國(guó)省干線公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

吳寶峰

（灤南縣交通運(yùn)輸局，河北 唐山 063000）

0 引言

為有效延長(zhǎng)某國(guó)省干線公路路面實(shí)際使用壽命，保證服務(wù)水平，決定在養(yǎng)護(hù)工作中采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，采用碎石封層與微表處相結(jié)合的方法?，F(xiàn)圍繞該公路實(shí)際情況，對(duì)其預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行如下分析。

1 原材料選擇及要求

1.1 膠結(jié)料

該公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施所用的膠結(jié)料包括改性乳化瀝青、橡膠瀝青及SBS改性瀝青。對(duì)于還正在發(fā)展的路面裂縫，優(yōu)先考慮橡膠瀝青；對(duì)于已處于穩(wěn)定狀態(tài)的裂縫，優(yōu)先考慮改性瀝青；而對(duì)于縫寬超過3mm同時(shí)處在穩(wěn)定狀態(tài)的裂縫，優(yōu)先考慮改性乳化瀝青。在選擇上封層時(shí)，應(yīng)考慮封閉施工可能給交通造成的影響。對(duì)于重載交通路段，采用微表處的方法能加快施工速度，減少對(duì)交通造成的不利影響，縮短封閉交通的時(shí)間。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，厚度為7mm的路面微表處，宜在24℃的氣溫及50%以下的濕度條件下開展施工作業(yè)，此時(shí)一般不超過1h便可結(jié)束作業(yè)，開放交通。近幾年，在稀漿封層中還開始引入了慢裂快凝瀝青，取得了良好的效果[1]。根據(jù)相關(guān)研究成果，這種瀝青和骨料之間的黏附性很好，可提高拌和物的和易性，為實(shí)際的混合料拌和及攤鋪施工創(chuàng)造更好的條件，達(dá)到縮短交通封閉時(shí)間的目的。

1.2 碎石

施工時(shí)使用的集料應(yīng)能滿足相關(guān)規(guī)范的各項(xiàng)要求，對(duì)集料的針片狀顆粒及潔凈程度等進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保和瀝青之間良好裹覆。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，該路段所用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的集料以四棱形或正方體為宜，要求保持潔凈、堅(jiān)硬和粗糙，有良好的耐磨性。為有效控制石料中針片狀顆粒含量，需采用反擊式破碎機(jī)進(jìn)行石料加工。對(duì)碎石封層進(jìn)行施工時(shí)，宜選用粒徑不超過9.5～13.2mm的呈堿性的石料。在微表處施工中，宜選用粒徑不超過4.75～9.5mm的有良好級(jí)配的碎石。另外，施工中還要做好篩除，以去除粒徑不符合標(biāo)準(zhǔn)的顆粒，否則將在攤鋪后的表面產(chǎn)生明顯的劃痕。對(duì)集料而言，其砂當(dāng)量的控制也十分重要，若砂當(dāng)量很低，可能導(dǎo)致瀝青用量及施工成本明顯增加；相反，如果集料的砂當(dāng)量較高，則會(huì)對(duì)集料和瀝青之間的裹覆造成影響。按照規(guī)范的要求，微表處施工中，對(duì)于可以從4.75mm篩孔中通過的合成礦料，其砂當(dāng)量應(yīng)達(dá)到65%以上，而稀漿封層施工中應(yīng)達(dá)到50%以上[2]。

1.3 填料

為改善混合料綜合性能，往往要添加一些填料。施工時(shí)所用填料要疏松及干燥，如果發(fā)現(xiàn)結(jié)團(tuán)或與規(guī)范要求不相符，則都不能用于現(xiàn)場(chǎng)施工。填料在沒有特殊要求時(shí)都使用礦粉，其可以改善級(jí)配。施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)早強(qiáng)水泥及引氣劑等實(shí)際用量的控制，有可能導(dǎo)致瀝青和填料之間發(fā)生抱團(tuán)[3]。

1.4 添加劑

在混合料中摻入添加劑的主要作用是對(duì)混合料具體拌和時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此縮短瀝青破乳所需時(shí)間，加快施工進(jìn)度，并能對(duì)混合料路用性能及耐久性予以有效改善。在施工中需對(duì)添加劑具體用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，沒有驗(yàn)證通過的添加劑禁止在施工過程中使用。

2 配合比設(shè)計(jì)

2.1 碎石封層

對(duì)碎石封層混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)包含路段交通量、路面實(shí)際狀況和現(xiàn)有施工水平等在內(nèi)的各項(xiàng)因素進(jìn)行綜合考慮，對(duì)碎石粒徑及其撒布量予以高度重視。若碎石的撒布量較大，則碎石層可能產(chǎn)生重疊，使上層石料和瀝青之間的裹覆面積變小，降低黏結(jié)力；而若碎石的撒布量較少，則會(huì)使部分位置的瀝青膜和集料之間的裹覆性變差，碾壓施工中可能產(chǎn)生卡輪的現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，碎石的實(shí)際撒布數(shù)量要有一個(gè)最小值，施工時(shí)按照大于這一最小值進(jìn)行撒布，并保證撒布的均勻性。當(dāng)碎石粒徑在3～5mm范圍內(nèi)時(shí)，其最小撒布數(shù)量可取3.8kg/m2，當(dāng)碎石粒徑在5～10mm范圍內(nèi)時(shí)，其最小撒布數(shù)量可取7.5kg/m2，當(dāng)碎石粒徑在10～15mm范圍內(nèi)時(shí)，其最小撒布數(shù)量可取9.8kg/m2。混合料的瀝青用量對(duì)石料裹覆及黏結(jié)力有直接影響，需根據(jù)路面實(shí)際狀況及交通量和自然氣候條件確定。如果瀝青用量過大，在施工完成后可能出現(xiàn)泛油的問題；而如果瀝青用量不足，將無法和石料充分裹覆，產(chǎn)生脫粒等問題。以乳化瀝青為例，其與碎石裹覆之后的高度應(yīng)達(dá)到碎石粒徑的2/3，混合料完成多次碾壓后，才能與攤鋪層之間達(dá)到穩(wěn)固，避免泛油與脫粒。基于此，本次施工將碎石封層的瀝青用量確定為2.2～2.4kg/m2。

