瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)在公路養(yǎng)護中的應(yīng)用研討

摘要 為進一步發(fā)揮瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)優(yōu)勢，減少公路病害發(fā)生，提高車輛通行的舒適性與安全性。該文以山西省某公路養(yǎng)護工程為例，基于工程實際情況，論述不同預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)的優(yōu)勢及不足，提出超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護施工方案，經(jīng)質(zhì)量檢驗，養(yǎng)護后的路面抗滑性能、抗?jié)B性能均符合技術(shù)標準，該研究成果可為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞 公路工程；瀝青路面；養(yǎng)護施工；預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)；超薄磨耗層

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0085-03

0 引言

瀝青路面作為公路交通的重要組成部分，承受著日常交通負荷及惡劣氣候的侵蝕，隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展，公路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大，對瀝青路面的品質(zhì)和持久性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的基于病害修補的養(yǎng)護方式已經(jīng)不能滿足公路養(yǎng)護的需求，因此，預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)運而生?；诖?，該文結(jié)合工程實例深入探索預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的運用，對于預(yù)防路面質(zhì)量病害發(fā)生，實現(xiàn)公路交通的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 工程概況

山西省某公路在2016年6月建成通車，起點樁號K0+000，終點樁號K34+450，總里程34.45 km，采用雙向四車道設(shè)計，設(shè)計行駛速度80 km/h，如表1所示為該公路具體技術(shù)指標。在階段性養(yǎng)護管理工作中發(fā)現(xiàn)，受車輛荷載和惡劣的天氣狀況影響，該公路的路面已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量病害，主要表現(xiàn)為典型的裂縫、車轍、坑槽等問題，使公路性能進一步降低。針對所存在的路面病害若不及時進行養(yǎng)護處理，隨著病害的進展將進一步影響公路的使用壽命。因此，為實現(xiàn)公路交通的可持續(xù)性發(fā)展，對該工程瀝青路面的現(xiàn)有病害進行針對性處理，同時為減少后續(xù)質(zhì)量病害的影響，進行預(yù)防性養(yǎng)護施工作業(yè)。

2 公路預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)論證

針對該公路的預(yù)防性養(yǎng)護，相關(guān)人員分別提出微表處技術(shù)、霧封層技術(shù)和超薄磨耗層技術(shù)。為明確最適合的施工技術(shù)方案，該項目對不同技術(shù)在瀝青路面抗滑性和抗?jié)B性等方面實施技術(shù)論證，論證結(jié)果如表2所示。

經(jīng)技術(shù)論證發(fā)現(xiàn)，針對案例工程而言，三種技術(shù)工藝中具有突出優(yōu)勢的是超薄磨耗層技術(shù)，施工后不僅具有良好的抗滑性、抗?jié)B性，同時，面層溫度<50℃后即可通車放行，整體優(yōu)勢更加突出[1]。因此，該工程在對既有病害進行針對性處理后，采用超薄磨耗層技術(shù)完成瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護。

3 公路預(yù)防性養(yǎng)護現(xiàn)有病害處理施工

3.1 裂縫病害

該公路路面裂縫問題以沿線范圍內(nèi)的橫縱向裂縫為主要表現(xiàn)，根據(jù)不同裂縫的嚴重程度制定針對性處理方案，如表3所示。

3.2 車轍病害

車轍病害主要集中在緊急停車帶、路肩等部位，根據(jù)車轍的深度制定初步處理方案如下：（1）車轍深度<1 cm，不進行針對性處理，表面處理后予以超薄磨耗層覆蓋養(yǎng)護。（2）車轍深度1～2.5 cm，對車轍的波峰進行處理后，予以超薄磨耗層覆蓋養(yǎng)護。（3）車轍深度>2.5 cm，對車轍位置使用瀝青混合料回填，覆蓋玻璃纖維格柵強化加固處理[2]。

3.3 坑槽病害

坑槽病害在該公路路面中表現(xiàn)得并不集中，主要存在于受積水侵蝕的位置，以局部修補為處理方案，具體施工工藝如下：（1）施工人員鑿除坑槽中散落的混凝土料，確保槽壁具有良好的垂直度，槽底具有良好的平整度；利用鼓風(fēng)機對處理后的坑槽部位進行全面清理。（2）在處理后的坑槽內(nèi)部，以0.8 kg/m2用量的熱瀝青進行均勻涂刷。使用加熱裝置對涂刷的瀝青材料進行加熱，并隨機回填160℃左右的改性瀝青混合料，嚴格控制混合料質(zhì)量，避免出現(xiàn)離析情況。（3）混合料回填后，利用碾壓設(shè)備進行全面壓實，壓實度以>98%為準。

