非扰动型综合封层性能试验研究.docx

? ? 非扰动型综合封层性能试验研究 ? ? 李 敏，陈书豪，王树杰 (1.湖州市吴兴区公路管理中心 湖州市 313000； 2.苏交科集团股份有限公司 南京市 210017) 0 引言 公路养护应贯彻“预防为主，防治结合”的方针，注重养护中路面全寿命周期内总的养护成本的新理念，把公路的维修养护提升到了一个全新高度[1-3]。目前，预防性养护已成为路面养护工作者关注的重点研究方向，沥青路面预防性养护技术种类繁多，需要根据实际的路面性能状况，有针对性地研究与应用[4]。根据对当前预防性养护技术的调查发现，开挖回填一般适合于在大中修养护中的使用，如铣刨重铺、罩面等专项养护中的使用，且养护成本会高；微表处、稀浆封层等养护技术可以对面层起到一定的保护，但对横向、纵向裂缝或网裂效果不明显；碎石封层造价相对低、能高效处理中等程度的裂缝，但松散的碎石容易对行车带来危险、增加噪声，影响行车舒适性。基于上述现状考虑，提出非扰动型综合封层技术，依托X004织薛线(环渚立交)至湖薛线预防性养护工程，对非扰动型综合封层技术性能进行研究，旨在为后续相关技术研究提供参考。 1 依托工程概况 依托湖州市吴兴区织薛线(X004)预防性养护工程，湖州互通连接线是依据《关于申苏浙皖高速公路湖州互通连接线项目》批复(2002年)建设。原路设计标准为双向四车道一级公路，路基宽度24.5m，设计时速100km/h，全长3.8km。湖州互通连接线于2017年交至吴兴区公路管理局管养，与地方路网连接规划路线编号为X004织薛线，项目路起于环湖立交北桥头伸缩缝，终于联络线3号桥北桥头伸缩缝，全长3.8km。项目路建成通车后交通量持续增长，现阶段日平均交通量自然数为25529辆/日，当量数为32325辆/日。项目路通车时间长，交通量大，致使当前路面存在纵、横向裂缝及局部坑槽、龟裂等病害，且路面抗滑性能略有不足，为提高路面行驶安全性，维持路面良好的使用性能，需对项目路段实施针对性病害处治及预防性养护维修。路面主要病害如下： (1)横向裂缝 横向裂缝是项目路段典型路面病害类型之一，结合本项目路段公路路面现状横向裂缝总体情况来看，判断其属于半刚性基层反射裂缝。分析认为基层水泥稳定碎石施工过程中搅拌不均匀，摊铺后局部水泥剂量大导致早期的干缩裂缝，在交通荷载作用下，基层裂缝逐渐扩大并反射到面层。 (2)纵向裂缝 纵向裂缝处取芯可以看到裂缝从上向下发展，大多尚未贯穿整个沥青面层，分析认为项目路段纵向裂缝主要为疲劳裂缝。车辆在面层混合料上重复作用，剪切应力超过了路面混合料的抗拉强度而导致的裂缝，此类裂缝为疲劳裂缝。沥青回收试验结果表明面层沥青存在一定程度的老化情况，从而加剧了疲劳裂缝的形成。 (3)修补、龟裂、坑槽等面积类病害 相对于裂缝病害，全线范围内面积类病害分布较少，修补是对日常养护单位巡查时发现坑槽或裂缝维修后的界面统称。从调查结果来看，修补以零散块状为主，连续大面积修补较少。日常养护中，人工维修在材料使用(冷补料或再生料)及机械使用(人工夯实)上均有不足，导致维修质量不高，小面积修补易出现“二次”损坏；项目路段内龟裂、坑槽病害较少，大多分布在严重裂缝周边支缝及纵、横向裂缝交叉处。局部病害修补时，由于压实度不能保证，极易在修补界面出现龟裂，在雨水侵入后发生松散，逐渐形成坑槽。 (4)唧浆、沉陷 项目路双向K0+000～K1+800 段内唧浆较为严重，唧浆伴随横向裂缝产生，并且唧浆处均有轻微沉陷，因此该路段内平整度不良。唧浆主要分布于行车道，部分贯穿的硬路肩的横向裂缝也有唧浆。结合取芯情况，唧浆处横向裂缝贯穿沥青面层及基层，导致雨水渗透至基层，在行车荷载的作用下，雨水反复被“泵吸”至路表，原有的层间碎石封层破坏，颜色呈现“白色”，使路面产生唧浆病害，若唧浆病害不处治，会导致雨水逐渐剥离沥青与骨料，粘附性降低，混合料逐渐松散。 2 综合封层设计 本次路面预防性养护工程设计分为三个层级： (1)K0+000～K1+800双向路面裂缝密集，破损严重。本次设计对该路段路面病害进行针对性维修后，采用纤维微表处进行预防性处治。 (2)K1+800～K2+958裂缝较少，总体病害分布与吴兴区农村公路病害特征相似，对该路段病害维修后，作为湖州地区公路预防性养护科研试验段。 (3)K2+958～K3+848大桥桥面各项使用性能状况良好，本次设计暂不进行养护维修。 本次适用于吴兴区农村公路预防性养护措施研究，主旨是“针对沥青老化、沥青膜脱落以及裂缝密集路段，研究非扰动型综合封层技术，通过材料优化，组合优化，提高施工速度，提高其路用性能，特别是抗反射裂缝的能力，延长路面结构的使用寿命”的研究思路，提出非扰动复合封层设计理念，采用两种非扰动复合封层方案作为试验段实施，同时对两座中桥采用高渗透还原剂及