改性沥青在道路修复中施工工艺

改性沥青在道路修复中的施工工艺

摘要：沥青路面出现网裂、坑洞、车辙等损坏时，不但降低了公路服务质量，而且影响了路面的使用寿命。在一般公路养护施工中，对沥青路面因地表渗水而引发的损坏处理，大多采用改性沥青表面细微裂缝处理技术，既节约养护成本，又可提高养护质量。本文探讨了改性沥青在道路修复中的施工。

关键词：改性沥青，道路修复，施工工艺。

中图分类号：tq522.65 文献标识码：a 文章编号：

一、路况及案例分析

某公路是一条南北向快速道路，设计用途是汽车专用道。路面宽度12 m，路基宽度15 m。路基以上结构层分别是：基层30 cm，底层15 cm，沥青混凝土面层6 cm，其中有部分路基在高填土路段为弱膨性土壤，每天车流量约2 600 车次。

根据该路的设计用途及车流量特点，这条新完成的道路应该具有足够的负荷能力和良好的使用状态，但自从正式营运当年起就出现了许多损坏情形，如路基大面积沉陷，路面布满裂缝并出现连续坑洞。因此在第二年开始就对其进行大规模整修，一些路面严重剥落的路段则实施细粒料沥青砂浆封层。然而，即使在加铺层上，当年仍然出现严重网裂，面层粒料又逐渐剥落，形成大小不一的坑洞，平整度下降。

经过对该路段损坏分析，发现它的损坏成因如下：一方面是高填土路基的整体沉陷及部分软弱路基问题造成了该路面的沉陷和开

裂，另一方面是大量地表水渗入路基进一步加快了上述沉陷发生，同时也造成了对路面的破坏，厚厚的底层和基层单从受力的角度来说它并不存在什么问题，但是当面层的沥青碎石级配与下方的底层材料含水量到达饱和时，地表水可以很快透过这两个结构层浸入基层甚至路基，导致整体承载力下降，以该地区而言，因属海洋性气候且水份对柔性铺面会产生剥脱作用，故在春雨、梅雨或台风等季节，年降雨量约在1 500mm 以上时，这种多雨气候对该路面从面层到底层的破坏作用是非常严重的。雨水的破坏力同时表现在道路的面层，长期的水份磨损使得以沥青为黏结料的沥青面层失去沥青的保护而使含水量到达饱和状态，进而产生疏油性，加上沥青面层滚压密实性如果有问题，就会造成面层剥落形成开裂以至坑洞形成。总之，无论从防水或改善路面现状来讲，都应该为该路面提供一个密实的表面来做为它的防护层。综合分析，我们养护人员先后提出三种方案，做为改善措施：第一，热拌沥青混合料填补法；第二，喷雾封层；第三，道路表面细微处理。但是即使按热拌沥青最小施工厚度来做也是一笔很大的投资，经济条件不允许。而且在防汛期施工质量及进度都没有保障。喷雾封层虽然可以阻隔地表水却不能解决原路面粒料剥落所形成的破碎和坑洞问题。最后，我们考虑了道路表面细微处理这项新兴的养护技术。

二、道路表面细微处理

道路表面细微处理（以下简称细微处理）也称为改质乳化沥青砂浆封层，是以高分子改质乳化沥青为黏结材料的一种冷拌细粒料沥

青混凝土薄层施工技术，其施工厚度在3～10 mm 之间，可作为上、下封层。细微处理的混合料在乳状液成形之前为流体状。因而能填充到裂缝中减轻网裂的形成。级配的骨材中适量地添加了石灰石，经过碾压成型的处理层有较高的压密度。又因为黏结材料为改性沥青，因而这种混合材料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和耐磨耐久性。所以，它可以成为道路表面的一个很好的磨擦层和防水层。细微处理是依据专用设备进行施工，设备本身装载各种物料有如粒料、水泥、改质乳液沥青、水、添加剂等。各物料通过乳液层机精确地计量设备进行，按比例配料与化学添加剂调配，然后经过双轴强力拌合器制成均匀的混合浆体，注入铺装机尾部的铺筑槽，在设置厚度与铺筑槽平面控制条件下进行铺筑，因细微处理兼具有灌缝和调整路面平整度的功能。它的施工速度很快，以美国产hd10 型砂浆封层铺装机为例：每车载料10 m3，铺筑只需要10～15 min。由于细微处理使用的是乳化沥青，特别适应在潮湿的路面上施工。细微处理的技术的控制主要表现于以下几个方面：

