贵州省某国省干线预防性养护工程普适性再生磨耗层技术研究

王礼特

（贵州省玉屏公路管理段，贵州 铜仁 554000）

0 引言

国省干线公路在设计使用年限内经长时间使用，在环境、荷载等因素耦合作用下，导致路面结构层出现不同类型及不同程度的病害，轻则影响公路使用寿命，重则将存在一定的安全隐患。为避免道路病害不断发展和破坏，结合国省干线公路的实际状况与路面养护工作的经验，养护部门应及时对路面进行预防性养护。预防性养护是指在公路路面状况尚好的情况下，采取有效的技术措施加以养护，消除路面既有轻微病害，并改善路面的通行条件，延长路面使用寿命。预防性养护对国省干线公路养护管理有重要作用与意义。

1 预防性养护条件

1.1 路面检测状况

当路面实际检测结果达到以下条件时，建议进行预防性养护：PCI 指数在85～95 范围内，RQI 指数在85～95 范围内，RDI 指数在80～90 范围内，SRI 指数在85～95 范围内。

1.2 病害检测状况

1.2.1 显性病害

当路面显性病害实际检测结果达到以下条件时，建议进行预防性养护。

（1）裂缝类

（a）网裂与龟裂：裂缝还没有从上、中面层完全贯穿，主要裂缝的缝宽不超过2mm，块度在0.2～0.5m范围内；

（b）面层裂缝：裂缝还没有从上面层完全贯穿，主要裂缝的缝宽不超过3mm；

（c）反射裂缝：裂缝还没有从路面及上基层完全贯穿，主要裂缝的缝宽不超过5mm。

（2）松散类

（a）坑槽：有效坑槽面积不超过0.04m；

（b）松散：表面存在轻微损坏，如麻面、散失及脱皮。

（3）变形类

（a）沉陷：深度在10～25mm 范围内；

（b）车辙：深度在10～15mm 范围内；

（c）波浪、拥包：波峰、波谷间高差在10～25mm 范围内；

（d）桥头跳车：桥台与路基之间的差异沉降范围在20～50mm 内。

（4）泛油：存在轻微泛油现象。

（5）磨光：即抗滑性不足，横向力系数小于45 或构造深度小于0.45。

（6）过度修补：相同部位的修补次数超过3 次，或路面的修补率达到20%以上。

1.2.2 隐性病害

当路面隐性病害实际检测结果达到以下条件时，建议进行预防性养护。

（1）沥青面层

（a）沥青老化：温度15C 条件下延度降低不超过20%，稳定度与流值降低不超过20%；

（b）油石比变异：油石比变异不超过15%；

（c）级配变异：某一尺寸筛孔的实际通过率变异程度在10%～20%范围内；

（d）面层透水：面层渗水系数不超过200mL/min；

（e）隐性裂缝：面层上的裂缝已经从中或下面层完全贯穿，或上面层的反射裂缝已经进入中面层，主要裂缝的缝宽在4～8mm 范围内；

（f）内部松散：可以取出内部芯样，空隙率不超过8%；

（g）层间不连续：相邻面层之间的空隙不超过1mm。

（2）半刚性基层

（a）松散：虽然可以取出基层的芯样，但芯样并不完整，或强度无法达到要求；

（b）隐性裂缝：只有上或下基层存在裂缝，还没有扩展至其他层次，裂缝的缝宽不超过5mm；

（c）层间不连续：相邻基层之间的空隙不超过3mm；

（d）层底脱空：基层弯沉下降不超过20%，同时仍能满足设计提出的要求；

（e）唧浆：降雨后面层表面产生冒浆，成点状或从裂缝处产生冒浆。

2 预防性养护方法

2.1 显性病害

2.1.1 裂缝类

（1）网裂、龟裂与面层裂缝：可采用的预防性养护方法包括裂缝处治、普适性再生磨耗层、薄层罩面、铣刨罩面、就地热再生。

