高速公路瀝青路面缺陷微波加熱養護技術研究

王鋒

（甘肅省嘉峪關公路事業發展中心，甘肅嘉峪關 735100）

0 引言

公路路面的質量直接關系到交通的安全和效率。隨著使用年限的增長及車輛荷載與雨水浸潤的影響，高速公路瀝青路面會出現不同程度的坑槽、裂縫等病害，而傳統熱補維修養護存在效率低、工期長、成本高等缺陷，不僅致使高速公路運營受到影響，還會對環境產生一定危害。

為此，亟待尋求一種新的瀝青路面修補方法。微波加熱養護技術是一種比傳統熱補法更加高效、經濟的道路養護方式，其利用微波能量快速加熱路面表層瀝青，使其軟化并重新黏合，從而達到修補路面的目的。相較于傳統熱補法，微波加熱養護技術具有修補速度快、節能環保、不產生噪聲、不污染環境等優點，能夠顯著提高路面的抗裂性能和耐久性，延長路面的使用壽命。

由此可見，微波加熱養護技術在公路養護領域具有廣闊的應用前景。

1 微波加熱養護技術原理及特征

微波加熱養護技術是一種利用微波的高頻電磁波作用來加熱瀝青、修補路面缺陷的新型道路養護技術。其基本原理如下：微波場內存在的極性分子，受電場影響，介質材料內部會產生偶極子，或已經存在的偶極子會重新排列，隨著交變電磁場變化而擺動，頻率可以達到每秒幾億次，分子持續發生變化并在高頻磁場內重新排布，克服已經存在的阻礙和影響，在內部形成較大的摩擦力[1]，這種微觀形態的變化會將微波能量傳輸到介質，宏觀表現就是介質溫度升高，從而實現加熱瀝青、修補路面缺陷的目的。微波加熱養護技術具有多重優點，其中最重要的是高效性、整體性和選擇性。

1.1 高效性

微波加熱養護技術采用的是非接觸式加熱方式，能夠在短時間內實現路面表層瀝青的快速加熱，使其軟化并重新黏合，從而提高道路維修的效率和質量。相較于傳統熱補法，微波加熱養護技術的工期更短，能夠快速、高效地修補各種類型的路面缺陷，大幅度提高了維修效率，減少了對車輛通行的影響。

1.2 整體性

微波加熱養護技術能夠對路面表層瀝青進行整體加熱，使整個修補區域溫度均勻，從而保證修補質量的穩定性和一致性。而傳統熱補法往往只能對局部進行加熱，難以保證修補質量的整體性。

1.3 選擇性

微波加熱養護技術能夠根據路面缺陷的類型和面積，靈活選擇合適的微波加熱設備和加熱參數，從而實現對不同類型和面積的路面缺陷進行精準修復。傳統熱補法往往只能采用單一的加熱設備和加熱參數，難以適應不同類型和面積路面缺陷的修補需求[2]。

2 微波加熱養護技術在高速公路瀝青路面缺陷維修中的具體應用

2.1 工程概況

某高速公路項目已使用多年，路面病害嚴重，嚴重阻礙了道路通行。為解決這一問題，經綜合分析后，確定采用微波加熱養護技術進行施工。在項目開展前，選取長度為500m 的路段進行養護效果試驗，針對微波加熱養護技術應用于處理試驗段路面裂縫、車轍、龜裂以及沉陷等病害的要點展開論述。

2.2 微波加熱養護技術要點

2.2.1 車轍處理

（1）路面清理

在路面清理工作中，需要使用專業的清理設備和工具對路面表面進行清洗、刮除、吸塵等處理，確保路面表面干燥、潔凈、平整。這一步驟的質量和效果直接影響到后續路面修補的成功與否，因此需要嚴格按照標準和規范進行操作。

（2）加熱病害部位

安裝微波加熱設備，對病害部位進行加熱處理。加熱過程中需要監測加熱溫度，使其達到標準要求，從而保證舊材料軟化，便于加入新材料后與其黏結形成均勻的路面。加熱時間和溫度需要根據具體情況進行調整[3]。

（3）加入新料

加入新的瀝青混合料，并確保其性能符合標準要求，以保證修補后的路面具有良好的耐久性和穩定性。在加入新料的過程中，需要注意混合料的配合比和加料量，以保證新舊材料均勻地融合。同時，需要根據實際情況調整施工工藝和參數。

（4）攤鋪整平

攤鋪整平是車轍病害修補的重要步驟之一，其目的是將加入的新材料均勻地覆蓋在病害部位，并使其與舊材料均勻融合。在進行攤鋪整平時，需要使用專業的設備和工具，對新材料進行攤鋪、壓實、整平等處理，以確保路面的平整度和舒適性。同時，為保證修補質量和效果，需要根據實際情況對施工工藝和參數進行調整。在攤鋪整平過程中，需要注意新舊材料的均勻融合，防止出現疏漏或堆積等問題，從而保證修補后的路面具有良好的耐久性和穩定性。

（5）碾壓

碾壓的目的是對修補后的路面進行壓實，提高路面的平整度和強度。在進行碾壓作業時，需要選擇合適的碾壓設備，并根據實際情況調整施工工藝和參數，以保證路面的壓實度達到標準要求[4]。同時，在碾壓過程中需要注意施工速度和碾壓次數，避免過快或過慢，以保證路面的壓實效果和質量。此外，還需要注意施工過程中盡量避免對周邊環境和行車安全產生不良影響。

