【文章內(nèi)容簡介】 化瀝青稀漿封層技術(shù)(以下簡稱微表處)是一種采用高分子聚合物使乳化瀝青改性的瀝青路面鋪筑技術(shù)。美國、澳大利亞等歐州國家20世紀(jì)80年代初即開始應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)被國際公認(rèn)為是修復(fù)道路車轍、輕度裂縫等病害，防止路面水損害，改善瀝青路面表面功能，提高抗滑性，最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。瀝青混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生補(bǔ)修技術(shù)目前歐、美一些發(fā)達(dá)國家采用該技術(shù)較多。特別是在美國高速公路瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)工程招投標(biāo)中，現(xiàn)場(chǎng)熱再生被列為優(yōu)秀的施工方法。我國隨著高速公路使用年限的延長，高速公路路面出現(xiàn)大面積病害的時(shí)段也在逼近，江蘇、吉林、天津、山西等省市也引進(jìn)或開發(fā)研制了一部分瀝青路面熱再生修補(bǔ)機(jī)械設(shè)備。瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生修補(bǔ)技術(shù)根據(jù)加熱源的不同有加熱板熱輻射傳熱和遠(yuǎn)紅外熱輻射兩種方式。遠(yuǎn)紅外熱輻射又分為加熱墻和加熱管兩種。遠(yuǎn)紅外熱輻射熱量傳導(dǎo)速度快、熱效率高，但缺點(diǎn)是熱量輸出不易控制，熱能源損失大，容易造成路面冒煙燒焦現(xiàn)象。相比之下，加熱板輻射傳熱對(duì)路面加溫均勻，易控制，熱能損失少、修補(bǔ)效果較好。目前，國內(nèi)應(yīng)用較好的是香港英達(dá)公司的“修路王”，“修路王”的加熱墻采用100%高強(qiáng)度輻射式加熱方法對(duì)瀝青路面進(jìn)行程序控制下的間隙性熱輻射加熱，約需15ｍｉｎ～20ｍｉｎ即可完成，對(duì)于坑槽、翻漿、沉陷、壅包、松散、脫皮、龜裂等小面積病害處治非常適合。瀝青現(xiàn)場(chǎng)熱再生設(shè)備根據(jù)路面修補(bǔ)面積的大小不同又分為連續(xù)式作業(yè)方式和間斷式作業(yè)方式兩種。對(duì)于修補(bǔ)里程較長的工程選用連續(xù)式作業(yè)方式的設(shè)備較宜，如加拿大生產(chǎn)的熱再生設(shè)備機(jī)組(稱熱力坦克)，它集路面加熱、銑刨、攤鋪、碾壓等一系列功能于一體，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原路面進(jìn)行銑刨，廢瀝青料熱再生，重新攤鋪碾壓，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車道的熱再生翻新，代表了國際熱再生技術(shù)的最高水平；對(duì)于坑槽、沉陷等局部病害采用間斷式作業(yè)的設(shè)備較宜，如前述香港英達(dá)公司的修路王。瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生修補(bǔ)技術(shù)由于其施工周期短、工藝簡單、施工成本低，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染小等優(yōu)點(diǎn)，目前是世界上瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修最先進(jìn)、最佳的施工方法。直接罩面法、銑刨加鋪新料法和挖補(bǔ)法1)直接罩面法此種方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于大面積修補(bǔ)情況下，原路面不必處理，施工周期短，但缺點(diǎn)是投資大，且由于提高了路面標(biāo)高，故對(duì)路面排水帶來了問題，若是橋面，則增加了橋梁荷載。