沥青路面表层渗透再生修复施工工法

1、沥青路面表层浸透再生修复技术施工工法广东省长大公路工程/、乙1. 前言目前随着高等级公路的不断开展，以预防性养护为主的沥青路面养护技术得到了不断的开展与应用，作为预防性养护的雾封层技术也在不断开展中。沥青路面表层浸透再生修复技术AsphaltPavementSurfacePenetrateRejuvenateRestoreTechnology，简称沥青路面SPRRJ术是在路面构造强度足够、路面状况尚好时，在不改变沥青道路面层桥面沥青混合料铺装层构造的前提下，经专用洒布车将沥青路面再生养护剂喷洒在沥青路面上，通过材料与路表老化层的一系列物理、化学反响，实现对老化层再生修复的沥青路面预防性养护新技

2、术。2021年广东省长大公路工程成立了“表层浸透再生修复技术在沥青混凝土路面桥面预养护中的应用研究课题，依托京港澳高速公路K211”K2117广州方向、流溪河大桥、广惠高速公路、广惠萝峰寺高架桥、广珠高速公路宫花一号桥、万益大桥等沥青路面桥面路段的工程应用，并对沥青路面SPRRK术在广东省高速公路沥青路面桥面的应用进展了立项专题研究，课题于2021年7月通过广东省交通运输厅课题鉴定，其成果到达国际先进程度。在总结研究成果的根底上，完成了沥青路面表层浸透再生修复技术施工工法。2. 工法特点本工法在沥青路面桥面沥青混合料铺装层预防性养护技术方面，与传统方法比较有以下特点：2.1 施工工艺简单，对公

3、路交通的影响小。沥青路面养护剂喷洒在沥青路面或桥面沥青混合料铺装层，经过48小时的养护成型时间，即可开放交通。2.2 该技术是一种低碳环保节约型的预养护技术。SPR颜防性养护费用是传统的罩面或翻修费用的1/41/5,并且能保证路面在3年内保持较好的状况；在施工的过程中无需加热，减少了能量的消耗和环境有害气体的排放，符合国家倡导以低能耗、低污染、低排放为根底的低碳经济开展形式。3. 适用范围本工法适用于高速公路、一、二级公路和市政道路的沥青路面或桥面沥青混凝土铺装层预防性养护，对沥青路面桥面表层老化组织进展再生修复，也适用于新建或改扩建高速公路、一、二级公路和市政道路的沥青路面表层封水。4. 工

4、艺原理通过专用的洒布机，将沥青路面养护剂喷洒在沥青路面或桥面沥青混合料铺装层的外表，通过以下四个工艺原理，使沥青路面或桥面沥青混凝土铺装层的养护效果得以实现：4.1 浸透机理施行沥青路面桥面SPRFft术，养护剂浸透到路面的微小裂纹或孔隙，并被沥青混合料浸透吸附，将其中的活性物质带到路表深处。路面桥面在车辆动载作用下所产生的垂直应力、程度应力和横向应力将路面裂缝和原有空隙中的空气挤出，在空隙内部形成一定的负压，在负压的作用下逐步实现材料的持续下渗。4.2 再活力理通过养护剂补充老化沥青中油性基质、聚合物等，经一系列的物理、化学反响将老化沥青激活再生，使沥青各组分的比例合理，在其耐老化、弹性、强

5、度等综合性能方面更优。沥青再生主要通过五种技术手段实现：一、增加老化沥青中的油分，调节沥青的流变性；二、添加树脂质，补给沥青中胶质含量，调节沥青的粘度；三、添加功能助剂，加强沥青对集料的粘结；四、添加聚合物添加剂，加强沥青体系的稳定性；五、参加复合改性剂增加沥青稳定性、抗老化性、弹性和强度等。4.3 微裂缝密闭机理利用原路面桥面铺装层表层存在微小裂缝和路面桥面铺装层混合料原有的空隙，养护剂浸透到路面表层深处，自动弥合微小裂缝、补充路面混合料因沥青老化缺失的油性基质，并将裸露的集料重新包裹粘结。参见微裂缝封闭机理示意图。图封闭微裂缝机理示意图4.4 封闭路面及粘结松散集料机理沥青结合料通过养护剂

