公路工程瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)研究

張紅海

摘 要：瀝青路面是公路建設(shè)常用的一種路面類型，在公路通車運營中，長期使用后出現(xiàn)破壞現(xiàn)象較為普遍，嚴(yán)重影響了行車的舒適性、安全性，甚至還會縮短公路使用壽命。為了改善行車環(huán)境，提高行車質(zhì)量和服務(wù)能力，結(jié)合具體案例，在全面分析瀝青路面病害類型及原因的基礎(chǔ)上，提出了科學(xué)養(yǎng)護(hù)方法，通過對比分析，確定超薄磨耗層應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；超薄磨耗層；養(yǎng)護(hù)施工；工程概況

中圖分類號：U416.217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）06-0004-03

0 引言

在我國交通建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，公路是一個十分重要的組成部分，是推動地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵力量之一，是連接地區(qū)和地區(qū)之間的重要紐帶。為了加大力度推進(jìn)公路建設(shè)，需要在質(zhì)量上下功夫。隨著交通需求的增長，瀝青路面應(yīng)用越來越大，但由于行車荷載和自然因素的長期影響，很多瀝青路面出現(xiàn)了大量病害，比如裂縫、車轍等，若養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，將大幅降低路面使用性能，嚴(yán)重影響公路的行車安全和服務(wù)質(zhì)量[1]。為此，必須做好養(yǎng)護(hù)施工，采取科學(xué)、有效的養(yǎng)護(hù)方案，改善路面使用性能。

1 工程概況

某公路工程全長5.67 km。試驗段選取其中典型路段，長度為800 m。據(jù)路面病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，瀝青路面病害較多，主要包括縱、橫向裂縫及車轍等。按照路面破損調(diào)查結(jié)果分析，可計算出路面病害所占比例。不同病害類型占的比例也存在很大區(qū)別，其中塊狀裂縫、縱橫向裂縫最為突出，橫向裂縫在裂縫類病害中占比最高，可達(dá)到30%以上。

2 鉆芯取樣檢測結(jié)果

為了更清晰地知道路面病害的具體情況，基于現(xiàn)場調(diào)查的前提下，采用鉆芯取樣法對代表性部位進(jìn)行分析，并查看路面結(jié)構(gòu)是否完好，層間是否具備良好的粘結(jié)能力。共取樣70個芯樣，其中25個芯樣在無病害路段，無病害路段所取出的芯樣較為完整，但有5處芯樣出現(xiàn)一些問題，比如芯樣面層層間粘結(jié)效果失去效用，面層和基層之間粘結(jié)效果不佳。有病害路段取樣45個，病害主要有橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫及龜裂等[2]。在芯樣厚度分析中，相比設(shè)計厚度而言，所取芯樣總厚度相對較薄。

3 病害原因分析

3.1 裂縫類

本工程中，裂縫類病害主要包括橫、縱向裂縫、龜裂、塊狀裂縫等，主要裂縫所占比例如表1所示。具體病害類型有以下4種。

3.1.1 橫向裂縫

橫向裂縫是本工程路面病害最多的一種病害，多為疲勞開裂。在汽車荷載和溫差變化的長期反復(fù)作用下，逐漸發(fā)展為反射裂縫。

3.1.2 縱向裂縫

縱向裂縫在行車道居多，且局部縫寬、縫深過大。即便做了封縫處治，但二次開裂現(xiàn)象仍有出現(xiàn)。通過芯樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在縱向裂縫部位常伴有車轍病害，究其原因在于行車荷載過大，致使路面因疲勞被破壞。

3.1.3 龜裂

相比上述兩種裂縫，龜裂占比不大，卻屬于較為嚴(yán)重的裂縫類型。龜裂初期基本上不會影響路面使用性能，但隨著使用時間的不斷增加，雨水沿龜裂處下滲，極易降低路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，進(jìn)而使病害程度加重，甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害[3]。

3.1.4 塊狀裂縫

由于交通量大，超載重載車輛占比高，在行車荷載的長期影響下，路面逐漸產(chǎn)生塊狀裂縫。

3.2 車轍

據(jù)病害調(diào)查可知，本工程部分路段具有較為嚴(yán)重的車轍病害，往往伴有裂縫出現(xiàn)。車轍病害影響因素主要在于2點：①混合料自身特性。②行車荷載作用。據(jù)芯樣結(jié)果顯示，混合料性能下降是主要因素。

3.3 坑槽

在本工程中，坑槽病害占比少，且具有較高的分散性。罩面層瀝青混合料剝落是局部路面坑槽病害的主要原因[4]。

3.4 修補

路面維修狀況可通過修補體現(xiàn)，本工程路面修補質(zhì)量方面，存在較大區(qū)別。比如一些路段路面修補質(zhì)量好，但一些路面病害的修補效果卻很差，甚至是多次修補仍出現(xiàn)病害。