2)銑刨加鋪新料法這種方法解決大面積補(bǔ)修路面病害徹底，但施工工序多，瀝青廢料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染嚴(yán)重，且由于瀝青廢料未能再利用，所以投資大、浪費(fèi)多，相對(duì)施工周期也長。3)挖補(bǔ)法挖補(bǔ)法是修補(bǔ)局部路面病害冷補(bǔ)最常用、最傳統(tǒng)的方法。隨著冷補(bǔ)材料的不斷推陳出新，該方法不失為一種經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)修方法。但缺點(diǎn)是修補(bǔ)路面平整度、密實(shí)度質(zhì)量難以保證，且施工基本是人工操作，不適合高速公路高質(zhì)量快速修補(bǔ)要求。熱補(bǔ)板法熱補(bǔ)板法較傳統(tǒng)方法養(yǎng)護(hù)有較大優(yōu)勢(shì):節(jié)省時(shí)間；廢棄瀝青料全部再生，利于環(huán)保；節(jié)省一半新料；有效延長公路使用壽命；減少工作人員；可隨時(shí)修補(bǔ)；大幅度提高工作效率和作業(yè)距離；在我國北方地區(qū)可實(shí)現(xiàn)冬季養(yǎng)護(hù)，在南方地區(qū)實(shí)現(xiàn)雨季、冬季養(yǎng)護(hù)。1）工作原理用丙烷為燃料，經(jīng)過已獲專利的發(fā)熱元件，產(chǎn)生100%的熱輻射能(如同太陽發(fā)光一樣)，對(duì)瀝青路面進(jìn)行循環(huán)加熱，將路面軟化，然后進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)。2）使用范圍以下瀝青路面任何一種或幾種病害，都可以采用熱補(bǔ)板系列產(chǎn)品進(jìn)行快速修補(bǔ):1坑洞、啃邊；2車轍；3龜裂、網(wǎng)裂，麻面松散，脫皮等；4擁包、泛油；5各種開挖后的修復(fù)；6市政井蓋周圍的路面病害(無法用傳統(tǒng)方法銑刨或破碎)；7橋面病害(瀝青面層下有鋼板，無法銑刨)等。非織造布與乳化瀝青非織造布與乳化瀝青結(jié)合應(yīng)用于瀝青路面養(yǎng)護(hù)中主要是對(duì)基層強(qiáng)度較高，平整度較好，而網(wǎng)裂、龜裂、老化等病害集中在面層的瀝青路面進(jìn)行治理，通過鋪設(shè)非織造布與乳化瀝青形成復(fù)合材料層，改善路面結(jié)構(gòu)。技術(shù)關(guān)鍵包括乳化瀝青的選擇；非織造布的選擇；貼布的速度、時(shí)間；路面成型期平整度的保持。1）材料的選擇(1)乳化瀝青:乳化瀝青宜選擇慢裂快凝陽離子乳化瀝青，瀝青含量在55%左右，油水比約6:4。(2)非織造布:非織造布宜選用70ｇ/ ，軟化點(diǎn)為130℃，經(jīng)向抗拉強(qiáng)度≥87Ｎ，緯向抗拉強(qiáng)度≥110Ｎ的丙綸非織造布，此種非織造布比滌淪非織造布造價(jià)低。2）應(yīng)用效果經(jīng)乳化瀝青與非織造布罩面后的瀝青路面，經(jīng)過4個(gè)月的使用外觀質(zhì)量良好，無泛油現(xiàn)象，消除了路面網(wǎng)裂，路面防水能力大大提高。加之面層采用石屑封層，使其強(qiáng)度有所提高，加大了路面的耐磨性。經(jīng)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)路面的強(qiáng)度系數(shù)ＳＳＩ=；路面狀況指數(shù)ＰＣＩ=100；路面抗滑系數(shù)ＳＦＣ=。由于非織造布較好的抗斷裂性與乳化瀝青結(jié)合后，將會(huì)延長瀝青路面使用年限5年以上。二、水泥混凝土路面1全厚修補(bǔ)和面板更換混凝土板塊全厚修補(bǔ)的目的是恢復(fù)具有局部修補(bǔ)無法恢復(fù)的某種混凝土路面病害的結(jié)構(gòu)整體性，并改進(jìn)其行駛質(zhì)量。嚴(yán)重開裂和接縫嚴(yán)重破損是最常見的需要全厚修補(bǔ)或面板更換的病害?；炷谅钒鍓K全厚修補(bǔ)是混凝土路面修復(fù)(CPR)技術(shù)的方式之一。