6、严密结合在一起，并在路面桥面表层形成立体网络互穿构造的密实整体，进步道路的防水性能，改善道路综合性能。5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程及操作要点施工前期1施工前的工作流程如下：图5.1.1预养护前期工作流程图2施工前期的操作要点：首先要对路面施工段进展详细调查，理解路面的建立养护情况、交通量、路面病害及清洁程度，对路面质量进展抽样检测、病害处治、路面清洁及沥青路面养护剂现场喷洒量试验，确定详细的施工方案及交通组织方案。施工中工艺流程及操作要点1施工中施工工艺流程如下:图施工工艺流程图2施工中操作要点：勘查现场，确保路面完好无损及道路交通平安。施行路面交通管制，进入正式施工程序。

7、5.2 喷洒量设计及步骤5.2.1 调查施工路段的路面状况，对其进展综合评估；5.2.2 根据路面综合评估结果，结合沥青路面再生养护剂的推荐用量，初步确定三种不同的再生养护剂喷洒量；在施工现场选择3处各im的试验块，经清洁后按照养护剂喷洒量进展喷洒，并及时准确记录喷洒量；测试各个试验块的枯燥时间；待试验块枯燥后，测试各个试验块的摩擦系数、构造深度及渗水系数；通过钻孔取芯，检测沥青路面再生养护剂对路表的浸透情况；根据各个试验块的测试情况，确定适宜的喷洒量。5.3 施工要求一般规定1在气温高于10c的非雨雪天气条件下进展;2路面桥面应保持枯燥清洁。路面桥面持续枯燥24小时以上，道路外表在24小时内

8、没有冰冻现象，路面无可见松散石子、泥土或其他杂物。对原路面桥面的要求1 路面桥面应具有足够的强度和刚度，相关指数符合附录的要求；2 路面桥面沥青混凝土铺装层应具有良好的整体稳定性。3 路外表平整、清洁。施工准备4 每一批材料进场前，必须检验合格；5 专用洒布车的循环洒布系统、输油管道、油量表、操作台等应完好，运转正常；6 施工前应对道路桥面标线进展保护，防止施工过程中破坏标线。7 4施工1 施工过程中，按照如下步骤进展：1将沥青路面再生养护剂搅拌均匀；2将搅拌均匀的沥青路面再生养护剂灌入专用洒布车贮存罐内；3待专用洒布车进场后，开动专用洒布车贮存罐中的搅拌器，并持续搅拌30min；4关闭搅拌器

9、电源，根据施工路面宽度，设定喷洒宽度，并选择施工行进方向；调整专用洒布车位置；5根据5.2节确定的沥青路面再生养护剂喷洒量、喷洒宽度，确定专用洒布车的作业时速、洒布管的离地高度、喷洒压力、喷流角度和相邻洒布带重叠宽度；6对沥青路面进展试喷，试喷时要确保专用洒布车管路畅通，试喷后沥青路面再生养护剂应均匀分布在路面上。试喷长度一般为10m15m；7试喷完成并确认无误后，进展正式喷洒施工。在喷洒过程中，如仪表有异常，或喷洒出现异常应立即停顿喷洒，找出原因，及时纠错。如喷洒过程中有局部不均匀处，应及时补漏；8完成当天施工任务后，应将专用洒布车贮存罐中的剩余料排出，盛放在干净铁桶中，常温贮存。2施工后期

10、维护1施工完毕后，由专门人员维持施工后期的交通秩序；2视天气情况确保施工后路面桥面有足够的养护成型时间。一般在路面干涸不粘试纸时，由专门人员将覆盖在交通标志线上的保护膜揭去后，方可开放交通。开放交通时间应保证施工后路面在常温、空气相对湿度小于70%的条件下养护时间不少于4小时。6.材料与设备6.1 材料6. 一般规定1沥青路面再生养护剂经检测合格前方可使用；2沥青路面再生养护剂应具有对沥青路面表层老化沥青再生，进步或改善沥青性能的作用；3沥青路面再生养护剂应能在路面表层快速浸透、再生置换老化沥青、填封微小裂缝和空隙、抑制材料的松散；4对于已施行不超过两次沥青路面SPRRK术的沥青路面，沥青路面

