封层型沥青路面预防性养护方法浅析

 王小刚，鲍光建

 (桐庐县公路管理段，浙江桐庐311500)

摘要：封层型沥青路面预养护法是路面初期养护时最常用的方法。结合杭州地区多条国省十线预防性养护试验，总结各个封层型沥青路面的预养护方法，以及主要功能与特点、适用条件，通过对比选择合适的预养护方法给出建议，并指出封层型预养护法可大大降低路面全寿命周期养护费用。

关键词：沥青路面；预防性养护；封层型

中图分类号：U418.5文章编号：1004-4655( 2016) 03-0011-03

  公路养护中引入预防性养护具有重要意义。常用的预防性养护措施有：裂缝封缝、局部挖补、路面铣刨、雾封层、微表处及稀浆封层、同步碎石封层、纤维封层、薄层罩面以及再生技术等。其中，路面封层技术具有施工周期较短、养护作用显著等特点，得到广泛应用。

1工程实例

 2014年至2015年期间，杭州地区对多条国省干线实施预防性养护试验，本文以G320沪瑞线K269+000-K270+000、K248+000-K269+000; S205青临线K47+492-K49+492；K49+492-K60+300；以及S208桐干线K49+000-K64+300为例，通过封层型沥青路面预防性养护方法的分析和对比，结合各路段的交通量等级以及病害情况给出预防性养护方案，并跟踪观测各种养护方案的耐久性、适用性，以便评价方案的合理性及经济性，为今后广泛在工程应用提供借鉴。

2封层型预养护方法

  沥青路面预防性养护措施主要有裂缝填灌、表面封层、薄层罩面以及再生处理四大类，不同种类养护方法的功能以及适用条件存在较大差异。表面封层预养护法用于初期沥青路面预养护，全面改善路面的使用状况，抑制多种病害的发展。

2.1雾封层及含砂雾封层

 雾封层是采用专用雾封层洒布车，将薄层高透水性乳化沥青或改性乳化沥青喷洒在已有沥青路面上的一种预防性养护技术，主要解决沥青路面的渗水问题，通过表面层密封而形成一层严密的防水层以提高路面的密封性和防水性，最大程度降低路面水损坏，增大集料间的黏结力，抑制路表集料的进一步松散剥落。由于雾封层所用材料的流动性较大，能填补沥青老化等原因形成的微裂缝及空隙，从而提高沥青路面的服务质量，持续2～3 a的保护作用，推迟花费较大的修补养护施工。

2.2同步碎石封层

 同步碎石封层是利用同步碎石封层车同时在沥青路面上铺洒碎石以及黏结料的一种预养护技术。由于同步铺洒碎石和黏结料，改性沥青或乳化沥青的流动性较好，碎石在外力作用下能更深埋人沥青结合料中，相比传统碎石封层技术，集料与结合料间的黏聚力也大大增强，黏结料的流动对路面裂缝进行填补。经其处理后的路表粗糙，路面摩擦系数增大，抗滑性能显著提高。该技术在一定程度上增加路面的平整度，其施工过程也较简单，施工结束1h后即可开放交通。该技术适用于原路面强度足够、整体稳定性较好，路表网裂、骨料剥落、横纵裂缝等病害程度处于轻度或中度，车辙病害不明显，无严重沉陷的路段。

2.3纤维封层

 纤维封层是基于碎石封层技术发展而来的新型预防性养护方法，其通过纤维封层核心设备同时在沥青路面上铺洒纤维以及黏结料，之后在其上面撒布碎石，经外力碾压而形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的技术。在碎石封层中加入纤维材料（玄武岩纤维或玻璃纤维）后，封层表面的沥青层拥有高耐磨性、高防水性及高稳定性，抗裂性也大幅提升（纤维加筋原理），还具有施工简单便捷，施工结束1～2 h后即可开放交通的特点。

2.4稀浆封层和微表处

 稀浆封层和微表处在本质上并无区别，均通过专门设备将沥青黏结料、骨料、填料、水及外加剂等以设计配合比进行拌和，再通过专用施工设施摊铺于原路面以形成沥青表面处治薄层的一项技术。稀浆封层最初多采用普通乳化沥青作为黏结料，微表处则是稀浆封层技术的发展及改进。

 经稀浆封层和微表处处治后的沥青混合料面层与细粒式沥青混合料相似，通过对原路面出现的裂缝、细料松散剥落、表面磨光、沥青老化等多种路面病害的处理，使修复后的路面具有较好的防水、耐磨、抗滑性以及良好的平整度。其中微表处对车辙有一定的填补作用，这是区别于传统稀浆封层的主要特点之一。稀浆封层和微表处只适用于现有结构稳定的路段，弯沉较大时需补强后再施工，其中稀浆封层主要用于二级及二级以下公路的预防性养护，也适用于新建公路的下封层；微表处主要用于高速公路、一级公路的预防性养护以及填补轻度车辙，也适用于新建公路的抗滑磨耗层。