（2）反射裂缝：可采用的预防性养护方法包括开槽灌缝、裂缝焊接。

2.1.2 松散类

（1）坑槽：可采用的预防性养护方法包括坑槽处治、冷补材料修补、就地热再生。

（2）松散：可采用的预防性养护方法包括普适性再生磨耗层、薄层罩面、就地热再生、铣刨罩面。

2.1.3 变形类

（1）沉陷：可采用的预防性养护方法为高分子材料注浆处理。

（2）车辙：可采用的预防性养护方法包括精铣刨、铣刨重铺、薄层罩面、铣刨罩面、就地热再生。

（3）波浪与拥包：可采用的预防性养护方法包括精铣刨、铣刨重铺、就地热再生。

（4）桥头跳车：可采用的预防性养护方法包括冷补材料处治、铣刨重铺。

2.1.4 泛油

可采用的预防性养护方法包括撒布金刚砂、铣刨罩面、铣刨重铺。

2.1.5 磨光

磨光即抗滑性不足，可采用的预防性养护方法包括含砂雾封层、普适性再生磨耗层、薄层罩面。

2.1.6 过度修补

可采用的预防性养护方法包括薄层罩面、铣刨罩面、铣刨重铺、就地热再生。

2.2 隐性病害

2.2.1 沥青面层

（1）沥青老化：可采用的预防性养护方法包括雾封层、含砂雾封层、铣刨重铺、就地热再生。

（2）油石比或级配变异：可采用的预防性养护方法包括铣刨重铺、就地热再生；与其他病害类型同步处治。

（3）面层透水：可采用的预防性养护方法包括雾封层、含砂雾封层、普适性再生磨耗层。

（4）隐性裂缝、内部松散及层间不连续：可采用的预防性养护方法包括高分子材料注浆处治、铣刨重铺、就地热再生。

2.2.2 半刚性基层

（1）松散、唧浆与层间不连续：可采用的预防性养护方法为高分子材料注浆处治。

（2）隐性裂缝：可采用的预防性养护方法为高分子材料注浆处治。

（3）层底脱空：可采用的预防性养护方法包括高分子材料注浆处治、水泥压浆处治。

3 预防性养护施工

贵州省某国省干线公路沥青路面经长时间通车运营，已经出现部分病害。虽然对行车并没有造成太大影响，如若未能及时有效的处理，将导致病害不断扩大，造成严重的破坏，威胁到行车安全。对此，按照沥青路面预防性养护基本要求与条件，设计采用普适性再生磨耗层技术开展预防性养护，现对这项技术的具体应用做如下分析。

普适性再生磨耗层技术主要有以下几方面优势特点。其一，施工条件要求宽松，即可在常温条件下进行施工。其二，工期短，成型速度快。沥青混合料经摊铺、碾压后，等乳化沥青破乳即可开放交通。其三，节能环保。与热拌沥青混合料相比可减少有毒气体的排放，降低各施工器械的油耗，降低污染，同时采用水性材料，没有有毒有害物质，已得到环保认证。其四，病害处治效果显著。渗固剂具有超强的渗透能力及对路面沥青老化类病害的修复能力，可显著提升路面的抗裂能力，有效修复车辙、龟裂等病害。

3.1 原材料

沥青：普适性再生磨耗层施工所用沥青为改性沥青。

填料：普适性再生磨耗层施工所用填料为粗、细集料及矿料。

APR 渗固剂：普适性再生磨耗层施工过程中的一个关键工艺就是喷洒APR 渗固剂，对原路面的老化沥青进行渗透还原再生，补充老化沥青缺失的轻质组分，使其指标性能恢复或接近新沥青水平。APR 渗固剂养护结束后，摊铺普适性再生磨耗层，APR 渗固剂呈淡黄色。

3.2 混合料配合比设计

普适性再生磨耗层混合料的配合比设计，应借鉴《普适性再生磨耗层和稀浆封层技术指南》的设计方法和满足《公路沥青路面预防养护技术规范》（JTG/T 5142-01—2021）要求。一般情况下，二级及以上公路，交通量大，宜采用MS-3 型级配，如具备条件时，矿料级配范围可增加7.2mm 通过率的要求。

