路面养护材料处治状况。图2显示了10年期间经雷诺锋沥青路面养护材料处治和未经处治沥青的老化状况,而且第二次的养护时间在7年后进行显得迟了点,检测证明,最佳时间是5年后就进行。蓝色曲线表明,第二次养护后沥青质的老化速度曲线,用针入度来考证,其老化速率,几乎和新铺路面材料相同。(10)磨耗试验:这是比较快速有效可靠的检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果的方法。(11)温室循环试验:这也是比较有效可靠的检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果方法。

5 效益分析

雷诺锋预养护技术与现有国内的沥青路面预防性养护方法相比,其前期成本投入比较高,但其带来的质量效益、工期效益、安全效益、环保效益等综合效益却很高。由于各种预防性养护的成本不同,产生的效果也不同。用直接成本法计算一次投入的费用不能全面反映不同的养护效果,此时采用静态性价比法计算分析经济效益比较准确、合理。

所谓性价比是商品的性能值与价格值比,是反映物品的可买程度的一种量化的计量方式,具体公式:性价比=性能/价格。图3将各种预防性养护方法的性能(预期寿命)与平均施工成本进行分析比较,可见雷诺锋技术的的性价比最优。

杭州湾跨海大桥南岸连接线今年计划安排未经雷诺锋沥青路面养护材料处治的路面病害处理约3.9万m2。几年来经雷诺锋沥青路面养护材料处治沥青路面状况均保持良好,显现雷诺锋预防性养护效果和经济效益显著。

6 结语

(1)雷诺锋沥青路面养护材料是一种冷喷洒的渗透型路面养护材料,对沥青面层的保护具有较好的性价比和持久性。由于通过渗入到面层内,补充了沥青材料的的粘结剂,改善了骨料外包裹的粒间粘力和沥青料的粘接性,提高路面抗氧化和渗水性能。在合理恰当的处治时机使用雷诺锋沥青路面养护材料,可减少或取消高成本的重新摊铺费用。每隔4~5年对沥青路面使用雷诺锋沥青路面养护材料会明显的改善和延长道路运行期,宁波高速公路雷诺锋沥青路面养护材料处治效果得到了有益的证明。此外,预防性养护的时间越早越好,如象山港公路大桥及接线等工程,通车后第二年就进行雷诺锋沥青路面养护材料处治,获得了良好的效果。(2)《雷诺锋沥青路面养护材料的研究与应用》课题以及相关的研究成果《雷诺锋预防性养护技术设计和施工指南》、《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》,具有良好的社会经济效益和较高的推广应用价值。(3)磨耗和温室循环试验是比较快速有效可靠的检验雷诺锋处治效果的方法,在实际操作中,试验检测项目要有针对性,尽量减少一些次要或针对性不强的试验检测项目,如一般试验的噪音、平整度等。(4)英国伦敦莫顿地区阿伯考威道路沥青铺装层取样检测后(抽提法)沥青质退化检测检测分析情况有待进一步了解和研究。就宁波高速公路的检测情况来看,现有沥青抽提方法对于雷诺锋沥青路面养护材料处治后检查三大指标的方法有值得商榷的地方。首先,减少沥青抽提试验取样厚度,一般宜在上面层或雷诺锋沥青路面养护材料渗透层范围以内;其次,对于雷诺锋沥青路面养护材料渗透层较薄,现有的沥青抽提需要较多重量的沥青路面样品,其适应性有待进一步探讨;同时沥青路面老化因素是比较复杂的,沥青路面取样后抽提沥青质试验三大指标需要较长时间连续不间断的对相同地点或类似路段进行试验检测,并选取合理、快捷、准确的试验方法,来分析了解雷诺锋沥青路面养护材料改善沥青质的机理,才能较为准确反映实际情况,这是今后需要继续深入研究的课题。

参考文献

[1] 楼晓明.雷诺锋沥青路面养护材料的应用研究报告[R].宁波交通工程建设集团有限公司、中咨公路养护检测技术有限公司,2012-01.

[2] 张旭东.雷诺锋沥青路面预防性养护材料的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2012(6):20-24.

[3] 张旭东等.雷诺锋沥青路面材料性能分析[J].公路交通科技(应用技术版),2012(10):65-67.

