排水性沥青路面综合养护工艺研究

摘  要：维养难度高、排水机能不易恢复、坑槽不好修复等是养护排水性沥青路面过程中挑战和困难。通过以洲海路、淮徐高速、华夏路高架等为试验载体，分别应用国产高渗性预养护材料、冷补材料和排水性沥青路面维养车等材料和设备，就这些困难开展了针对性试验研究，结果表明使用这些材料和设备，可使排水性沥青路面的抗滑、渗水等机能恢复。

关键词：排水;沥青路面;养护;预养护材料;冷补材料;机能;恢复车

0 引言

近十年来，排水性沥青路面以其降噪1-2、安全3-4、干净5等优点而越来越多的被道路工程从业者采用。然而不同于其它沥青路面，排水性沥青路面的维养难度更高、工序更为复杂，给行业从业者造成了较大的困难和困惑。

因此，课题组基于公司多年来在排水性沥青路面的建设与和养护研究和实践经验，以多个排水性沥青道路为载体，开展了病害发生前的预养护、突发典型病害和日常养护等不同场景的养护施工工艺效果研究，以期为同行业者高水平维养排水性沥青路面提供参考。

1 高渗性预养护材料施工工艺

1.1 高渗性预养护材料及作用机理

国产某高渗性预养护材料由基液和还原剂两部分组成，其中基液由纯粹的沥青构成，还原剂是采用特殊炼制和调配的石油基基础原料。该高渗性预养护材料使沥青再生的能力强，是一种高渗透性乳液，将其洒布于路面后会迅速向路面内部渗透，至少还原表层中老化最严重、上部1.5cm厚范围内的胶结料，与路面原有老化沥青结合，提高表面沥青粘附细集料能力，在交通作用下，路面表面重新封闭、非结构性裂纹自动愈合，起到再生沥青作用。

1.2 项目试验段

（1） 试验目的

本试验段目的是以工程项目实例为载体，开展高渗性预养护材料的性能试验研究，研究该材料对排水性沥青路面的渗水系数、摆值（摩擦系数）、固化条件（温度、时间）、单位面积均匀洒布量（每平方米洒布量）以及与原路面结合料的配伍性情况。

（2） 试验方案与试验段

洲海路位于上海市浦东新区外高桥保税区内，工程西起杨高北路，向东依次与保税区内部的台南西路、台北东路、富特中路相交，经过外高桥保税区，跨越浦东铁路、外环运河，东至新园路，路线全长约2.5km。其中，洲海路排水性沥青路面于2009年2月施工并完成验收，面层设计为4cm的OGFC-13，总长0.8km，双向共8车道，如图1所示，现存OGFC段为浦东北路至繁锦路，约700m，且浦东北路洲海路路口、莱阳路洲海路路口、繁锦路洲海路路口的OGFC路面已铣刨并铺筑其它类型混合料。时隔15年后对洲海路进行回访，发现路段出现多条横向裂缝（已灌封处治），多条车道有飞散现象，空隙堵塞严重。

课题组选择其中1/4路长，即约200m，单向全幅喷洒该高渗性预养护材料。

（3） 检测方案

采用对比研究法，对比研究使用该高渗性预养护材料施工前后试验段内各个检测点的路面技术指标变化情况，研究与验证该高渗性预养护材料的养护效果。

注：①渗水系数、摩擦系数，而平整度该种预养护方案无法改善，构造深度与渗水系数关联度很大，无需测试；②试验段完成后，6个月内按每月1次的频率实施回访检测，观察预养护的长期使用性能。

1.3 试验结果与分析

（1） 表观状态

图2列举了使用高渗性预养护材料施工OGFC试验段的前后情况。

由图2可以看出，喷洒高渗性预养护材料后的排水性沥青路面，其总体表观色泽更鲜亮、沥青胶浆更粘稠，说明该高渗性预养护材料还原剂渗透能力强，将表层老化严重的沥青组分还原，恢复表层沥青粘附性能和柔韧性，延长使用寿命，与老路面材料强力结合，使路面黑质而耐久。

（2） 现场路面检测

在喷洒高渗性预养护材料前后，分别对试验段内排水性沥青路面的摩擦系数及渗水系数进行检测，试验结果见表2，检测现场图片见图3。

由表2试验结果表明，喷洒高渗性预养护材料排水性沥青路面的摩擦系数指标数值有所增加，说明该高渗性预养护材料可以有效提高排水性沥青路面的抗滑性能，减少路面事故的发生；渗水系数减少，说明该高渗性预养护材料与原有路面结合料发生反应，还原剂渗入后，在交通的作用下，表层混合料二次压密，非结构性裂纹自动愈合，形成多层次的表面封闭，造成部分空隙阻塞，影响沥青路面的排水效果。