11、再生养护剂可以重复使用而不破坏路面原有构造。.2性能要求1沥青路面SPRFft术选用的沥青路面再生养护剂其物理性能还应符合表6.1.2的规定；表6.1.2沥青路面SPRR技术用沥青路面再生养护剂物理性能技术要求试验工程种类单位技术指标试验方法性状一黑色液体目测比重一T0603-1993布氏粘度Pa.s>2X10-2蒸播残留物%>45T0641-19932沥青路面SPR敬术选用的沥青路面再生养护剂对基质沥青在试验室163c条件下经旋转薄膜老化规定时间后沥青的再生性能应满足表6.1.3的规定。表6.1.3沥青路面SPRR技术用沥青路面再生养护剂的再生性能技术

12、要求种类试验工程单位技术指标恢复程度允许误差试验方法老化85min老化170min针入度25C>90%>75%±5%T0604-2000延度15Ccm>90%>75%±5%T0605-1993软化点C±3C±5C±5%T0606-2000注：表中软化点恢复程度是指在163c经旋转薄膜老化85min或170min的沥青，经沥青路面再生养护剂再生后，其软化点与基质沥青软化点的差异。施工机械.1一般规定1沥青路面SPRR1工采用专用洒布车喷洒沥青路面再生养护剂。喷洒时，专用洒布车应保持时速和喷洒量的稳定，在整个洒布宽度范围内，

13、应喷洒均匀；2小规模施工或局部施工可采用小型专用洒布器喷洒沥青路面再生养护剂；3洒布车容量为仃3T。洒布车中的贮罐内应配有搅拌装置。喷洒系统应配有挡板，防止喷洒过程中雾化液滴飞溅。.2施工设备技术要求1洒布车应配有循环洒布系统，其喷洒管道直选用金属材质，外螺纹接头喷油嘴。喷油嘴能产生高冲击力的扇形喷雾，喷流角度8为0°95°,喷雾应分布均匀；2喷洒管道应保持畅通。为防止喷雾间的干预，喷油嘴口部的开口缝中心线与喷油管轴线方向成10°15°,如图-1示；3专用洒布车的喷洒管安装离地高度H应选择在350mnrr450m佗问并能予以固定,相邻喷油嘴间距E为200

14、mrrr400mm喷油嘴的喷雾宽度W应互相重叠，使同一地点承受6.2.2-2 示。图6.2.2-1喷油嘴排列示意图2两重喷油高度同一点承受两个喷油嘴喷洒H图6.2.2-2专用洒布车喷油嘴的高度两个或三个喷油嘴喷洒的沥青路面再生养护剂，并不得出现花白条，如图7.质量控制7.1根据文件:1?公路沥青路面施工技术标准？JTGF20-2021；2?公路沥青路面养护技术标准？JTJ073.2-2001；3?道路交通标志和标线？GB5768.1-2021、GB5768.2-2021、GB5768.3-2021。材料与设备检验材料的质量检测应以同一料源、同一出厂批次并运至消费现场的一样规格品种的沥青路面再生

15、养护剂为一”批进展检查。检查频率和要求见表7.2.1。表7.2.1施工前的材料质量检查与要求材料检查工程要求值检验频率沥青路面再生养护剂表6.1.2和表6.1.3要求的检测工程符合表6.1.2和表6.1.3要求1次/批8 .平安措施8.1 施工平安措施8.1.1 施工过程严格遵守？公路养护平安作业规程？JTGH30-2004的各项规定;8.1.2 进场前，工程负责人对所有施工人员进展平安施工教育，进步平安施工意识,树立平安第一的思想；8.1.3 按要求摆放平安标牌、穿着平安标志服，施工车辆按要求行驶，施工现场有明显分隔带。8.1.4 施工人员标准操作，穿戴统一的反光标志服，杜绝人为事故。8.2