2.2 微表處

在對(duì)微表處混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)之前，應(yīng)先對(duì)其所用各類原材料進(jìn)行嚴(yán)格試驗(yàn)，以確定能否達(dá)到相關(guān)規(guī)范的要求，然后確定適宜的礦料級(jí)配與集料的用量。結(jié)合理論計(jì)算結(jié)果與功能性試驗(yàn)結(jié)果，確定不同類型原材料實(shí)際用量。微表處混合料的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到以下要求：25℃溫度條件下的可攪拌時(shí)間不能短于120s；試驗(yàn)所用車輛的車輪黏砂量要少于450g/m2；連續(xù)浸水1h以后，濕輪磨耗損失要少于540g/m2；連續(xù)浸水6h以后，濕輪磨耗損失要少于800g/m2；30min與60min的黏聚力需分別不低于1.2N·m和2.0N·m。在稀漿封層時(shí)運(yùn)用的混合料，指標(biāo)要符合下列要求：可攪拌時(shí)間不能短于120s；稠度的變化范圍不能超過2～3cm；磨耗值要在800g/m2以內(nèi)；黏附砂量小于600g/m2；30min黏聚力應(yīng)達(dá)到120N·cm，60min黏聚力應(yīng)達(dá)到200N·cm以上。

3 施工工藝及質(zhì)量控制

該公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工會(huì)受到氣溫與雨水等因素的干擾，可施工時(shí)間很短，所以在施工中應(yīng)最大限度利用專門的機(jī)械設(shè)備，以保證養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量，盡快達(dá)到正式開放路段交通的要求。

施工開始前，應(yīng)先對(duì)原路面的實(shí)際強(qiáng)度予以檢測(cè)，對(duì)強(qiáng)度不符合要求的路段予以補(bǔ)強(qiáng)處理。對(duì)于原路面上存在的病害，應(yīng)采取相應(yīng)的措施及時(shí)處理，在必要的情況下需進(jìn)行路面銑刨，確保路面的平整度指數(shù)達(dá)到90以上。

將原路面上的病害處理完成后，將雜物、粉塵等清理干凈，若路面上存在一些黏結(jié)的廢棄物，需安排人員將其鏟掉，并用水沖凈，靜置24h后灑布黏層油。

為切實(shí)保證施工質(zhì)量，需通過試驗(yàn)段施工來確定各項(xiàng)參數(shù)，并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行必要的校正。在試驗(yàn)段施工完成并通過驗(yàn)收后，方可按照校正后的參數(shù)開始大面積施工。為保證施工中形成厚度相等且均勻的瀝青膜，對(duì)于瀝青的噴灑量，需按照2.5～3.0L/m2的范圍嚴(yán)格控制，灑布的具體溫度需維持在50～75℃之內(nèi)。瀝青灑布期間，原路面實(shí)際溫度不可低于13℃，同時(shí)氣溫要維持在16～43℃。雨雪天氣不允許施工。碎石的撒布操作開始前，要做好預(yù)加熱，使碎石撒布過程中溫度達(dá)到160℃以上。碎石利用撒布車來撒布，使碎石實(shí)際覆蓋率不低于90%，某些特殊路段可由人工來輔助，以免上下重疊。

在瀝青和碎石撒布之前都要在原路面上畫出引導(dǎo)線，若存在標(biāo)線，則可將其作為參考線為施工提供依據(jù)。施工時(shí)，規(guī)劃好各設(shè)備的實(shí)際行駛路線，確保碎石在膠結(jié)料中的嵌入量不低于50%。瀝青和碎石撒布后，盡快著手修補(bǔ)，重點(diǎn)是起點(diǎn)與縱向接縫等部位。撒布結(jié)束后的90s應(yīng)開始碾壓，由16t輪胎壓路機(jī)完成，碾壓遍數(shù)為2～3遍，使骨料達(dá)到密實(shí)。

在微表處施工開始前，應(yīng)先對(duì)碎石封層結(jié)束后的路面實(shí)施全面清掃，將路面上殘留的雜物與粉塵均清除干凈，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行微表處混合料攤鋪。在施工中應(yīng)做好關(guān)鍵部位的平整度控制，如縱向接縫與邊緣處，以達(dá)到良好的養(yǎng)護(hù)效果。在碾壓完成后，盡快開始初期養(yǎng)護(hù)，禁止車輛與人員隨意行走，直到上封層達(dá)到凝結(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是當(dāng)前國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)工作的重要趨勢(shì)。目前，該國(guó)省干線公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工已經(jīng)順利完成，且達(dá)到了良好的效果，說明以上施工工藝合理可行，值得更多國(guó)省干線公路養(yǎng)護(hù)施工參考借鑒。