國省干線公路養(yǎng)護中預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的有效運用

摘要 為充分發(fā)揮預(yù)防性養(yǎng)護施工的技術(shù)優(yōu)勢，提高并保障國省干線公路性能，文章以山西省某干線公路養(yǎng)護工程為例，對既有裂縫、車轍、坑槽病害處理后，重點論述了同步碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護施工的技術(shù)要點，總結(jié)了施工質(zhì)量的控制對策。結(jié)果表明，該干線公路經(jīng)預(yù)防性養(yǎng)護后，路面構(gòu)造深度為0.7～1.1mm，滲水系數(shù)≤200ml/min，平整度＜2mm，具有良好的抗滑性、抗?jié)B性、平整度，有效提高了干線公路的路面性能。

關(guān)鍵詞 國省干線公路；預(yù)防性養(yǎng)護；同步碎石封層；質(zhì)量控制

中圖分類號 U418.6 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）02-0114-03

0 引言

國省干線公路作為連接城市和地區(qū)的重要通道，在保障交通暢通和人民出行安全方面起著舉足輕重的作用。然而，國省干線公路的使用頻率高、車流量大，道路磨損、裂縫增多等問題逐漸凸顯，影響道路性能與車輛通行的舒適性、安全性。預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)是針對公路可能出現(xiàn)的質(zhì)量病害采取的預(yù)防舉措，旨在進一步提高公路性能，減少質(zhì)量病害發(fā)生。鑒于此，該文結(jié)合實例論述預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)在國省干線公路養(yǎng)護中的有效運用，對于提升道路安全性、保障交通暢通和促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 工程概況

山西省某干線公路采取雙向四車道設(shè)計，總長度為32.45 km，設(shè)計行駛速度為80 km/h，于2015年年底建成，2016年年初通車運行，為當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\輸?shù)囊?。對公路常?guī)養(yǎng)護巡查時發(fā)現(xiàn)，在沿線范圍內(nèi)出現(xiàn)不同程度的質(zhì)量病害，主要表現(xiàn)為裂縫、車轍、坑槽，如圖1所示。在道路的橫縱向均有裂縫分布，裂縫長度最短數(shù)厘米，最長數(shù)米，在公路停車道附近的車轍問題最為明顯，最大車轍深度為3.0 cm。為確定病害情況的影響范圍，現(xiàn)場隨機選擇多個點位實施鉆進取樣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有病害只對公路面層產(chǎn)生影響。因此，為避免干線公路質(zhì)量病害的進一步發(fā)展，該工程決定對既有病害問題處理后，對路面結(jié)果采取預(yù)防性養(yǎng)護，以同步碎石封層作為養(yǎng)護施工的技術(shù)方案，使用熱瀝青和碎石在路面形成穩(wěn)定的磨耗層，以提高路面結(jié)構(gòu)性能。

2 干線公路路面現(xiàn)有病害施工處理要點

2.1 路面裂縫處理

該干線公路的裂縫問題在沿線內(nèi)較為普遍，在對現(xiàn)有裂縫進行處理時，根據(jù)裂縫寬度制定處理方案，具體如下：（1）寬度＜3 mm的裂縫，由于裂縫比較小，在同步碎石封層施工后可充分填充處理。（2）寬度3～5 mm

的裂縫，對路面整體結(jié)構(gòu)影響較小，可利用工具將縫內(nèi)的雜物清理干凈后，由施工人員向其中灌入熱瀝青，同時將玻璃纖維格柵放置在裂縫的上方，用于預(yù)防裂縫進展。（3）寬度＞5 mm的裂縫，由于裂縫較大，在實施預(yù)防性養(yǎng)護前使用切槽、灌縫方法處理[1]；施工人員操作切槽機，以裂縫為中線，沿其走向切槽10 cm，清理出槽內(nèi)的雜物后，將熱瀝青灌入其中，確保灌縫密實并以小型壓路機碾壓，平整度與既有路面一致且壓實度＞98%后進行預(yù)防性養(yǎng)護。

2.2 路面車轍處理

車轍問題主要出現(xiàn)在公路路肩、緊急停車帶附近，該工程針對既有車轍病害問題，制定如下的技術(shù)處理方案，車轍處理技術(shù)要點如表1所示：

2.3 路面坑槽處理

干線公路沿線范圍內(nèi)的坑槽病害比較分散，在易積水的位置表現(xiàn)明顯，處理時選用局部修補工藝，具體如下：（1）施工人員將坑槽附近松散的瀝青混凝土塊鑿除掉，將槽底整平處理，槽壁位置修整垂直于槽底，清理后的坑槽內(nèi)部使用鼓風(fēng)機清理。（2）將熱瀝青材料涂刷在坑槽側(cè)邊及底面，材料用量是0.8 kg/m2，對涂刷材料初步加熱后，及時回填改性瀝青混合料，確保回填時的溫度＞160℃。（3）完成回填后，以小型設(shè)備壓實，壓實度不低于98%[2]。

