沥青路面养护与维修新技术（97页）

1、沥青路面养护与维修新技术2015年3月第三章 沥青路面预防性养护理论与实践 3.4 裂缝填封类预防性养护技术 3.5 封层类预防性养护技术 3.6 薄层罩面预防性养护技术3.4 裂缝填封类预防性养护技术 裂缝的分类及防治措施按成因分类：横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝按养护工艺分类： 微裂缝、微小裂缝、小裂缝、中裂缝、大裂缝按活动性分类：工作裂缝、非工作裂缝 处治措施填、灌缝；乳化沥青稀浆封层；罩面法；现场再生；HAP综合处理法裂缝填封评价指标 黏结性；黏附性；抗高温软化性；抗低温脆裂性； 延展性；弹性；耐老化性 裂缝填封材料 热用沥青类：普通沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青等； 冷用沥青类：乳化沥

2、青、改性液体沥青； 常温树脂类：聚酰胺树脂、SBS等 专用材料：灌缝胶、贴缝带裂缝处理的目的对有关的裂缝进行清理，并采用合适的填缝料加以填封，以防水和砂、石、废屑等杂物侵入，从而减缓裂缝扩展、降低混合料侵蚀和减少水对基层的影响或保护邻近路面等。 处理裂缝目的：- 保护路面基础设施及其投资- 减缓路面损坏速度- 费用效果显著- 延长路面使用寿命裂缝填缝（sealing)裂缝灌缝(filling)作用：防止水和其它不可压缩物资侵入活动裂缝，采用特殊填缝料。作用：防止水侵入非活动裂缝并保护临近路面，采用一般的填缝材料。裂缝处理方法采用裂缝处理的场合裂缝密度裂缝边缘损坏程度轻中重小不不/裂缝处理裂缝修

3、复中裂缝处理裂缝处理裂缝修复大表面处理表面处理大中修表1 选用裂缝维修方法应用场合裂缝填缝（sealing)和灌缝(filling)的选择裂缝特征裂缝处理方法填缝灌缝宽度，mm5-95-25缝边损坏程度轻轻-中缝活动距离，mm35 年 澳大利亚: 8-15 年 新西兰 ： 8-15 年 南非: 8-12 年疲劳开裂线状或块状裂缝车辙松散泛油不平整抗滑丧失水损害问题的程度轻重有效勉强不合适无效碎石封层允许的路面状况碎石封层的配合比设计与一般的混合料设计有着明显的差异，碎石封层是一项与施工过程联系更为密切的技术。依赖于工程实践经验、施工机械、现场路面条件等，室内实验很难替代现场情况。配合比设计工作

4、的重点在于进行集料筛分，配备各集料用量及混合集料级配设计，建议集料洒布量为10kg/m2。沥青用量的设计十分复杂，它与道路交通量、现有路面状况、集料特性及级配组成等因素有关，可通过现场试验路（试验确定路面适宜的沥青，推荐沥青用量为2kg/m2）及工程经验确定。 碎石封层的施工工艺 路表面状况进行调查：对路面进行处理 路面清扫：提高沥青与路面的粘结 改性沥青洒布：沥青的温度应控制在6585之间 集料撒布：集料撒布车与沥青洒布车的间隔应不超过45m 碾压：对路面进行碾压，将该层压实度控制在30%以下，碾压应在集料撒布后5分钟内完成 路面清扫：避免通车后表面石料飞散 按缝处理：平顺一致，不出现集料堆

5、积或露白现象 开放交通：施工24小时后方能开放交通，若交通控制较困难，在新铺筑路面通行时应控制车速不大于40km/h 同步碎石封层 也称为宏表处（Macrosurfacing），就是用专用设备即同步碎石封层车，将碎石及胶结材料（改性沥青或改性乳化沥青等）同步洒浦在路面上，在自然行车碾压下，形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。同步碎石封层是一种特殊的碎石封层，沥青结合料和石料同步撒铺，可采用改性沥青，与普通的碎石封层相比，可以大幅度增强粘结力，适合重交通量道路使用。同时成本与普通碎石封层相比提高很少，经济上和技术上都具有一定的优势同步碎石优缺点同步碎石封层与常规的碎石封层相比，其优点在于同步碎石封