[4] 冯静君.宁波高速公路沥青路面预防性养护技术的应用与研究[J].科技资讯,2013(20):62-65.

[5] 汪洁丽.公路工程施工工法经济效益分析的探讨[J].中国市场,20l2(19):79-80.endprint

②金刚砂

金刚砂材料主要作用是保证开放交通初期,经雷诺峰处治的沥青路面保持良好地摩阻力,并在行车作用下将表面的雷诺锋材料逐步地压实,随后镶嵌在雷诺锋粘结剂;雷诺峰功能发挥后金刚砂将随着车辆的碾压逐步被带走而消散。

雷诺锋粘结剂从英国原装进口,质量符合要求,包装、运输良好,供货及时,一般3个月内可到货。在2012年开始,采用部分国产金刚砂代替进口金刚砂,也收到了预期的效果,节约了费用。

(2)材料用量。

3.3 雷诺锋洒布车

雷诺锋粘结剂用沥青洒布车冷洒布,无需加热,现场喷洒前打开喷洒车气动阀门,使其处于管路循环状态,喷洒杆沥青温度与沥青罐内温度保持一致。施工前需对同步洒布车进行喷洒校准,雷诺锋粘结剂和金刚砂分批次进行,车速控制在5.5~6 km/h。雷诺锋粘结剂及金刚砂的同步洒布。

2011年采用价格比较昂贵的进口洒布车施工,后改为使用国产洒布车,也达到了预期的效果,节约了费用。并通过实践,改进了同步洒布车,获得实用新型专利一项:《一种沥青路面养护机械》,专利号:ZL 2012 2 0572573.8。

3.4 雷诺锋沥青路面养护材料施工工艺

经过几年来雷诺锋技术的试验,以上施工工艺比较成熟可靠,由此编制了《雷诺锋预防性养护技术设计和施工指南》、《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》,其中《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》2012年被中国公路建设行业协会评为优秀工法,2013年并被评为国家级二级工法。

4.4 试验检测结果分析

(1)噪音(dB):雷诺锋处治前后对噪音影响不大,这说明雷诺锋沥青路面养护材料处治不会引起车辆行驶噪音增加。(2)摩擦系数(BPN):刚处治雷诺锋沥青路面养护材料完成的沥青路面摩擦系数有所下降,撒布金刚砂起到增加摩擦系数的作用,一段时间后,雷诺锋粘结剂凝结后摩擦系数恢复到正常。(3)渗水系数(ml/min):雷诺锋沥青路面养护材料处治前后对渗水系数影响最显著,这就是雷诺锋沥青路面养护材料的关键作用(图1)。(4)构造深度(mm):一般试验的构造深度对样品或试验地点缺乏对应性,参考价值不大。(5)横向力摩擦系数(SFC):刚处治雷诺锋完成的沥青路面横向力摩擦系数有所下降,金刚砂起到增加摩擦系数的作用,一段时间后,雷诺锋粘结剂凝结后横向力摩擦系数恢复到正常。(6)车辙深度(mm):一般试验的车辙深度与磨耗试验的车辙深度为不同概念,一般试验的车辙深度对样品或试验地点缺乏对应性,参考价值不大;磨耗试验的车辙深度对应性明确;(7)平整度IRI(m/km):雷诺锋沥青路面养护材料一般试验的平整度试验影响不大。(8)芯样车辙深度(mm):雷诺锋对磨耗试验的芯样车辙深度影响较大,这就是雷诺锋沥青路面养护材料的关键作用。(9)沥青质三大指标:这是检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果的重要评价指标,需要连续不间断的对相同地点进行试验检测,并选取合理、准确的试验方法,才能较为准确判断检验雷诺锋处治效果。根据英国伦敦莫顿地区阿伯考威道路沥青铺装层取样检测后(抽提法)沥青质退化检测情况如下(图2):该道路在2001年铺装,采用SMA路面。在2002年,用雷诺锋沥青路面养护材料进行了早期预防性处治,为便于对比,留下一段未进行雷诺锋洒布处理。图2中绿线2002年雷诺锋沥青路面养护材料处治,黄线2002年及2009年二次雷诺锋沥青路面养护材料处治,红线未经雷诺锋沥青路面养护材料处治状况。图2显示了10年期间经雷诺锋沥青路面养护材料处治和未经处治沥青的老化状况,而且第二次的养护时间在7年后进行显得迟了点,检测证明,最佳时间是5年后就进行。蓝色曲线表明,第二次养护后沥青质的老化速度曲线,用针入度来考证,其老化速率,几乎和新铺路面材料相同。(10)磨耗试验:这是比较快速有效可靠的检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果的方法。(11)温室循环试验:这也是比较有效可靠的检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果方法。