3 干線公路預(yù)防性養(yǎng)護同步碎石封層施工技術(shù)分析

3.1 施工技術(shù)工藝流程

該公路同步碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護施工工藝流程如圖2所示。

3.2 施工準(zhǔn)備

該工程施工前應(yīng)落實如下準(zhǔn)備工作：（1）技術(shù)準(zhǔn)備：結(jié)合施工技術(shù)方案對參與施工的工作人員開展全面技術(shù)交底，使所有參建人員均了解技術(shù)要點及質(zhì)量要求。（2）設(shè)備準(zhǔn)備：操作人員負責(zé)檢查施工設(shè)備的性能，包括灑布車、壓路機等，提前預(yù)熱需要加熱的設(shè)備。（3）現(xiàn)場準(zhǔn)備：依照施工設(shè)計方案對現(xiàn)場車輛的行走路線進行規(guī)劃并采取硬化處理措施，確保養(yǎng)護施工路段的凈空高度＞6 m，以免對灑布施工造成影響；完善養(yǎng)護路段的交通標(biāo)識，指引車輛繞行，根據(jù)養(yǎng)護公路的路面寬度確定封層施工的寬度，盡量減少接縫。

3.3 封層材料灑布施工

案例工程在正式封層材料施工前，以200 m的試驗段確定實際施工的技術(shù)參數(shù)，具體技術(shù)要點如下：（1）裝入設(shè)備的集料高度應(yīng)參考車輛擋板的高度，減少材料在路面上的散落；罐中瀝青的容量為6 000 L，抽取前檢查接頭位置是否嚴密；瀝青材料應(yīng)符合施工技術(shù)要求，車輛均勻灑布，同時施工人員跟進觀察瀝青料余量，及時補充以保證連續(xù)作業(yè)。（2）灑布車輛高速運行后，施工人員應(yīng)同時將石料灑布器、瀝青噴灑桿的開關(guān)開啟，要求灑布車以60 m/min的速度勻速沿既定養(yǎng)護路線前行，監(jiān)測灑布時的瀝青溫度不低于165℃[3]。（3）由于低溫環(huán)境下會減慢乳化瀝青的成形速度，該工程預(yù)先對施工材料加熱，避免乳破現(xiàn)象的出現(xiàn)。（4）該工程將擋板設(shè)置在石料灑布器附近，避免石料飛濺到已經(jīng)完成施工的相鄰作業(yè)面上。（5）灑布過程中，一旦發(fā)現(xiàn)某一材料即將耗盡，則依次關(guān)閉材料閥與瀝青閥，對材料進行裝載。（6）對施工末端位置預(yù)留瀝青油膜（50 cm），以便于接縫施工。

3.4 跟進處理灑布缺陷位置

在施工材料灑布施工過程時，不可避免存在灑布不均勻的情況，該工程隨著灑布車的行進，安排施工人員跟進處理灑布的缺陷位置，具體情況如下：（1）若灑布不均勻形成堆料，則人工鏟除后重新噴灑瀝青并灑布石料；（2）若集料散落在路面上應(yīng)及時清理，避免形成黏附狀態(tài)。

3.5 作業(yè)面橫縱接縫施工

橫向、縱向接縫沒有得到有效處理，會導(dǎo)致接縫處高低不平，影響道路行駛中的平穩(wěn)性、舒適性。雨水容易從接縫位置滲透至路面的面層結(jié)構(gòu)中，損害路面的穩(wěn)定性和耐久性，剝脫的瀝青混凝土?xí)纬煽油?、裂縫等路面問題，誘發(fā)新的質(zhì)量病害。對此，該工程采取如下技術(shù)要點：（1）橫向接縫處理：將1.5 m長的鐵板設(shè)置在接茬處的起灑點和終點位置，避免橫向接縫位置重復(fù)灑布施工，保證平整度。（2）縱向接縫：以對接法進行施工處理，瀝青重疊施工的寬度應(yīng)控制＜5 cm，避免大量重疊而影響接縫質(zhì)量。