4 公路路面預(yù)防性養(yǎng)護超薄磨耗層施工技術(shù)要點

4.1 施工準備

該工程施工準備內(nèi)容包括如下幾點：（1）材料準備：施工前對超薄磨耗層混合料的原材料性能進行全面檢驗，如粗集料、細集料、瀝青材料、礦粉等，確保均達到性能要求；結(jié)合現(xiàn)場實際情況確定最佳的瀝青用量，該工程經(jīng)網(wǎng)藍法測定，最終混合料中瀝青用量為4.6%。（2）設(shè)備準備：由操作設(shè)備的施工人員對攤鋪機、壓路機等設(shè)備進行全面的性能檢驗，避免施工過程中設(shè)備故障而影響施工的連續(xù)性。（3）技術(shù)準備：對超薄磨耗層施工的技術(shù)要求、施工注意事項等開展全面的技術(shù)交底，保證所有參建人員均了解技術(shù)工藝要點，保證施工作業(yè)的高質(zhì)量完成。

4.2 瀝青材料生產(chǎn)與運輸

在瀝青材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)，該工程選用DG4000型瀝青拌和站，能力最高可達320 t/h。拌和站距離施工現(xiàn)場的距離為7.8 km，距離居民區(qū)較遠。依照混合料配合比設(shè)計結(jié)果對材料的投入量進行計算，溫度是影響混合料性能的關(guān)鍵，該工程在拌制瀝青混凝土?xí)r，集料材料溫度180～190℃，瀝青材料溫度165～175℃，拌和溫度170～180℃，拌和時間30～45 s[3]。

瀝青材料拌和生產(chǎn)后，檢查是否存在無花白料和明顯的骨料離析，合格后由運輸車輛向現(xiàn)場運送。在裝料時，要求駕駛?cè)藛T前后緩慢移動車輛，避免堆料后出現(xiàn)骨料離析?；旌狭涎b載完成后，在車廂外部覆蓋一層棉被，起到保溫的效果并在車廂的尾部設(shè)置防離析結(jié)構(gòu)，預(yù)防卸料時出現(xiàn)骨料離析現(xiàn)象。運輸混合料的車輛規(guī)格為18 t，為駕駛?cè)藛T提供具體的運輸路線，確保在約定時間內(nèi)到達現(xiàn)場。到場后由現(xiàn)場技術(shù)人員對瀝青材料的溫度、性能等進行檢驗，符合技術(shù)要求后有序組織卸料。

4.3 瀝青材料攤鋪施工

該工程所選擇的攤鋪機設(shè)備可集噴灑、攤鋪、熨平功能于一體，確保改性乳化瀝青的噴灑溫度是60～80℃，噴灑后第一時間跟進攤鋪施工。（1）預(yù)先對攤鋪機的熨平板預(yù)熱至少30 min，確保溫度不低于100℃，在料斗和螺旋送料器位置均勻涂抹防黏劑。（2）該工程噴灑改性瀝青混合料的用量是0.88 L/m2，嚴格控制噴灑的均勻性。（3）完成乳化瀝青的噴灑后，及時跟進攤鋪瀝青混合料，利用熨平板對表面做初步整平處理。（4）該工程控制超薄磨耗層瀝青混合料的攤鋪速度為15 m/min，在遇到降雨和低溫天氣時，工期順延。（5）為實現(xiàn)高效施工，該工程將兩臺攤鋪機以10 m為間隔實施聯(lián)合作業(yè)，相鄰路幅間重疊至少30 cm。（6）在超薄磨耗層混合料攤鋪過程中，施工人員跟進檢查邊角位置是否存在不均勻和缺損的情況，如存在此類情況，則須人工補足處理。

4.4 瀝青材料碾壓施工

為確保混合料之間的密實性良好，在混合料攤鋪完成后及時跟進碾壓。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，先靜壓2遍；以15～50 Hz為振動頻率、0.3～0.5 mm為振動幅度，振壓4遍；最后靜壓1遍，提高面層的平整度。

在碾壓施工作業(yè)階段，同時嚴格把控如下技術(shù)要點：（1）壓路機禁止在未成型的路面上掉頭或者長時間停放。（2）路面超薄磨耗層厚度<10 mm，對碾壓后厚度予以嚴格控制。（3）嚴格控制碾壓施工時材料的溫度參數(shù)，該工程初壓時溫度>150℃[4]。（4）做好施工現(xiàn)場管理，避免雜物和混合料混合而影響路面預(yù)防性養(yǎng)護效果；出現(xiàn)大風(fēng)大雨等惡劣天氣時暫停施工。