5 效益分析

雷诺锋预养护技术与现有国内的沥青路面预防性养护方法相比,其前期成本投入比较高,但其带来的质量效益、工期效益、安全效益、环保效益等综合效益却很高。由于各种预防性养护的成本不同,产生的效果也不同。用直接成本法计算一次投入的费用不能全面反映不同的养护效果,此时采用静态性价比法计算分析经济效益比较准确、合理。

所谓性价比是商品的性能值与价格值比,是反映物品的可买程度的一种量化的计量方式,具体公式:性价比=性能/价格。图3将各种预防性养护方法的性能(预期寿命)与平均施工成本进行分析比较,可见雷诺锋技术的的性价比最优。

杭州湾跨海大桥南岸连接线今年计划安排未经雷诺锋沥青路面养护材料处治的路面病害处理约3.9万m2。几年来经雷诺锋沥青路面养护材料处治沥青路面状况均保持良好,显现雷诺锋预防性养护效果和经济效益显著。

6 结语

(1)雷诺锋沥青路面养护材料是一种冷喷洒的渗透型路面养护材料,对沥青面层的保护具有较好的性价比和持久性。由于通过渗入到面层内,补充了沥青材料的的粘结剂,改善了骨料外包裹的粒间粘力和沥青料的粘接性,提高路面抗氧化和渗水性能。在合理恰当的处治时机使用雷诺锋沥青路面养护材料,可减少或取消高成本的重新摊铺费用。每隔4~5年对沥青路面使用雷诺锋沥青路面养护材料会明显的改善和延长道路运行期,宁波高速公路雷诺锋沥青路面养护材料处治效果得到了有益的证明。此外,预防性养护的时间越早越好,如象山港公路大桥及接线等工程,通车后第二年就进行雷诺锋沥青路面养护材料处治,获得了良好的效果。(2)《雷诺锋沥青路面养护材料的研究与应用》课题以及相关的研究成果《雷诺锋预防性养护技术设计和施工指南》、《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》,具有良好的社会经济效益和较高的推广应用价值。(3)磨耗和温室循环试验是比较快速有效可靠的检验雷诺锋处治效果的方法,在实际操作中,试验检测项目要有针对性,尽量减少一些次要或针对性不强的试验检测项目,如一般试验的噪音、平整度等。(4)英国伦敦莫顿地区阿伯考威道路沥青铺装层取样检测后(抽提法)沥青质退化检测检测分析情况有待进一步了解和研究。就宁波高速公路的检测情况来看,现有沥青抽提方法对于雷诺锋沥青路面养护材料处治后检查三大指标的方法有值得商榷的地方。首先,减少沥青抽提试验取样厚度,一般宜在上面层或雷诺锋沥青路面养护材料渗透层范围以内;其次,对于雷诺锋沥青路面养护材料渗透层较薄,现有的沥青抽提需要较多重量的沥青路面样品,其适应性有待进一步探讨;同时沥青路面老化因素是比较复杂的,沥青路面取样后抽提沥青质试验三大指标需要较长时间连续不间断的对相同地点或类似路段进行试验检测,并选取合理、快捷、准确的试验方法,来分析了解雷诺锋沥青路面养护材料改善沥青质的机理,才能较为准确反映实际情况,这是今后需要继续深入研究的课题。

参考文献

[1] 楼晓明.雷诺锋沥青路面养护材料的应用研究报告[R].宁波交通工程建设集团有限公司、中咨公路养护检测技术有限公司,2012-01.

[2] 张旭东.雷诺锋沥青路面预防性养护材料的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2012(6):20-24.