6、层是在1秒钟内同步完成洒布沥青和碎石，保证了沥青结合料的温度，提高了沥青与石料的粘结性。同步碎石封层更适合使用各种改性沥青，从而提高与路面的粘结、温度稳定性，对路面变形的适用性等，减少可能产生的石料松动，同时也提高了生产效率。其缺点在于同步碎石封层是属于现场施工成型，与沥青混凝土不同，其质量受施工的影响较大。同步碎石封层类型细封层：石料粒径：46mm撒铺量：46m3/1000m2形成厚度：约5mm中封层：石料粒径：610mm撒铺量：79m3/1000m2形成厚度：约8mm粗封层：石料粒径：1014mm撒铺量：1113m3/1000m2形成厚度：约12mm有效勉强疲劳开裂线状或块状裂缝车辙松散泛

7、油不平整抗滑丧失水损害问题的程度轻重不合适无效同步碎石封层允许的路面状况同步碎石封层的作用良好的裂缝密封和防水性极好的粗糙度和防滑性能机械化施工，质量容易控制适应性强成本低可用于重交通量路面同步碎石封层的施工工艺路表面状况进行调查：对路面进行处理 路面清扫：提高沥青与路面的粘结沥青和集料洒布：沥青的温度应控制在165170 之间 碾压：对路面进行碾压，碾压应在集料撒布后5分钟内完成 路面清扫 ：避免通车后表面石料飞散按缝处理：平顺一致，不出现集料堆积或露白现象 开放交通：施工结束后即可开放交通通车2h之内，应设专人控制行车，车速不许超过30km/h稀浆封层稀浆封层是由机械设备将乳化沥青、粗细集

8、料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上形成的薄层。类型 按照矿料级配的不同：细封层（型）、中封层（型）和 粗封层（型），分别以ES-1、ES-2、ES-3表示； 按照开放交通的快慢：快开放交通型和慢开放交通型； 按照是否掺加聚合物改性剂：稀浆封层和改性稀浆封层作用 填封细小裂缝和其它路表损坏，放止水下渗改善路表纹理，提供磨耗层 填封路表，降低路面老化和风化速度稀浆封层施工气温：不低于100C，不超过500C路面条件：填封裂缝、去除拥抱、填补沉陷、去除路面标线养生：在开放交通之前，保证足够的养生时间应用场合路面条件轻微的裂缝、松散、和车辙(0.5英寸)轻微的波纹、沉降、

9、拥抱和滑动纹交通条件：低交通（卡车10%）稀浆封层选用I型：填封细小裂缝、路面加铺前路表处理II型：路面松散、改善路表摩擦系数III型（粗粒式）微表处微表处是一层较薄的由聚合物改性乳化沥青、水、级配良好细矿料、矿粉和其它添加剂组成的混合料。其主要材料和稀浆封层基本相同。作用阻止松散的表面氧化改善表面抗滑充填车辙/较小的路面不平整封路面表面有效勉强疲劳开裂线状或块状裂缝车辙松散泛油不平整抗滑丧失水损害问题的程度轻重不合适无效微表处允许的路面状况原路面性能原路面必须有充足的结构强度。原路面结构强度不足的，必须根据具体情况选择合适的方法进行补强。 原路面15mm以下的车辙无需事先处理，可直接进行微表

10、处；深度1525mm的车辙应采用双层微表处，也可首先进行微表处车辙填充，然后再进行微表处罩面；深度2540mm的车辙应首先采用多层微表处车辙填充；深度40mm以上的车辙，建议采用其它方法修复车辙后再进行单层微表处。原路面宽度大于5mm的裂缝应首先进行灌缝。拥包等隆起型病害应在微表处前进行处理。坑槽等病害必须进行彻底挖补，否则病害很快会反映到微表处表面上来。微表处混合料设计 混合料路用性能 湿轮磨耗试验 负荷车轮粘附砂试验 轮辙变形试验 配伍性分级试验 可拌和时间 粘聚力试验湿轮磨耗试验粘附砂试验配伍性分级试验微表处混合料设计指标 实 验标 准方 法可拌和时间（25C）注1 不小于 (s)120