16、 道路交通平安应遵循如下规定：交通标志标牌应符合？道路交通标志和标线？GB5768-1999的相关规定。交通控制应遵守？公路养护平安作业规程？JTGH30-2004的相关规定。施工路段应有专人看守，负责维持施工期间的交通秩序以及防止过往车辆进入施工区域。9 .环保措施施工涉及的环境污染物主要是沥青路面养护剂的挥发物与保护道路桥面标线的胶带废弃物。在施工中，涉及沥青路面养护剂喷洒的作业人员，必须带防护面具；完工后，胶带废弃物要集中搜集处理。10 .资源节约目前，国内外应用较为成熟的，与沥青路面SPRFft术类似的养护技术主要有：稀浆封层、微表处、碎石封层、薄热拌沥青混凝土加铺层、超薄磨耗层等。稀

17、浆封层技术采用的材料为乳化沥青、粗细集料、水、填料和添加剂。微表处技术采用的材料为聚合物改性乳化沥青、100%轧碎石料、矿物填料、水和添加剂。碎石封层采用材料采用的材料为乳化沥青和100%轧碎石料。薄热拌沥青混合料加铺层采用的材料为中粒式、细粒式沥青混凝土或沥青玛蹄脂。超薄磨耗层采用的材料为沥青混合料、乳化沥青、粗细集料、水、填料和添加剂。而沥青路面SPRR技术采用材料为基质沥青、再生剂、溶剂及其他功能助剂。沥青路面SPRRJ术与类似传统养护技术相比，在资源节约方面的情况如下表以1公里标准4车道高速公路路面为计算单位20900自：沥青路面SPR敢术资源节约情况计算单位：每1公里预养护措施新基质

18、沥青改性沥青新集料新沥青路面SPRR技术节省新基质沥青改性沥青新集料沥青路面SPRR技术00000稀浆封层015t147t0147t微表处0334t0334t碎石封层026t209t0209t薄层热拌沥青硅罩面125t02508t125t2508t超薄磨耗层055t1003t01003t注：碎石封层不适于高速公路沥青路面预防性养护。从材料的比照不难看出无论是稀浆封层还是微表处，所需要的沥青均要进一步进展乳化和处理，微表处所用的沥青必须是采用SBR胶乳或SBS聚合物改性的乳化沥青另外，稀浆封层、微表处、薄层热拌沥青碎罩面或超薄磨耗层预养护处理工艺都需要补充新颖的集料，特别是微表处，对集料的要求更

19、高，它要求石料必须稳固、耐磨而且是清洁的；但无论哪种工艺，都需要对自然界进展索取而获取相应的集料，这也无形中加大了对自然环境的破坏。沥青路面SPRR技术不需要额外的集料进展补充，仅仅通过基质沥青、再生剂、溶剂及其他功能助剂对路面材料进展修复、补充和再生，这无疑大大减少了对自然界原始材料的破坏，更加适应于目前国家倡导环境友好型施工的政策。11 .效益分析11.1 工程直接经济效益预防性养护技术主要有：稀浆封层、微表处、碎石封层、砂封层、复合封层、薄热拌沥青混凝土加铺层、超薄磨耗层、刷入封层、灌缝、封缝、雾状封层、养护剂路面保护技术和沥青路面SPRFft术等。各种预养护技术的等效年度费用如表。表1

20、0.1各种预防性养护措施的等效年度费用预养护措施单位平均费用元/等效年度费用元/沥青路面SPRR技术186.018/3稀浆封层(17.5/3)微表处206.67(20/3)碎后封层(15.5/3)复合封层33(33/4)薄层热拌沥青硅罩面(32.5/4)沥青再生处治(21.5/3)11.2工程间接经济效益参照广东广韶高速公路2021年营运统计数据，结合工程组成员进展的现场车辆调查数据，经过施工区域K2113+500K2115+900平均日交通量为10654.5辆。按照目前广韶高速公路的车型分类标准，其中：一类车5188.742辆，二类车285.54辆，三类车1776.1辆，四类车442.16辆