3.3 普适性再生磨耗层的施工工艺

贵州省某国省干线路段自2012年采用就地热再生以来，经多年的服务，在未实施预防性养护工艺路段，路面状况指数处于急速下降阶段。设计与施工存在近半年的时间差，致使在此时间段内病害大量出现，项目设计病害预处理工程量及预算不足。为了保证磨耗层的服务年限及整体工程达到高标准质量目标，增加了病害处理工程量。

3.3.1 原路面清扫与顽渍清除

为了保证磨耗层与原路面的高黏结性及渗固剂有效渗透。在喷洒渗固剂前对原路面进行仔细清扫与顽渍清除。

3.3.2 标线保护

为了保证路面标线不因施工过程受污染，采取了胶带隔离的方式进行保护。

3.3.3 喷洒APR 渗固剂

处理好路面病害后，进行渗固剂的试喷。先根据预先测算的洒布量进行试喷，再由试喷结果确定合适的洒布量，洒布车沿着道路标线进行洒布工作。待改性乳化沥青破乳后即可进行摊铺。

3.3.4 摊铺

（1）以施工段幅宽为依据，对摊铺槽的宽度进行适当调整，尽可能减少纵缝的数量，并在条件允许的情况下使纵缝处在车道线的周围。

（2）严格按照生产配合比及矿料实际含水量的正确比例依次添加各类原材料，依次开始拌和。

（3）将拌和完成的混合料尽快输入摊铺槽并均匀分布在摊铺槽内，然后启动摊铺车以恒定的速度前进，摊铺速度以确保摊铺数量及搅拌数量达到基本一致为准。必要时可将下方喷水管打开，通过适量喷水将路面润湿。

（4）将混合料摊铺完成后如果存在局部缺陷，应立即借助橡胶耙将其找平。

（5）当摊铺车中某种材料即将使用完毕时，应立即将输料开关关闭，使混合料搅拌完毕，并输入摊铺槽内完成摊铺后，将摊铺槽提起，使摊铺车从当前的摊铺点移开，对摊铺槽进行清洗。在施工过程中注意不可任意抛掷废弃物，以免对路面造成污染。

（6）在填补车辙病害的过程中，要对摊铺厚度进行适当调整，确保横断面中部向上隆起3～5mm，通过行车将其压密。

（7）如果施工中沥青的蒸发残留物含量及矿料的实际含水量发生变化，则要对摊铺车参数设定进行调整，在确认材料配合比与设计要求相符后才能继续进行施工。

（8）初期养护：铺筑完成后，需在正式开放施工路段的交通之前禁止所有车辆及人员进入。将混合料摊铺完成后，通常无须采用压路机进行碾压，在硬路肩等不容易受到正常行车碾压的部位，可借助轮胎压路机对完成破乳的混合料实施碾压，达到可以正式开放交通的条件后，应尽快开放施工路段的交通。

3.4 普适性再生磨耗层的施工质量检验

普适性再生磨耗层施工完成后，应按照表1的要求做好质量检验。

表1 普适性再生磨耗层质量检验要求

路面渗水系数检测结果表明，喷洒渗固剂封层施工后，旧路面沥青软化，沥青黏结性能得到一定程度提高。喷洒渗固剂后，在表面摊铺一层高性能磨耗层，从而起到双重防水作用。

路面构造深度检测结果表明，施工前，路面构造深度平均值是0.51mm，施工后的路面构造深度相比施工前提高了53%，且满足构造深度不小于0.6mm 的技术要求。

路面摩擦系数（BNP）检测结果表明，施工后原路面摆值平均值达到51，超过摆值不小于45 的设计要求，而原路面在施工前的摆值平均值为40，施工后相比施工前表面摩擦系数提高了29%，大大提高了原路面的摩擦系数，保证了行车安全。

4 结语

综上所述，预防性养护是当前国省干线公路养护的主要发展方向，对预防病害的产生及发展有重要作用。依托贵州省某国省干道预防性养护工程，进行普适性再生磨耗层养护工艺，通对养护路面的质量检测得知，普适性再生磨耗层技术具有不渗水、高耐磨、高黏附性等特点。此外，预防性养护需要满足一些基本条件，并根据路面状况和现场条件制定有效的预防性养护方法，对此须引起相关人员的高度重视。