①材料准备。包括改质乳化沥青的生产，级配粒料筛分析与化学添加剂调配。生产的改质乳化沥青各组分比例，应符合制浆拌合性，保存稳定性以及温度等方面的要求。粒料筛分析级配则应按照实际用途参考国际乳液封层组织推荐的三个级配型号进行，如表1 所示。

②施工铺筑。首先要调制出符合配合比设计与铺筑要求的混合料

浆体，这个过程也是化学调配的过程，是决定细微处理内在质量良劣的关键，所谓“慢裂快凝”就是经过这个过程所呈现的。正常情况下在细微处理铺筑后应该在30 min 以内就可以开放通车，这是最终实现铺筑施工进度和在通车条件下施工的前提。另外是处理面的厚度与路面质量，在铺筑槽上设有厚度调节设备，经过调整可以得到适当的厚度，交接层纵、横向一般采用搭接法，适量搭接在经过碾压以后不会留下明显的痕迹。显然，细微处理是一项集材料、设备、技术为一体的技术产物，具有许多其它养护手段不可替换的特点。

三、施工组织与质量控制

①设备组合配置。细微处理主要设备6 台，即美国产hd10 型封层机两台；沥青洒布车一台；ry 型集装箱移动式乳化沥青生产车一台；zks 高频振动粒料筛选机一台；50 kw拖车型发电机一台。ry 乳化沥青生产车、zks 筛选机和拖车型发电机设在位于工程路段中央的材料场。ry 车乳化沥青产量每小时5 t，油水比可显示调控，满足乳化沥青改质技术要求，乳化沥青液出口温度为35℃，可直接使用。zks 振动筛任务量每小时30 m3，兼有提升装车功能。hd10 乳化沥青封层机进场装料停留时间为15 min。

②人员配置。全体工作人员共20 人；料场与铺筑现场各设工程师1 人；两台hd10 驾驶员与机后操作手共4人；乳化沥青生产2 人；粒料筛选2 人；沥清洒布车驾驶员1 人；交维管制2 人；熟炼技工6 人负责铺筑后缺失改善、路面清洁。

③施工方法程序。清扫路面清扫干净，尤其是清除黏附在路面的泥土与杂物树枝，确保处理层与原路面的黏结。鉴于原路面龟网裂和干缩现象严重，处理前先以橡胶增黏剂配制的50%改质乳化沥青在原路面喷洒并封固裂缝。以中粒料、粗粒料级配标准分别进行6 mm、10 mm 两种处理，通过化学药剂配制把开放交通时间控制在15～

20 min 内。正常日任务量为3 万m2。

四、结语

①改性沥青用于道路表面细微处理采用大规模机械化养护操作，施工快捷，处理以后的路面色质均匀，平整度明显提高，行车舒适性明显改善。道路透水率降低85%。

②细微处理是用于改善道路表面状态的一个薄层。主要作用是提高路面防水、耐久耐磨耗、抗滑等方面的质量，或经过改善道路表面状态避免“病从表入”。就其厚度而言，这个表面薄层不具有补强作用。因此在决定实施处理之前，应该对道路强度进行必要的测试，低于承载力许可范围较大的路面是不能用细微处理来解决问题的。

③对于细微处理，要强调和谋求它的早期防护作用，把这种手段用于道路早期预防性养护，就一定会在这项新技术的应用中获得良好的经济效益。

参考文献:

[1] 沈金安.90 年代道路沥青研究的热门课题[j].中国公路学报,1995,(s1).