在混凝土路面修補(bǔ)中，各種修復(fù)方案，如全厚修補(bǔ)、局部修補(bǔ)、金剛石研磨等，均旨在改進(jìn)破損路面的路況?；炷谅访嫘迯?fù)程序正在許多國家應(yīng)用，其中全厚修補(bǔ)方案成本最高。 當(dāng)代技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)路面全厚修補(bǔ)的性能結(jié)果并不一致。有些項(xiàng)目性能結(jié)果令人滿意，而有些項(xiàng)目在一年后便發(fā)生破壞。造成這些早期破壞的主要原因包括設(shè)計(jì)失誤(特別是荷載傳遞設(shè)計(jì)較差)，施工條件差，施工質(zhì)量低劣等。聯(lián)邦公路局1987年調(diào)查表明，只要設(shè)計(jì)合理，施工保證質(zhì)量，全厚修補(bǔ)可提供良好的長期性能(10年以上)。諸多因素影響全厚修補(bǔ)，包括修補(bǔ)面積、混凝土清除方法、排水條件、荷載傳遞設(shè)計(jì)、修補(bǔ)材料、交通以及施工條件與施工質(zhì)量等。全厚修補(bǔ)或面板更換方案用來根治幾種在接縫及裂縫處或附近出現(xiàn)的病害，如剝落、耐久性開裂、接縫荷載傳遞裝置破壞(傳力桿銹蝕)、面板開裂(角隅碎裂或接縫處對(duì)角開裂)、以及面板塊裂等。病害程度是決定是否修補(bǔ)和修補(bǔ)規(guī)模的主要依據(jù)?？傊p度病害在兩年內(nèi)不必使用全厚修補(bǔ)。1)材料全厚修補(bǔ)使用的材料主要是水泥含量高的傳統(tǒng)混凝土混合料。拌和料的水泥用量為390kg／m3558kg／m3。從鋪筑到通車一般需要6h48h，除非添加促凝劑。如果希望及早通車，可使用氯化鈣或其他促凝劑。2)施工(1)修補(bǔ)范圍選定修補(bǔ)范圍要將所有重要病害包括在內(nèi)。為了保證將所有不堅(jiān)固混凝土包括在選定的修補(bǔ)范圍之內(nèi)。邊界位置還取決于荷載傳遞水平。修補(bǔ)區(qū)應(yīng)足夠大以避免修補(bǔ)區(qū)擴(kuò)散和縱向開裂。，從而可保證在重載作用下路面的穩(wěn)定，同時(shí)可防止縱向開裂。如果接縫間距短，病害嚴(yán)重，應(yīng)進(jìn)行面板更換。，應(yīng)加筋或者安裝中間橫向傳力接縫。如修補(bǔ)長度過長。(2)清除區(qū)的隔離為隔離修補(bǔ)區(qū)，用金剛鋸沿邊界劃線將路面面層全厚鋸開。鋸縫表面平滑，沒有傳遞荷載的能力。一旦鋸開邊界，在修補(bǔ)完成前，修補(bǔ)區(qū)內(nèi)禁止通車，以防止路面板下出現(xiàn)唧泥和沖刷病害。炎熱氣候條件下，無法直接鋸開橫向隔離縫，應(yīng)先在劃定修補(bǔ)區(qū)內(nèi)鋸應(yīng)力釋放縫，保證高壓縮應(yīng)力不會(huì)卡鋸。碳鋼輪鋸可用來鋸應(yīng)力釋放縫。輪鋸橫向應(yīng)力釋放縫應(yīng)離開金剛鋸橫向隔離縫457mm，以避免破壞相鄰路面板。輪鋸鋸入基層深度不能超過13mm，以避免破壞基層。 (3)混凝土清除兩種常見混凝土清除方法是碎裂法和起吊法。其中，起吊方法較受歡迎。起吊法可在相同成本或較低成本條件下達(dá)到最佳效果，獲得最大生產(chǎn)率，且對(duì)基層擾動(dòng)最小。兩種方法均要求沿修補(bǔ)區(qū)周邊進(jìn)行全厚鋸縫。下面對(duì)兩種方法進(jìn)行簡要的介紹。(4)荷載傳遞荷載傳遞裝置的設(shè)計(jì)與安裝是全厚修補(bǔ)達(dá)到設(shè)計(jì)性能的關(guān)鍵。傳力桿在修補(bǔ)接縫處傳遞荷載。I級(jí)、Ⅱ級(jí)鋼筋均可用作傳力桿。I級(jí)鋼筋允許自由移動(dòng)，一般用于接縫間距長的路面。安裝傳力桿之前，在鋸縫表面鉆孔，插入傳力桿后，用環(huán)氧樹脂或砂漿固定。在插人傳力桿之前，先將環(huán)氧樹脂或砂漿擠入孔內(nèi)。(5)混凝土澆筑修補(bǔ)區(qū)混凝土澆筑和修整有兩個(gè)關(guān)鍵。一是凝結(jié)要充分，二是要和周圍路面保持齊平。在修補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)，混凝土混合料的坍落度在51mm～102mm之間，澆筑效果最佳。