2 坑槽病害快速修补施工

坑槽是排水性沥青路面最常见、最普遍和最典型的病害。课题组以徐淮高速公路为载体，使用某种新型冷补材料进行修补试验，该冷补材料为热拌冷铺，其空隙率达18%～20%，与排水性沥青路面空隙率大小相当。

淮徐高速（G2513）徐州至宿迁段于2003年9月通车，总里程94.705km。双向四车道，路基宽度为28m，设计速度120km/h。2015年，分别在徐淮高速一车道、二车道开展3万㎡、1万㎡OGFC-13排水路面试验段，运行至今刚好10年，出现了少量坑槽。课题组运用某新型冷补材料，采用坑槽修复工艺，对坑槽进行了修补，并对使用效果进行了跟踪观测。

2.1 施工工艺

具体施工工艺如图4所示。

现场照片如图5所示。施工结束后，对所修补坑槽及其周围原路面处的渗水性能进行了现场测定及对比，检测发现坑槽修补处附近原OGFC-13路面的渗水系数为2800ml/min，渗水仪中的水，坑槽修补处为5400ml/min，表明修补材料具有优异的渗水性能。

2.2 使用效果检测

为了验证坑槽修补工艺及材料性能的可靠性及耐久性，课题组对所修补坑槽的使用效果进行了跟踪观测，结果过程和结果如图6所示。检测结果表明，所修补的坑槽经过一年的行车荷载的作用，没有出现新的破坏，经过现场测试，渗水系数为3700ml/min，坑槽修补处为5400ml/min，仍然保持着良好的渗水性能。

3 排水性沥青路面日常清洗维护

目前国内尚无统一的关于排水性沥青路面机能恢复工艺的标准及规范，使用某国产排水性沥青路面维养车开展排水性沥青路面日常清洗维护研究，参见图7。

课题组选择上海华夏高架路（又称浦东国际机场北通道），该项目2009年建成，全长15.6km，起于中环线（浦东段）申江路，终于浦东国际机场主进场路，高架双向8车道，地面双向6车道，设计时速80km，项目高架路面全部采用排水性沥青铺装而成，运行时间已超过15年。

3.1 施工工艺要求

根据该国产排水性沥青路面维养车在上海华夏高架排水性沥青路面15年的清洗维护经验，为保证其性能达到最大程度的发挥，课题组提出如表3所列要求。

3.2 应用效果分析

为了验证对所清洗路段的养护效果，清洗完成后，随机选取了三个断面，对渗水系数进行了测试，结果见图8。

从图8数据可以看出：对于堵塞路段，该国产排水性沥青路面维养车具有非常好的清洗效果，清洗两次后，三个断面渗水系数分别提高了25%、40%和54%，且与预测结果具有较好的吻合度。

4 总结与展望

通过开展上述研究，本文得出以下几点结论：

（1） 喷洒高渗性预养护材料，不仅会改善既有排水性沥青路面的抗滑性能，而且还能再生长期老化的沥青胶结料，延长沥青胶结料的使用寿命。

（2） 使用某国产冷补材料修复坑槽，不仅施工效率高，而且修复区域渗水性能要远高于背景区域（排水性沥青路面本体），渗水系数达到5400ml/min。

（3） 长期使用国产排水性沥青路面维养车，能够大幅改善排水沥青路面的渗水功能，三次清洗后可使其渗水功能提高54%。

未来课题组仍将从这三个方面出发，对三种养护施工工艺进行持续跟踪监测，以期通过不断总结规律和优化工艺，确保排水性沥青路面得到长期、高水平、高效的维养。

参考文献

[1]刘文斌.排水性沥青路面材料特性及施工技术研究[J].交通世界，2018，（16）：138-139.

[2]邱轶.排水性沥青路面在高架快速路上的应用效果[J].建筑施工，2014，36（06）：739-740.

[3]杨颖.试析排水性路面对提高行车安全改善城市形象的重要性[J].城市道桥与防洪，2010，（07）：9-11+7.

作者简介：黄如伟：1981年10月生，中共党员，汉族，上海人，本科，工程师，主要研究方向：市政公用工程施工与管理。