11、附录A.1粘聚力试验(N.m) 不大于30min60min1.22.0(至少初等成型)附录A.3负荷车轮粘附砂量 不大于(g/m2)450附录A.5湿轮磨耗损失 浸水1小时 不大于 (g/m2)浸水6天 不大于540800附录A.4轮辙变形试验的宽度变化率注2 不大于(%)5附录A.61.微表处必须采用改性乳化沥青 ；2.用于高速公路及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.通过4.75mm筛的合成矿料的砂当量不得低于65% 区别1.稀浆封层可采用普通乳化沥青或改性乳化沥青2.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 ；3.通过4.75m

12、m筛的合成矿料的砂当量不得低于50% 规定稀浆封层和微表处的矿料级配集料要求填料 填料应干燥、松散、无结团现象、不混有杂质。各种填料均应满足沥青面层用技术要求，其中矿粉0.075mm的组成应大于80%。(改性)乳化沥青 公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）规定稀浆封层应选用BC1型阳离子乳化沥青或BA1型阴离子乳化沥青；对改性稀浆封层和微表处则应选用BCR型改性乳化沥青。水1矿料中的水2乳液中的水3拌和时的外加水相当于矿料质量的3%5%。沥青乳液中含有35%45%的水。占干矿料质量的6%11% 。稀浆混合料的总含水量应控制为干集料重的10%20%的范围内。添加剂 添加剂可分为促凝

13、剂和缓凝剂，其作用是用来加快或减缓乳化沥青在稀浆混合料中的破乳速度；延缓破乳时间主要是为了增加稀浆混合料在拌和与摊铺过程中的稳定性，一般在高温条件下可适当加入少量化学稳定剂以减漫破乳的过程。在寒冷气候时才考虑使用某些促进破乳的添加剂，一些化学活性的粉料如水泥、熟石灰常用来作为增快破乳时间的促进剂。稀浆封层混合料配合比设计步骤级配设计拌和试验和粘聚力试验原材料准备1.对选定使用的原材料质量进行试验验证2.取样进行筛分试验再计算各种集料的配合比例并验证其级配曲线是否符合规定的级配要求3.可拌和时间的试验温度应考虑最高施工温度，粘聚力试验的温度应考虑施工中可能遇到的最低温度沥青用量范围确定沥青用量稀

14、浆混合料的性能4.选择13个认为合理的混合料配方，按规范规定试验稀浆混合料的性能，如不符要求，适当调整各种材料的配合比例再试验，直至符合要求为止5. 根据1h湿轮磨耗值试验确定沥青用量最小值Pbmin；根据负荷轮碾压试验确定最大值Pbmax；得出沥青用量范围PbminPbmax6. 在沥青用量的可选范围内选择适宜的沥青用量并在充分考虑气候及交通特点的基础上综合确定混合料配方稀浆封层混合料配合比设计步骤稀浆混合料技术要求和沥青用量范围曲线开普封层在一层碎石封层之后，再进行一层或多层的稀浆封层（微表处）。碎石封层应用在稀浆封层/微表处前，可以使其更快固化。开普封层结构特点：以碎石封层（或者改性稀浆

15、封层）为下承层，微表处作为面层形成整体的结构层次，这种结构结合了碎石封层/稀浆封层和微表处两者的优点，结构在具有优良的抗滑性能和良好的平整度的同时，可以有效的阻止地面水对基层的渗透，缓解基层病害对面层的影响。开普封层可以有效地保护路面，提高路面耐久性。开普封层优缺点碎石封层可以提高路面的防滑系数，延缓沥青的老化，提高路面的防水性能。改性乳化沥青、橡胶沥青、改性沥青等都可以作为碎石封层的粘结料。它们可以在很大程度上降低微表处的开裂，起到很好的封水作用。尤其是采用橡胶沥青作为碎石封层的粘结料，可以很好地抑制裂缝的反射。经济性好，摩擦系数较高，防滑性能好。开普封层施工：路面处理： 1) 对坑槽等进行