21、，五类车2303.5辆，免费车658.45辆。参照目前的收费标准，假设所有车辆通过该路段的车辆均为从鳌头收费站进入京港澳高速公路的情况下，与之相类似的传统养护技术施工，要对施工路段进展交通封闭，将间接带来的经济损失估算为：1假设所有车辆因为K2113+500K2115+900施工封闭交通，改为从北兴收费站进入京港澳高速公路，带来；2假设所有车辆改为从钟落潭收费站进入京港澳高速公路，带来；3假设所有车辆因为封闭交通，直接不通过京港澳高速公路鳌头到太和段，而直接绕道开往广州方向的情况下，带来经济损失为407923.5元/天。因此，采用沥青路面SPRRJ术对沥青混凝土路面或桥面铺装层进展预养护，可确

22、保外表浸透再生修复剂在养护施工后46小时内枯燥成型，6小时左右开放交通，由此带来的间接经济效益是非常显著的。11.3 工程综合经济效益综合以上所述，假设以京港澳高速公路鳌头钟落潭段为例，通行中断一大24小时的，其中白天经济损失为195604.7元平均每小时为19560.5元。与传统养护技术相比，沥青路面SPR或术的综合经济效益见下表以1公里标准4车道高速公路路面为计算单位20900m2:表11.2沥青路面SPRR技术综合经济效益计算单位：每1公里块养护措施直接费用元间接费用元综合费用元沥青路面SPRR技术节省直接费元间接费元综合费元沥青路面SPRR技术125400117363242763000

23、稀浆封层121847469452591299-3553352089348536微表处13940346945260885514003352089366092碎石封层复合封层172425938904111132947025821541868566薄层热拌沥青硅罩面169917938904110882144517821541866058沥青再生处治16113946945263059135739352089387828注：碎石封层不适于高速公路沥青路面预防性养护。表10.2说明，以京港澳高速公路鳌头钟落潭段沥青路面为例，利用沥青路面SPRR技术进展该段的预防性养护，与其他养护技术相比，综合费节省约83

24、.65万元208.46万元。12 .应用实例12.1 京港澳高速公路K2113K2117广州方向.工程概况京港澳高速公路粤境韶关甘塘至广州太和段是国家“五纵七横规划工程中北京至珠海主干线的重要组成局部，编号为“G4，全长，全线采用高速公路标准建立，全线根本实现六车道，设计时速为100Km/h-120Km/h。工程于1998年开工兴建，2003年全线通车。2005年9月对原六车道路基四车道路面路段进展扩建，2006年10月对全线进展罩面大修，其中韶关路段水泥混凝土路面进展了白改黑工程。2021年12月完成了马坝至韶关南段六车道路段的扩建，2021年12月完成韶关南至北江大桥段（接韶赣高速公路）扩

25、建工程。工程应用情况2021年7月对该段的路面进展了路况调查，调查结果详述如下：1 道路构造性良好，路面平整度好；2 路外表沥青膜剥落，出现了不同程度的老化发白；3 路面出现不同程度麻面、微裂缝和渗水等早期病害；4 路面出现不同程度的损坏，如坑槽、横向裂缝及纵向裂缝。5 工程检测与结果评价原路面经过沥青路面SPRF术养护施工后，沥青路面养护剂迅速渗入路表，并使路表微裂缝得以填封，路表的均匀性得以进步。路面经沥青路面SPRFK术养护15天后，原来发白的路面得以改善，加深了原沥青路面的颜色，路表的微裂缝得以完全填充，松散的集料得以粘结。路面经沥青路面SPRRK术养护33天后，原来路表的微裂缝得以完