3封层型预养护方法在工程中的运用

3.1 G320等线路存在的问题

 G320沪瑞线K269+000～K270+000左半幅路段路面基本完好，局部路段有轻微细集料剥离。K248+000～K269+000左半幅虽然路面基本完好，但出现较多裂缝以及反射裂缝。S205青临线路面有较多横向裂缝，路面渗水略大。S208桐干线路面呈现裂缝、松散剥落、沥青老化等病害，并有加重趋势，局部路段出现车辙。

3.2养护方案选择

 不同的预防性养护方法具有不同的功能及特点，适用条件也有很大差别。在选择采用何种养护措施对路面功能进行修复时，应同时考虑路面的使用年份、使用状况、主要病害及预期目标等。图1为路面状况随时间变化关系图，图中曲线表示不同的路面使用状况下一般所采取相应的预养护方法。

 由图1分析可知，封层型预养护技术一般适用于路面投入使用的初期，此时路面虽出现不同程度和种类的病害，但病害程度较低，无需进行铣刨再生等。而从雾封层、同步碎石封层，纤维封层、稀浆封层到微表处，封层技术所能应对的病害严重程度逐渐提高，功能也逐渐变强。在预养护初期，具体选用何种封层类技术，可参照以下几点。

 1)路面基本完好，仅出现轻微的细集料损失与剥落。此时采用雾封层养护方法最为有效，可有效阻止坑槽及龟裂等病害的发生。CJ320沪瑞线K269+000～K270+000左半幅路段路面基本完好，局部路段有轻微细集料剥离，因此采用雾封层。S205青临线路面有较多横向裂缝，路面渗水略大。考虑含砂雾封层对养护密水效果，对K47+492～K49+492段采用含砂雾封层封层。

 2)路面有足够的强度以及平整度。路表m现轻微的网裂、骨料剥落以及横纵裂缝等，车辙病害不明显，路表抗滑能力不足，可采用同步碎石封层。S205青临线有较多横向裂缝采用纤维碎石封层。

 3)纤维封层是碎石封层的进一步发展。同步碎石封层还可作为应力吸收层处治基层反射裂缝，当反射裂缝较为严重时，考虑纤维封层技术，纤维的加入使路面的多项性能均有所提高。G320沪瑞线K248+000～K269+000左半幅和S205青临线虽然路面基本完好，但出现较多裂缝以及反射裂缝，对行车道采用纤维碎石封层，提高路面质量。

 4)当路面的裂缝、松散剥落、沥青老化、坑槽、磨光等病害相较加重时，可及时对路面使用稀浆封层或微表处技术。其中，微表处养护技术对车辙还有一定的填补作用。S208桐干线路面呈现裂缝、松散剥落、沥青老化等病害，并有加重趋势，局部路段出现车辙，因此对K49+000～K64+300逐段采用微表处。

3.3预养护法取得的效果与评价

  对以上各路段经2a的运营及跟踪观测，现将封层类预防性养护效果及经济性分析总结于表1，其中施工前后效果对比照片见图2~图4。

 封层类路面预防性养护措施虽有许多优点，但有效寿命较短，其耐久性依次为含微表处>砂雾封层=纤维碎石封层>雾封层。封层类预防性养护措施的耐久性及路用性能与交通量等级、道路大纵坡、超高以及老路病害等因素相关。

 重交通等级且道路有大纵坡及超高情况下不适宜采用纤维碎石封层及雾封层，轮迹带处纤维碎石封层容易剥落，雾封层因抗滑不足易发车祸。

 封层类养护措施实施前必须对老路病害分类进行病害处理，坑槽、网裂类病害需要探明

基层是否已出现水损害；一般情况下轻型裂缝类病害可容忍，不作处理，封层施T时对轻型裂缝的开口进行填补、封水，从而抑制裂缝病害进一步发展。

4结语

 本文主要通过分析各个封层型预防性养护方法的主要功能、适用条件以及T程质量要求，指出预防性养护的重要性，结合杭州地区国省道预防性养护的工程实例所用封层技术的效果，选定封层型预养护措施给出建议。

 1)进行封层型预防性养护的前提是要保证原路面的结构强度，该类养护方法不会提高沥青路面的承载力，仅会改善路面的多种性能以延长路面的使用寿命。

 2)封层型预养护方法经济效益佳，定期的养护可减少路面全寿命周期的养护修补费用。

 3)各种封层类技术均有其不同的养护效果，在选用时综合考虑路面实际状况及预期目标等。