16、挖补或喷补；然后做AR碎石封层，再做一层微表处。 2) 对裂缝首先要进行灌缝处理；然后做AR碎石封层，再做一层微表处。 3) 还可以采用三层系统。先做一层微表处，再做AR碎石封层，第三层再做一层微表处。橡胶沥青碎石封层洒布橡胶沥青的喷洒干净耐用破碎的骨料大小均一多面体碎石的撒布开普封层中，碎石层上的石屑摊铺量尽量少以免影响上面微表处集料的嵌合碾压: a.至少使用三个气胎压路机马上进行 b.重叠操作 c.从一边向另一边压 d.要跟上石屑撒布机的撒布速度。在铺设微表处之前，应至少让碎石封层坚固和经车辆碾压一周以上时间，使得碎石封层表面完全稳定。在铺设微表处之前，应清洁碎石封层表面，除去脱落的小颗粒

17、、灰尘、石屑和其它多余的物质。微表处处理控制稀浆稠度和摊铺平整度纤维封层 是指一台设备同时洒布沥青和玻璃纤维，然后在其上面撒布骨料形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新工艺，其可以有效的阻止原旧有面层上的裂缝或路基裂缝反射到上覆层，是世界沥青路面养护和建设的革命性新技术，也是同步碎石封层技术的最新发展。纤维封层技术主要应用A型应用于磨耗层施工纤维封层技术主要应用B型应用于应力吸收中间层（SAMI）施工纤维封层技术主要优点： 防止反射裂缝，阻断路基面层的病害互联 提高路面的防水性能 良好的应力吸收和分散作用纤维封层技术应用范围新/旧沥青路面铺设耐磨层新建路基、面层层间粘结应力吸收层各等级公路下

18、封层施工旧水泥路面改造为沥青路面(白改黑)施工桥面防水层施工 薄层罩面：SMA混合料罩面技术，薄层罩面按照实施的方法可以分为冷薄层罩面、热薄层罩面和温薄层罩面三种类型。冷薄层罩面：在常温下实施施工，不需要对材料进行加热，具有施工方便、快捷的特点。热薄层面：对材料进行加热，然后施工。它具有防止路面品质下降、恢复路面的抗滑阻力、修复路面的缺陷的特征。处置综合病害，效果比较明显，但成本较高。温薄层罩面：是介于冷拌和热拌沥青混合料温度之间，性能接近热拌沥青混合料的新型混合料。该技术能够有效的改善路面平整度，提高行车的舒适性和抗滑能力，增加行车的安全性。超薄磨耗层（ NovaChip ）：将间断级配热拌

19、沥青混合料与乳化沥青相结合的一项技术，能够解决路面轻微裂缝、轻微松散，车辙(小于15mm)，路面渗水，表面贫油、老化，抗滑性能降低等病害，既可用于旧路面表面功能的恢复，又可用于新建路面的抗滑层。其铺装厚度一般为15-25mm。原路面混合料表面第一阶段 : 摊铺乳化沥青上升裹附在热沥青混合料的石料四周沥青膜厚度9 12 m9.5mm正常石料大小16mm 最小摊铺厚度4.75mm乳化沥青高度Existing Pavement混和料表面沥青膜厚度9 12 m 9.5mm正常石料大小 16mm 最小摊铺厚度 4.75mm乳化沥青高度乳化沥青粘接层破乳, 使超薄热沥青层与原路面实现充分粘接第2阶段 : 路面成型 NovabondTM改性乳化沥青粘接层特殊 NOVACHIP 粘接层出色的网络结构易于喷洒破乳速度快优异的粘接能力高品质石料：良好的抗摩擦