沥青路面各类预养护技术的低碳化分析

李 艳 青

(山西远方路桥(集团)有限责任公司，山西 大同 037006)

0 引言

省内大部分高速公路修建于20世纪90年代末期，由于当时规划、设计、施工等原因，在车辆荷载和外界环境的长期耦合作用下，高速公路沥青路面出现鼓包、车辙、开裂、不均匀沉降、唧泥等各种病害，严重影响了公路通行能力。为了提升高速公路的有效服役寿命，必须重视高速公路沥青路面的养护工作。传统的沥青路面养护为病害养护，在路面表面出现明显的局部破损后才采取相应的养护措施，是典型的被动型养护，被动养护虽然成本较低，施工便捷，但已经错过最合理的养护时机，严重削减了路面养护的质量和效果。为了扭转省内高速公路路面养护的传统趋势，结合省内路面养护工程量大，资金缺口多的特点，必须转变现有养护方式，积极推广低碳预养护技术，应在沥青路面尚未出现明显破损前就制定相应的预防性养护方案。

1 公路低碳养护技术理论

省内高速公路沥青路面养护的低碳化、绿色化和可持续化是沥青路面养护技术发展的必由之路，低碳预养护技术很好地迎合了这一发展趋势。在省内传统的高速公路沥青路面养护施工中，被动型养护占据了主导，通常是在路面病害程度影响到车辆正常通行的情况下，才开始制定相应的养护方案，养护方案前瞻性差，往往错过了最佳的养护时机，造成严重的公路资源浪费。预防性养护技术是典型的低碳养护技术之一，是在沥青路面通行能力尚可的情况下提前制定养护方案，制定相应的定检方案，及时、动态观测沥青路面病害出现及发展情况，分析不同病害成因，制定针对性的预养护方案，起到防微杜渐的作用和目的，防止沥青路面快速破损，最终影响车辆正常通行。现代公路低碳养护技术应配套相应的低碳养护评价体系，针对不同的病害类型，制定差异化的养护方案，配套相应的低碳评价体系是现代沥青路面预防性养护的三部曲。

2 沥青路面主要病害类型低碳化预养护措施

2.1 沥青路面开裂病害低碳化预养护措施

路面开裂是沥青路面最常见和最主要的病害形式，根据沥青路面裂缝发展形式可以细分为横向开裂、纵向开裂、不均匀龟裂及其他裂缝，根据规范，拟将区域裂缝率不大于15%视为预防性养护的红线。为了明确沥青路面的裂缝发展程度，将裂缝划分为三个等级，即：一级、二级、三级裂缝，其中，一级裂缝指的是裂缝率不大于1%，未见明显渗漏，裂缝发育不显著，对于一级裂缝，预防性养护方案可直接忽略；二级裂缝指的是裂缝率介于1%～5%之间，存在明显渗漏，单个裂缝发育明显的裂缝，为了防止二级裂缝继续恶化转化为三级裂缝，此时为最佳的预防性养护时机，可以采用灌浆、密封、超薄罩面、微表处、稀浆封层及雾封层等技术进行预防性养护。三级裂缝指的是裂缝率介于5%～15%之间，裂缝渗漏严重，多条裂缝交叉发育，局部出现明显的沥青混合料剥离，此时应立即采取热拌沥青罩面、就地热再生及超薄磨耗层养护措施，以最大程度弥补沥青路面病害导致的路面整体性能下滑问题。表1统计了高速公路沥青路面裂缝预养护措施。

表1 高速公路沥青路面裂缝预养护措施

2.2 沥青路面变形病害低碳化预养护措施

沥青路面变形病害主要涵盖车辙、不均匀沉陷、鼓包、唧泥、错台等，在以上各种变形病害中，车辙和鼓包占比高达85%以上，是沥青路面在荷载长期作用下最容易出现的变形病害。本项目以路面车辙病害为主要研究对象，分析了相应的低碳预防性养护措施，根据施工规范，拟将车辙深度值不小于25 mm作为养护红线，车辙深度低于25 mm为预防性养护的最佳时期，并将其细分为三个等级。

其中，一级车辙深度值小于5 mm，路面车辙内存在少量积水，在车辆荷载挤压作用下，容易引起积水下渗，进而破坏路面、路基结构，对后期的行车安全造成严重威胁。选取低碳预养护措施应考虑防水要求，可用的处理措施包括：雾封层技术、稀浆封层技术、微表处、超薄磨耗层处理等。二级车辙指的是裂缝深度介于5 mm～15 mm范围，车辙积水严重导致路面抗滑性下降，严重威胁行车安全。可采用的低碳预防性养护措施应综合考虑防水和抗滑两方面因素，主要措施包括：雾封层技术、稀浆封层技术、超薄磨耗层、就地热再生技术等。三级车辙指的是裂缝深度介于15 mm～25 mm范围内，严重影响行车稳定性，选取低碳预防性养护措施应综合考虑防水、抗滑及平整度要求，常用的措施包括：就地热再生、热拌沥青混凝土罩面及微表处技术等。表2为针对路面车辙制定的预养护措施。

表2 针对路面车辙制定的预养护措施

3 某沥青路面预养护项目低碳化评价

省内西纵高速某段，由于地质、环境等原因，自通车以来，沥青路面出现大面积车辙、不均匀沉降、塌陷、不规则龟裂等病害，严重影响了正常的车辆通行。为了提升道路的可持续服役能力，必须采取相应的低碳预养护方案，满足高速公路的基本通行要求。以养护标段K1700+000～K1701+000标段为评价对象，该路段采用的低碳预防性养护措施包括微表处、超薄沥青罩面等，其中，超薄沥青罩面是对病害路段加铺厚度为30 mm的热拌沥青混凝土层，超薄罩面沥青混合料碎石选用联系密级配厂拌混合料，具体级配形式为SMA-10,OGFC-10两种。沥青混合料拌和采用新式厂拌工艺，能够保证RAP材料中至少2%以上的沥青析出，烘干沥青混合料需要耗费的燃料为3.88 kg/t，相较传统工艺节约了25%以上，至少能减少新拌和沥青用量10 kg/t，满足低碳预防性养护施工方案要求。

本标段经低碳评价后制定的最终养护方案为SMA热拌沥青混凝土超薄罩面。超薄沥青罩面技术能够显著控制路面开裂、车辙及不均匀沉降病害，改善路面平整度，最大化延长服役寿命，降低施工成本，实现资源的可持续、循环利用。此外，采用超薄罩面养护施工技术的废弃排放量低，施工噪声低，铺筑方式采用单线铺设，工作面占用率低，能够始终维持半幅通行，施工完成后，可以立即投入通车运行，对区域交通通行影响程度低。

4 结语

详细分析了高速公路沥青路面主要病害类型，并提出了针对性的低碳预养护技术措施，并以省内某养护项目为例，对其预养护技术的低碳性进行了客观评价，论证了预养护技术的可行性。在后续的高速公路沥青路面预防性养护实践中，应始终坚持低碳、可持续发展原则，制定针对性的预养护方案低碳性评价体系，为省内高速公路沥青路面的预养护低碳化、绿色化发展提供参考和借鉴。