26、全填充，松散的集料得以粘结，由于材料的喷洒粘结，原来的大空隙得以封闭。路面经沥青路面SPRRJ术养护后，改善了路表外观，施工后的沥青路面呈现均匀统一黝黑色，加深了沥青路面的颜色；沥青路面与标线的比照度非常明晰亮堂，进步了路面行驶质量，减少了驾驶员的眼部疲劳，进步了路面平安性能。6 2.2京珠高速公路宫花一号桥面沥青混凝土铺装层工程概况京珠高速公路广珠段，亦称广珠东线高速公路，是中国国家高速公路网中广澳高速公路最南端的一段。其起点为广州市南沙区塘坑，终点为珠海市高新区金鼎，全程。1995年10月15日开工，1999年12月6日通车。其中塘坑至南朗段为双向六车道，设计时速120公里；南朗至金鼎为双

27、向四车道，设计时速100公里。.施工情况原铺装桥面在外表浸透再生修复技术养护施工前，出现了不同程度的早期损坏，主要表现为桥面原铺装层外表沥青膜剥落，沥青老化严重，总体呈现灰白色，集料松散、掉粒、麻面现象严重，并出现一些微裂缝，为此对上述路段进展了SPRRJ术养护。工程检测与结果评价经过沥青路面SPRRK术养护后，养护剂封闭了原铺装层微裂缝和外表空隙，更新和保护桥面铺装层，防止铺装层材料的松散，使桥面免受损害，延长铺装层使用寿命；改善了桥面铺装层表观，加深桥面的颜色，加大了桥面与标线的比照度，改善了桥面行驶质量，进步了桥面行驶平安性。施行沥青路面SPRRK术养护后，经过一年的试验运行，养护剂仍能

28、较好的封闭原铺装层微裂缝和外表空隙，保护桥面铺装层，防止铺装层材料的松散，使桥面免受损害，延长了铺装层使用寿命；桥面铺装层经过12月使用，桥面铺装层与标线的比照度非常明晰亮堂，进步了路面行驶质量，减少了驾驶员的眼部疲劳，进步了路面平安性附录A路况指南及技术要求A.1宏观路况指南沥青路面SPRR技术养护的宏观路况指标采用路面构造强度指数PSSI、路面行驶质量指数RQI和路面状况指数PCI三项，其中PSSI和RQI为检验指标，PCI为判断指标。即在PSSI和RQI满足要求的前提下，以PCI为标准判断沥青路面是否需要进展预防性养护。宏观路况标准符合表A.1中的规定。表A.1宏观路况标准路况指数预防性

29、养护宏观路况标准高速公路一级、二级PSSI8510082100RQI9010080100PCI85958292A.2微观路况指南1适宜施行沥青路面SPRR技术的路面桥面损坏类型和划分标准，见表A.2表A.2施行沥青路面SPRR技术的路面桥面损坏类型和划分标准病害类型及名称分级定义块状裂缝轻缝细，裂缝区无散落，裂缝宽度在3mm以内，大局部裂缝块度大于。纵向裂缝轻缝细、裂缝壁无散落或有细微散落，无支缝或有少量支缝，裂缝宽度在3mm以内。横向裂缝轻缝细、裂缝壁无散落或有细微散落，无支缝或有少量支缝，裂缝宽度在3mm以内。麻面一细小嵌缝料散失，出现粗麻外表。松散轻细集料散失，路表粗麻。车辙轻深度10m

30、m。沉陷轻深度10mm,行车无明显不舒适感。磨光轻路面原有构造深度衰退或丧失较轻，对于高速及一级公路的路面抗滑才能，SFO40或BPN40。附录B沥青路面再生养护剂实际喷洒量的试验方法8.1 目的与适用范围本方法适用于施行沥青路面SPRR技术后，检测采用专用洒布车喷洒沥青路面再生养护剂的实际喷洒量。8.2 仪具与材料技术要求本方法需要以下仪具及材料：1无盖木盒：尺寸为50cmriX50cmriX5cm。2电子天平：量程20kg，精度。3专用洒布车。4试验用材料：沥青路面再生养护剂。5其他：枯燥细砂。B.3检验步骤8.3.1 在无盖木盒中铺一层枯燥细砂，并将细砂摊平，砂面以不超过木盒高度为宜，然后用电子天平称重，此时重量记为m1，准确至。8.3.2 将装好砂并已称重的木盒置于待