[3] 张旭东等.雷诺锋沥青路面材料性能分析[J].公路交通科技(应用技术版),2012(10):65-67.

[4] 冯静君.宁波高速公路沥青路面预防性养护技术的应用与研究[J].科技资讯,2013(20):62-65.

[5] 汪洁丽.公路工程施工工法经济效益分析的探讨[J].中国市场,20l2(19):79-80.endprint

②金刚砂

金刚砂材料主要作用是保证开放交通初期,经雷诺峰处治的沥青路面保持良好地摩阻力,并在行车作用下将表面的雷诺锋材料逐步地压实,随后镶嵌在雷诺锋粘结剂;雷诺峰功能发挥后金刚砂将随着车辆的碾压逐步被带走而消散。

雷诺锋粘结剂从英国原装进口,质量符合要求,包装、运输良好,供货及时,一般3个月内可到货。在2012年开始,采用部分国产金刚砂代替进口金刚砂,也收到了预期的效果,节约了费用。

(2)材料用量。

3.3 雷诺锋洒布车

雷诺锋粘结剂用沥青洒布车冷洒布,无需加热,现场喷洒前打开喷洒车气动阀门,使其处于管路循环状态,喷洒杆沥青温度与沥青罐内温度保持一致。施工前需对同步洒布车进行喷洒校准,雷诺锋粘结剂和金刚砂分批次进行,车速控制在5.5~6 km/h。雷诺锋粘结剂及金刚砂的同步洒布。

2011年采用价格比较昂贵的进口洒布车施工,后改为使用国产洒布车,也达到了预期的效果,节约了费用。并通过实践,改进了同步洒布车,获得实用新型专利一项:《一种沥青路面养护机械》,专利号:ZL 2012 2 0572573.8。

3.4 雷诺锋沥青路面养护材料施工工艺

经过几年来雷诺锋技术的试验,以上施工工艺比较成熟可靠,由此编制了《雷诺锋预防性养护技术设计和施工指南》、《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》,其中《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》2012年被中国公路建设行业协会评为优秀工法,2013年并被评为国家级二级工法。

4.4 试验检测结果分析

(1)噪音(dB):雷诺锋处治前后对噪音影响不大,这说明雷诺锋沥青路面养护材料处治不会引起车辆行驶噪音增加。(2)摩擦系数(BPN):刚处治雷诺锋沥青路面养护材料完成的沥青路面摩擦系数有所下降,撒布金刚砂起到增加摩擦系数的作用,一段时间后,雷诺锋粘结剂凝结后摩擦系数恢复到正常。(3)渗水系数(ml/min):雷诺锋沥青路面养护材料处治前后对渗水系数影响最显著,这就是雷诺锋沥青路面养护材料的关键作用(图1)。(4)构造深度(mm):一般试验的构造深度对样品或试验地点缺乏对应性,参考价值不大。(5)横向力摩擦系数(SFC):刚处治雷诺锋完成的沥青路面横向力摩擦系数有所下降,金刚砂起到增加摩擦系数的作用,一段时间后,雷诺锋粘结剂凝结后横向力摩擦系数恢复到正常。(6)车辙深度(mm):一般试验的车辙深度与磨耗试验的车辙深度为不同概念,一般试验的车辙深度对样品或试验地点缺乏对应性,参考价值不大;磨耗试验的车辙深度对应性明确;(7)平整度IRI(m/km):雷诺锋沥青路面养护材料一般试验的平整度试验影响不大。(8)芯样车辙深度(mm):雷诺锋对磨耗试验的芯样车辙深度影响较大,这就是雷诺锋沥青路面养护材料的关键作用。(9)沥青质三大指标:这是检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果的重要评价指标,需要连续不间断的对相同地点进行试验检测,并选取合理、准确的试验方法,才能较为准确判断检验雷诺锋处治效果。根据英国伦敦莫顿地区阿伯考威道路沥青铺装层取样检测后(抽提法)沥青质退化检测情况如下(图2):该道路在2001年铺装,采用SMA路面。在2002年,用雷诺锋沥青路面养护材料进行了早期预防性处治,为便于对比,留下一段未进行雷诺锋洒布处理。图2中绿线2002年雷诺锋沥青路面养护材料处治,黄线2002年及2009年二次雷诺锋沥青路面养护材料处治,红线未经雷诺锋沥青路面养护材料处治状况。图2显示了10年期间经雷诺锋沥青路面养护材料处治和未经处治沥青的老化状况,而且第二次的养护时间在7年后进行显得迟了点,检测证明,最佳时间是5年后就进行。蓝色曲线表明,第二次养护后沥青质的老化速度曲线,用针入度来考证,其老化速率,几乎和新铺路面材料相同。(10)磨耗试验:这是比较快速有效可靠的检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果的方法。(11)温室循环试验:这也是比较有效可靠的检验雷诺锋沥青路面养护材料处治效果方法。