根據(jù)調(diào)查分析，路面修補處再次出現(xiàn)病害的原因在于2方面：①水損壞。②車輛行駛荷載影響早期修補效果，出現(xiàn)了二次破壞。

4 瀝青路面養(yǎng)護(hù)方案對比選擇

公路由于運營時間較長，很容易出現(xiàn)病害，尤其是本工程裂縫病害較為嚴(yán)重。路面調(diào)查顯示，路面病害多屬于輕微病害，并未發(fā)展為結(jié)構(gòu)性病害，通過抗滑罩面處治路面，可以對路面面層起到很好的保護(hù)作用，還能夠延長路面大中修的時間。利用微表處、SMA-10薄層罩面、纖維超粘磨耗層等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以改善路面使用性能。

4.1 微表處養(yǎng)護(hù)工藝

在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用微表處，可提高路面的抗滑能力、抗?jié)B能力，還可很好地解決車轍病害，抑制車轍病害發(fā)展。但是微表處養(yǎng)護(hù)無法改善路面抵抗變形的效果，為了保證施工質(zhì)量，要求原路面結(jié)構(gòu)具有一定強度，且可滿足施工規(guī)定，若達(dá)不到要求，應(yīng)提前進(jìn)行病害處治，做好補強施工。

4.2 超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)工藝

在瀝青路面、水泥路面輕微病害處治中均可采用超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)工藝，也可將其用于新建路面的表面磨耗層。在路面輕微病害處治中，超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)工藝不僅能夠修復(fù)路面的裂縫等病害，還可提高路面的抗滑能力，還具有排水降噪的作用及良好的經(jīng)濟(jì)性[5]。

4.3 SMA-10薄層罩面養(yǎng)護(hù)工藝

SMA薄層罩面的優(yōu)勢在于穩(wěn)定性、抗滑耐磨耗性能良好，并具有不錯的抗裂能力，在修復(fù)路面裂縫、車轍等病害方面效果顯著。但SMA混合料內(nèi)，礦粉含量偏高，施工過程中很容易出現(xiàn)材料離析問題，導(dǎo)致施工質(zhì)量控制難度相對較大。

4.4 纖維超粘磨耗層

纖維超粘磨耗層屬于中新型的瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，主要通過超粘磨耗封層設(shè)備進(jìn)行乳化瀝青粘結(jié)料、超粘磨耗冷拌混合料同時噴灑施工，待碾壓質(zhì)量滿足施工后，便可生成新的磨耗層，或者生成應(yīng)力吸收中間層。纖維超粘磨耗層集中了微表處、超薄磨耗層兩項技術(shù)的優(yōu)勢，不僅具有良好的防水、耐磨性，還可以起到控制裂縫發(fā)展的作用，改善路面使用性能[6]。

為了準(zhǔn)確地選出所需的養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案，本文針對四種不同預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的處治效果、施工難易程度、工期長短、環(huán)境影響、使用壽命等方面進(jìn)行了對比分析（如表2所示），綜合分析后選用了超薄磨耗層。

5 超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)施工工藝

5.1原路面處理

超薄磨耗層施工前，需徹底處理好原路面病害，具體有以下4個處理措施：①通過挖補、壓漿等方法，提前對路面結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、承載能力不足路段進(jìn)行處理。②針對網(wǎng)裂、坑槽等病害也要提前處理。③若車轍深度在1 cm以上，需通過填補、精銑刨等方法進(jìn)行提前處理。④針對裂縫病害，需要根據(jù)病害實際情況進(jìn)行處理，并采用質(zhì)量符合施工要求的材料進(jìn)行處理[7]。

5.2 施工準(zhǔn)備

施工前，需清理干凈路面，確保路面潔凈、無雜物、積水等情況，并對路面進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保是否與規(guī)定相符。同時，還要做好機(jī)械設(shè)備使用性能檢查工作，保證設(shè)備始終處于正常工作狀態(tài)，避免出現(xiàn)意外故障，影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。

5.3 混合料拌和

混合料拌和時，要嚴(yán)格按照實驗室提供的配合比在拌和樓均勻拌合，控制好各類材料的溫度，具體要求如表3所示。根據(jù)規(guī)定，需要對拌和時間進(jìn)行嚴(yán)格管控，要求每盤拌和時間不低于45 s，不高于60 s，且檢查每車成品料出場時的外觀情況，不得出現(xiàn)花白、糊料等情況。根據(jù)施工要求，按照實驗室內(nèi)的各項檢測要求，檢測成品的各項技術(shù)指標(biāo)，比如石油比、空隙率、穩(wěn)定度等，確保檢測結(jié)果滿足施工規(guī)定。

5.4 混合料運輸

在運輸環(huán)節(jié)，瀝青混合料運輸可采用自卸汽車，相比攤鋪能力，運料車的運力應(yīng)略微大一些，保證在攤鋪機(jī)前，有運料車等候，具體車輛數(shù)量可根據(jù)施工當(dāng)天情況確定。