2.2.2 裂縫處理

在公路養護工程中，橫向裂縫和縱向裂縫是常見的路面病害。橫向裂縫主要是由于路面受到剪切力的作用，導致路面沿垂直于行車的方向產生裂縫。縱向裂縫是由于路面受到拉伸力的作用，導致路面沿行車方向產生裂縫。此類裂縫的寬度通常都在2mm 以上，嚴重影響了路面的平整度和舒適性。同時，路面局部還存在較多的龜裂病害，龜裂深度通常在5mm 左右。為了解決此類路面病害，需要采用專業的裂縫處理技術，以保證路面的平整度和耐久性。在具體的裂縫處理過程中，需要根據裂縫的類型、寬度和深度等因素選擇適當的處理技術，以保證施工質量和效果。

（1）清理裂縫部位

清理裂縫的目的是將裂縫內部的雜物和污物清理干凈，以保證填縫材料能夠充分填充裂縫。在清理裂縫時，一般采用高壓吹掃的方式進行，以有效地清除裂縫內的灰塵、碎石等雜物。在清理過程中，需要根據實際情況選擇適當的清理工具和設備，以保證清理效果和安全性。

（2）加熱

加熱是裂縫處理工作中的重要步驟之一，其目的是通過加熱裂縫周圍的路面，使其軟化，便于填縫材料的充填和黏結。在加熱時，需要安裝微波加熱設備，并持續加熱15min 以上，以保證路面的軟化程度和溫度達到標準要求。加熱時間和溫度需要根據具體情況進行調整和控制，以保證填縫材料能夠充分填充裂縫，并與路面均勻地黏結融合。

（3）灌注新瀝青

在灌注新瀝青時，需要及時將瀝青材料倒入裂縫內部，并采用專業的工具和設備進行振實和壓實，以保證瀝青材料充分填充裂縫。在灌注新瀝青的過程中，需要注意瀝青材料的溫度和流動性，防止出現沉積和堆積等問題。

（4）開放交通

開放交通前，需要將多余的瀝青材料清理干凈，以保證路面的平整度和舒適性。同時，還需要對修補后的路面進行檢測，確保各項指標符合標準要求，并進行必要的調整和修正。在檢測過程中，需要注意路面的平整度、密實度、厚度等因素，以保證修補后的路面具有良好的耐久性和穩定性[5]。在檢測結果符合標準要求后，還需要采取必要的安全措施，方可開放交通，以保證交通的暢通和安全。

2.2.3 坑槽處理

坑槽是常見的路面病害類型之一，其主要表現為路面表面出現凹陷或坑洼。該試驗段坑槽病害數量較多，面積均在2.0m×1.2m 以內。在進行坑槽處理時，需要先將坑槽內的松散材料清理干凈，以便開展后續的填筑工作。具體的工藝方案如下。

（1）清理坑槽

采用機械或手工進行坑槽清理，具體的清理工具和設備需要根據實際情況進行選擇和調整。清理坑槽的過程中，需要注意保護周邊環境和行車安全。同時，還需要保證坑槽內部干凈、平整，以便填筑材料能夠充分填充坑槽。

（2）加熱

加熱處理目的是通過加熱坑槽部位，使其周邊瀝青軟化，便于填筑材料的充填和黏結。在進行加熱處理時，需要根據具體情況對加熱時間和溫度進行調整和控制，以保證填筑材料能夠充分填充坑槽，并與路面均勻黏結。對坑槽部位實施加熱處理時，加熱時間一般在20～25min 之間，以保證坑槽周邊瀝青的軟化程度和溫度達到標準要求。

（3）噴涂底部黏結劑

噴涂底部黏結劑可以有效地增加填筑材料與路面的黏結強度，避免填筑材料出現脫落或松動等問題，從而提高路面的耐久性和穩定性。在噴涂底部黏結劑時，需要根據具體情況調整噴涂的厚度和均勻性。同時，還需要注意底部黏結劑的干燥時間，避免在其還未干燥時就進行填筑而影響黏結效果。

（4）填筑新材料

填筑新材料是坑槽處理的關鍵步驟之一，其目的是將預制的新材料填充到坑槽內部，并采用專業的工具和設備進行振實和壓實，以保證填筑材料充分填充坑槽。填筑材料的選擇和配比需要根據具體情況進行選擇和調整，以保證填筑材料的質量和性能。

（5）壓實材料

在進行壓實工作時，需要根據填筑材料的性質和特點，選擇合適的壓路機進行壓實，同時，還需要保證壓實的均勻性和充分性，以保證填筑材料與路面黏結牢固，形成堅實、平整的路面。壓實的過程中，需要注意掌握壓路機的速度和壓實的力度，以避免對填筑材料和路面造成不必要的損傷。

3 瀝青路面微波加熱養護技術應用效果評價

為檢驗微波加熱養護技術的施工質量和效果，選取滲水系數、壓實度、構造深度及平整度作為評價指標。通過對此類指標的測量和分析，可以評估微波加熱養護技術對路面性能的影響。如果此類指標的數值符合要求，說明路面性能得到良好的提升，施工效果良好；反之，如果此類指標的值無法滿足要求，說明微波加熱養護技術存在問題，需要進行進一步改進和調整。檢測結果如表1～表4 所示。

表1 滲水系數檢測結果 單位：mL/min

表2 壓實度檢測結果/%

表3 構造深度檢測結果 單位：mm

表4 平整度檢測結果 單位：mm

由以上分析可知，該試驗路段在應用微波加熱養護技術處理后，路面滲水系數、壓實度、構造深度及平整度均滿足標準要求，可在全路段養護中推廣應用。

4 結語

綜上所述，瀝青路面養護施工時使用微波加熱養護技術具有明顯的優勢，可以有效提高修補質量和工作效率，進而延長路面的使用年限，還能帶來顯著的經濟效益和環保效果。因此，在今后工作開展中，需要加大力度對微波加熱養護技術進行研究，探索其應用范圍和技術特點，以更好地推廣和應用該技術，為促進我國高速公路建設高質量發展提供有益參考。