全厚修補(bǔ)區(qū)的縱橫向接縫應(yīng)進(jìn)行鋸縫和填縫處理。經(jīng)驗(yàn)表明，填縫會(huì)明顯減少接縫剝落和修補(bǔ)區(qū)縱向開裂。為減少修補(bǔ)區(qū)表面上的局部受力，縫槽最小深度應(yīng)為51mm。傳統(tǒng)接縫填縫料和填縫方法可以繼續(xù)使用。(6)養(yǎng)生與通車修補(bǔ)區(qū)混凝土一般使用著色的養(yǎng)生化合物。常用養(yǎng)生劑使用量已足以保證養(yǎng)生。如期望快速養(yǎng)生，尤其是在寒冷氣候條件下，建議使用隔溫層 最新發(fā)展在現(xiàn)代修補(bǔ)技術(shù)的發(fā)展中，更加強(qiáng)調(diào)修補(bǔ)區(qū)或更換板的長期性能和早期通車能力。全厚修補(bǔ)失敗的主要原因有荷載傳遞效率設(shè)計(jì)值偏低、安裝條件差，以及施工質(zhì)量差等。因此，最新研究致力于改進(jìn)荷載傳遞設(shè)計(jì)和安裝工藝。規(guī)范要求重載路面的全厚修補(bǔ)中使用傳力桿接縫。合理鋸縫和填縫對(duì)混凝土的長期性能有十分重要的影響。面板快速清除和快速澆注混凝土的全厚修補(bǔ)可在夜間或交通低峰時(shí)期完成?，F(xiàn)代技術(shù)已達(dá)到4h之內(nèi)完成全厚修補(bǔ)和通車的水平，主要包括快速澆注混凝土，面板快速清除和傳力桿快速安裝技術(shù)。在紐約市長島高速公路全厚修補(bǔ)時(shí)，綜合使用了起吊法清除面板，排鉆鉆孔和快速澆注混凝土多種技術(shù)，以保證夜間施工白天通車。2 局部修補(bǔ)局部修補(bǔ)旨在消除混凝土路面表面局部病害。局部修補(bǔ)技術(shù)在根治剝落、坑洞和板上端1／3板厚之內(nèi)的其他病害方面十分有效。接縫附近輕度的耐久性開裂和堿反應(yīng)病害可使用局部修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行根除。局部修補(bǔ)還可改進(jìn)舒適度，延長有表面病害路面的使用壽命。如果在接縫處進(jìn)行局部修補(bǔ)，還可借機(jī)重建接縫和填縫。如果使用得當(dāng)，施工材料合適，施工工藝合理，局部修補(bǔ)可保證良好的長期性能。許多局部修補(bǔ)區(qū)使用已有10年之久，仍未重新出現(xiàn)病害。局部修補(bǔ)設(shè)計(jì)壽命一般大約10年。 最新技術(shù)小結(jié)局部修補(bǔ)能否成功取決于應(yīng)用、設(shè)計(jì)和施工的合理性。盡管許多局部修補(bǔ)項(xiàng)目十分成功，達(dá)到了良好的長期性能，但仍有許多項(xiàng)目慘遭失敗。美國的哈爾等于1989年根據(jù)一項(xiàng)局部修補(bǔ)的性能研究得出結(jié)論：除非僅用于表面病害，而且使用耐久材料施工之外，原則上局部修補(bǔ)保證會(huì)在修補(bǔ)后一年之內(nèi)破壞。 根治病害局部修補(bǔ)技術(shù)要合理的應(yīng)用，它僅僅用于更換破損混凝土，不應(yīng)使用局部修補(bǔ)技術(shù)去根除全厚病害，如活動(dòng)裂縫和接縫，只有使用全厚修補(bǔ)或荷載傳遞修復(fù)技術(shù)才能根除全厚病害。局部修補(bǔ)僅能成功地根除混凝土路面板上部十幾厘米范圍之內(nèi)的病害。需根治的病害一般包括接縫與板角剝落；路面面層剝落；輕度的耐久性開裂和堿集料病害。以上病害并非都是表面病害。在路面上常會(huì)發(fā)現(xiàn)，看似表面的病害，實(shí)則上已延伸至面板全厚。如果病害延伸深度超過面板厚度的1／3，那么就應(yīng)改用全厚修補(bǔ)。美國一些州交通廳規(guī)定了局部修補(bǔ)的最大深度。伊利諾依州允許最大清除深度為89mm，而賓夕法尼亞州規(guī)定最大的清除深度為17mm。1)材料在美國，用于局部修補(bǔ)的施工材料種類繁多，從傳統(tǒng)的普通水泥混凝土到外來專賣材料，應(yīng)有盡有。大量的研究時(shí)針對(duì)市場(chǎng)上補(bǔ)坑材料的適應(yīng)性和性能進(jìn)行的。在