運輸前和運輸后均要保持車廂清潔，做好清掃工作。為了避免瀝青混合料粘結(jié)車廂，可在車廂板和底部均勻涂抹一層隔離劑，但車廂底部不允許出現(xiàn)余液匯集現(xiàn)象。在裝料過程中，需要對汽車位置進(jìn)行多次挪移，保證裝料平衡，盡可能避免出現(xiàn)混合料離析情況。為了達(dá)到運輸時保溫、防污防雨的目的，需要在車頂部覆蓋帆布。

運料車到達(dá)攤鋪施工場地后，為了避免污染路面，需要清理干凈車輪，避免車輪粘黏雜物，影響施工質(zhì)量。若混合料運送到施工現(xiàn)場后，材料質(zhì)量不符合施工要求，比如施工溫度過低、材料結(jié)團(tuán)、材料被雨淋等，則不得用于施工[8]。

為避免設(shè)備碰撞，運料車和攤鋪機(jī)之間需要保持一定安全距離，通過攤鋪機(jī)的推動作用緩慢前行并完成卸料。卸料時，應(yīng)保證傾卸干凈，若存在余料，需馬上清理干凈，避免出現(xiàn)硬結(jié)現(xiàn)象。

5.5 混合料攤鋪

按照設(shè)定好的溫度噴灑材料，并精確計量噴灑量，從而確保路面可以均勻攤鋪。施工時，保證攤鋪速度均勻，若局部路面攤鋪不均，需及時處理。攤鋪前，加熱熨平板，溫度控制在100℃以上。整個攤鋪階段，保證壓實裝置所有振動頻率一致，尤其是熨平板、夯錘等。為避免粗粒料堵塞、卡殼，熨平板需緊密拼接，不允許存在縫隙。

調(diào)節(jié)攤鋪機(jī)螺旋布料器兩端的自動料位器，保證各部件轉(zhuǎn)速均衡。以螺旋布料器高度的2/3為準(zhǔn)，確定螺旋布料器內(nèi)混合料的表面高度，保證滿足規(guī)定要求，避免出現(xiàn)攤鋪層混合料離析情況。

整個攤鋪環(huán)節(jié)，要做好運輸車輛卸料時間管理，當(dāng)刮板內(nèi)熱拌料厚度還有10 cm的時候，應(yīng)及時進(jìn)行下一輛車卸料，保證混合料供給不間斷，避免面層離析。

5.6 混合料碾壓

根據(jù)施工要求，路面碾壓時需要保證溫度在140℃以下。碾壓方式以靜態(tài)為主，碾壓設(shè)備為雙鋼輪壓路機(jī)，碾壓次數(shù)需超過2次。在剛攤鋪好的熱瀝青混合料表面，不允許壓路機(jī)靜止停留。在攤鋪后應(yīng)及時碾壓施工。碾壓完成后，路面溫度未冷卻到50℃前，不允許開放交通。

5.7 接縫處理

縱縫和橫向接縫是接縫處理的關(guān)鍵。縱縫時，可采用冷接縫處理，要求在接縫位置保證新鋪和已完成路面的搭接寬度在5 cm左右。為確?？v縫順直，在后面碾壓施工時，可采用跨縫碾壓工藝。完成攤鋪段后，在與端部接近位置1 m左右設(shè)置橫向接縫。攤鋪機(jī)需抬起熨平板離開施工場地，通過人工方式鏟平端部混合料，并碾壓施工，從而保證新舊路面連接順暢，不會出現(xiàn)跳車等問題。

6 結(jié)束語

在公路運營期間，行車荷載和自然因素的反復(fù)作用，加上服務(wù)時間的增加，路面服務(wù)水平持續(xù)下降，為了保證道路技術(shù)狀態(tài)良好，需定期根據(jù)路面路況實際情況進(jìn)行必要的維修養(yǎng)護(hù)。

超薄磨耗層是一種高效、經(jīng)濟(jì)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，相比其他養(yǎng)護(hù)技術(shù)，超薄磨耗層可形成一薄層，起到封閉路面微裂縫、防止雨水滲透及避免石料脫落等功能。因此，在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工中超薄磨耗層施工技術(shù)占用重要的地位，在公路工程養(yǎng)護(hù)維修中值得大力推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李曉森.公路瀝青路面施工技術(shù)及其質(zhì)量控制[J].工程技術(shù)研究，2021（2）：128-129.

[2] 吳仲華.水泥混凝土路面加鋪瀝青層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析[J].西部交通科技，2018（10）：42-44.

[3] 陳馨.公路瀝青路面病害及養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（36）：184.

[4] 石文果.公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中微表處技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（35）：72-74.

[5] 黃文東.瀝青路面微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究[J].科技視界，2015 （25）：308+318.

[6] 許輝.預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用分析[J].綠色環(huán)保建材，2017（10）：114.

[7] 程霞.淺談超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].建筑與裝飾，2020（12）：193.

[8] 邵慧權(quán).公路路面養(yǎng)護(hù)超薄磨耗層技術(shù)分析[J].交通世界（上旬刊），2020（4）：54-55.