3.6 封層材料壓實施工

壓實施工能夠進一步提高封層材料的密實性，使其和原路面形成穩(wěn)定的整體，該工程壓實施工分三步進行，具體技術(shù)要點如下[4]：（1）初壓：壓實設(shè)備是8～10 t的鋼輪壓路機，在同步碎石施工后應(yīng)及時跟進初壓壓實，控制勻速為2 km/h，壓實1遍。（2）復(fù)壓：壓實設(shè)備是16～20 t的膠輪壓路機，初壓后應(yīng)及時跟進復(fù)壓，控制勻速為3～4 km/h，壓實2遍。（3）終壓：壓實設(shè)備是20～26 t的膠輪壓路機，復(fù)壓后跟進，控制勻速為4～5 km/h，消除路面輪跡后停止碾壓。

3.7 養(yǎng)護后開放交通

同步碎石封層施工結(jié)束后，施工人員應(yīng)全面清理路面的散落碎石等雜物，有序開放交通并限速40 km/h，待封層材料完全冷卻后恢復(fù)正常交通。

4 干線公路預(yù)防性養(yǎng)護同步碎石封層施工質(zhì)量控制措施

4.1 加強施工原材料質(zhì)量控制

4.1.1 集料材料

該工程施工所用的集料是石灰?guī)r與玄武巖、黃崗巖，施工前檢測其質(zhì)量性能，均達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示：

4.1.2 瀝青材料

以同步碎石封層技術(shù)對公路進行預(yù)防性養(yǎng)護時，要求瀝青材料的適配性和包裹性良好，與碎石材料在路面上形成可靠的磨耗層[5]。因此，該工程施工中選用90#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青材料，檢測其質(zhì)量性能均達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如表3～4所示：

4.2 控制各節(jié)點施工溫度

溫度變化會引起碎石封層的收縮和膨脹，從而影響其密實度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在高溫下，碎石封層的瀝青黏結(jié)劑可能會軟化，導(dǎo)致碎石之間黏結(jié)減弱，從而減少封層的穩(wěn)定性和強度。而在低溫下瀝青黏結(jié)劑會變脆，使得碎石之間的黏結(jié)更加脆弱，容易發(fā)生開裂[6]。案例工程為了提高碎石封層在不同溫度條件下的穩(wěn)定性和性能，在施工時加強各關(guān)鍵節(jié)點施工材料溫度的把控，具體如表5所示：

4.3 加強灑布量及時間的把控

一方面，石料灑布量與壓實效果密切相關(guān)。如果灑布量過少，會導(dǎo)致碎石封層的密實性不足，無法達到預(yù)期的強度和穩(wěn)定性要求；而灑布量過多，則會導(dǎo)致過度壓實，使得石料間隙減小，排水能力降低，同時也會增加施工成本。另一方面，石料灑布量的大小直接決定封層的厚度，過少的灑布量將導(dǎo)致封層厚度不足，在長時間的使用和環(huán)境作用下易出現(xiàn)裂縫、變形等問題；而灑布量過多則會造成資源浪費，增加施工成本，并可能引起不必要的壓漿和液體滲透。為保證施工質(zhì)量，該工程控制石料灑布量為10～13 m3/km2，瀝青材料灑布溫度＞165℃后灑布石料并配合碾壓，使材料間具有更好的黏結(jié)效果。

5 干線公路預(yù)防性養(yǎng)護施工質(zhì)量檢驗

5.1 抗滑性能

預(yù)防性養(yǎng)護施工結(jié)束后，在施工沿線內(nèi)隨機選擇10個測點，利用鋪砂法檢測路面結(jié)構(gòu)的構(gòu)造深度，進一步了解養(yǎng)護后路面的抗滑性能，檢測值范圍為0.77～0.98 mm，符合0.7～1.1 mm的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2 抗?jié)B性能

在養(yǎng)護施工沿線范圍內(nèi)共選擇10個測點，采用滲水儀法對養(yǎng)護后路面的滲水性進行檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)滲水系數(shù)范圍為103.8～126.5 ml/min，均＜200 ml/min，符合技術(shù)要求。

5.3 平整度

施工后，在預(yù)防性養(yǎng)護路段隨機選擇10個斷面，對斷面道路中線及邊緣使用3M靠尺檢驗平整度，結(jié)果檢測值為0.95～1.35 mm，均＜2 mm，符合技術(shù)要求。

6 結(jié)束語

同步碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)可提高干線公路的抗滑、抗?jié)B性能及平整度，改善公路的整體性能，在實際施工中應(yīng)注重封層材料灑布、壓實施工技術(shù)的運用，并加強材料質(zhì)量及溫度的質(zhì)量控制，提升公路整體維護水平。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公路預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)將進一步創(chuàng)新改進，為國省干線公路的養(yǎng)護工作提供技術(shù)支持。

參考文獻

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