5 效益分析

雷诺锋预养护技术与现有国内的沥青路面预防性养护方法相比,其前期成本投入比较高,但其带来的质量效益、工期效益、安全效益、环保效益等综合效益却很高。由于各种预防性养护的成本不同,产生的效果也不同。用直接成本法计算一次投入的费用不能全面反映不同的养护效果,此时采用静态性价比法计算分析经济效益比较准确、合理。

所谓性价比是商品的性能值与价格值比,是反映物品的可买程度的一种量化的计量方式,具体公式:性价比=性能/价格。图3将各种预防性养护方法的性能(预期寿命)与平均施工成本进行分析比较,可见雷诺锋技术的的性价比最优。

杭州湾跨海大桥南岸连接线今年计划安排未经雷诺锋沥青路面养护材料处治的路面病害处理约3.9万m2。几年来经雷诺锋沥青路面养护材料处治沥青路面状况均保持良好,显现雷诺锋预防性养护效果和经济效益显著。

6 结语

(1)雷诺锋沥青路面养护材料是一种冷喷洒的渗透型路面养护材料,对沥青面层的保护具有较好的性价比和持久性。由于通过渗入到面层内,补充了沥青材料的的粘结剂,改善了骨料外包裹的粒间粘力和沥青料的粘接性,提高路面抗氧化和渗水性能。在合理恰当的处治时机使用雷诺锋沥青路面养护材料,可减少或取消高成本的重新摊铺费用。每隔4~5年对沥青路面使用雷诺锋沥青路面养护材料会明显的改善和延长道路运行期,宁波高速公路雷诺锋沥青路面养护材料处治效果得到了有益的证明。此外,预防性养护的时间越早越好,如象山港公路大桥及接线等工程,通车后第二年就进行雷诺锋沥青路面养护材料处治,获得了良好的效果。(2)《雷诺锋沥青路面养护材料的研究与应用》课题以及相关的研究成果《雷诺锋预防性养护技术设计和施工指南》、《雷诺锋沥青路面预防性养护施工工法》,具有良好的社会经济效益和较高的推广应用价值。(3)磨耗和温室循环试验是比较快速有效可靠的检验雷诺锋处治效果的方法,在实际操作中,试验检测项目要有针对性,尽量减少一些次要或针对性不强的试验检测项目,如一般试验的噪音、平整度等。(4)英国伦敦莫顿地区阿伯考威道路沥青铺装层取样检测后(抽提法)沥青质退化检测检测分析情况有待进一步了解和研究。就宁波高速公路的检测情况来看,现有沥青抽提方法对于雷诺锋沥青路面养护材料处治后检查三大指标的方法有值得商榷的地方。首先,减少沥青抽提试验取样厚度,一般宜在上面层或雷诺锋沥青路面养护材料渗透层范围以内;其次,对于雷诺锋沥青路面养护材料渗透层较薄,现有的沥青抽提需要较多重量的沥青路面样品,其适应性有待进一步探讨;同时沥青路面老化因素是比较复杂的,沥青路面取样后抽提沥青质试验三大指标需要较长时间连续不间断的对相同地点或类似路段进行试验检测,并选取合理、快捷、准确的试验方法,来分析了解雷诺锋沥青路面养护材料改善沥青质的机理,才能较为准确反映实际情况,这是今后需要继续深入研究的课题。

参考文献

[1] 楼晓明.雷诺锋沥青路面养护材料的应用研究报告[R].宁波交通工程建设集团有限公司、中咨公路养护检测技术有限公司,2012-01.

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