4.5 接縫施工處理

接縫位置是路面超薄磨耗層的薄弱環(huán)節(jié)，若接縫處理不當(dāng)將影響預(yù)防性養(yǎng)護層的質(zhì)量性能，對此該工程運用冷接縫施工工藝，具體施工操作要點總結(jié)如下：（1）縱向接縫搭接至少50 mm寬度的超薄磨耗層混合料，將該改性乳化瀝青材料在搭接位置灑布均勻，使其具有良好的黏結(jié)效果。（2）施工中不可避免需要暫停作業(yè)時，再次施工需施工人員對結(jié)合面位置做切縫，將改性乳化瀝青涂抹在切面位置，對該位置進行標記，采取振動碾壓密實。（3）壓路機在碾壓縱向的接縫時，逐漸從已經(jīng)壓實部分向未壓實部位移動，提高碾壓密實效果。（4）完成路面超薄磨耗層攤鋪施工后，要求駕駛?cè)藛T在位于端部位置1 m距離時，即抬起熨平板并將車輛駛離現(xiàn)場，由施工人員人工完成最后一段的攤鋪和壓實。（5）超薄磨耗層養(yǎng)護施工完畢后，在現(xiàn)場設(shè)置“預(yù)防性養(yǎng)護作業(yè)，車輛慢行”的標志牌，在超薄磨耗層未降溫前，實施交通封閉管控，禁止車輛和行人進入。待攤鋪材料溫度降至<50℃后，限速40 km/h開放交通，待冷卻完全后，恢復(fù)至正常的車輛通行狀態(tài)。

5 公路路面預(yù)防性養(yǎng)護超薄磨耗層施工質(zhì)量控制措施

5.1 施工溫度質(zhì)控

溫度會直接影響超薄磨耗層與基層之間的黏結(jié)性能，在施工過程中，如果溫度過高或過低，會對黏結(jié)層的強度和持久性產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致超薄磨耗層易于開裂、剝離或剝落。同時，溫度還會影響超薄磨耗層材料的流動性和可塑性，高溫下，超薄磨耗層材料容易過于流動，難以保持施工厚度和均勻性；低溫下，超薄磨耗層材料的流動性降低，可能導(dǎo)致施工困難和表面不平整[5]。為保證施工質(zhì)量，需采取相應(yīng)的措施調(diào)整施工工藝，以適應(yīng)不同溫度條件下的施工要求?；诖?，該工程為保證超薄磨耗層具有良好的路面預(yù)防性養(yǎng)護性能，在施工各節(jié)點嚴格控制溫度參數(shù)，如表4所示。

5.2 黏結(jié)層施工質(zhì)控

在預(yù)防性養(yǎng)護施工后，超薄磨耗層將作為路面的表層結(jié)構(gòu)，和原有的路面面層之間需具有良好的黏結(jié)性方可形成可靠的整體。若黏結(jié)層施工質(zhì)量控制不足，隨著車輛的荷載，超薄磨耗層將出現(xiàn)不同程度的滑移，降低路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量穩(wěn)定性。基于此，該工程將改性乳化瀝青用于黏結(jié)層施工，對施工溫度和噴灑量進行嚴格控制，發(fā)揮其高黏度優(yōu)勢，提高黏結(jié)層質(zhì)量。

6 公路路面預(yù)防性養(yǎng)護超薄磨耗層施工質(zhì)量檢驗

6.1 抗滑性能

該工程檢驗路面結(jié)構(gòu)的抗滑性能采取鋪砂法，對公路路面的構(gòu)造深度進行檢測，在沿線范圍內(nèi)隨機選擇3個測點，具體檢測數(shù)據(jù)如表5所示。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，各測點的數(shù)據(jù)均符合技術(shù)要求，提示經(jīng)超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護后，該公路路面具有良好的抗滑性。

6.2 抗?jié)B性能

該工程檢驗預(yù)防性養(yǎng)護后路面的抗?jié)B性能采取滲水儀法，驗證面層的滲水性能，在沿線范圍內(nèi)隨機選擇3個測點，具體檢測數(shù)據(jù)如表6所示。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，各測點的數(shù)據(jù)均符合技術(shù)要求，提示經(jīng)超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護后，該公路路面具有良好的抗?jié)B性。

7 結(jié)束語

該文結(jié)合山西省某公路養(yǎng)護工程探索預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)方案，得出如下結(jié)論：

（1）在路面預(yù)防性養(yǎng)護施工作業(yè)前，需結(jié)合工程實際，綜合抗?jié)B性、抗滑性等指標選出合理的預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)。

（2）在預(yù)防性養(yǎng)護施工前，需對路面的既有病害進行全面處理，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

（3）超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)運用過程中，需嚴格把控黏結(jié)料、瀝青混合料的性能，做好攤鋪和碾壓工序的銜接。

（4）嚴格落實超薄磨耗層施工技術(shù)要點，可有效提高公路路面的抗滑性能和抗?jié)B性能。

參考文獻

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