預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

范瑞娟，穆景紅

（1.新鄭市公路工程處，河南 鄭州 451100；2.新鄭市新通公路養(yǎng)護(hù)工程有限責(zé)任公司，河南 鄭州 451100）

為延長公路使用壽命、提高公路安全性和可靠性，預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)逐漸得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)是針對公路損壞的根本原因，通過提前預(yù)防和修復(fù)道路上的問題，有效減少道路損壞、延緩道路老化進(jìn)程的一種先進(jìn)方法。它不僅可以降低養(yǎng)護(hù)成本，提高道路服務(wù)水平，還可以減少交通事故發(fā)生，保障交通運輸?shù)陌踩晚槙场１疚奶接戭A(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用，希望可以為相關(guān)工作人員提供參考。

1 公路施工技術(shù)特征

我國主要采用半剛性路面結(jié)構(gòu)對公路進(jìn)行施工，在后續(xù)使用過程中存在大量重型車輛，甚至存在嚴(yán)重超載現(xiàn)象，對路基路面造成各種各樣的破壞。為延長公路使用壽命，可以采取全面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，從而改善公路路面性能。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在病害發(fā)生或擴(kuò)大之前對公路路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，防止路面進(jìn)一步破損，延長路面的使用壽命。瀝青公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在路面具有固定結(jié)構(gòu)的要求下，為了增加使用壽命，改善交通行駛條件，減少路面破損面積而進(jìn)行的施工[1]。從長遠(yuǎn)來看，采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施可以降低維護(hù)成本，延緩道路老化，在原有不良路面的基礎(chǔ)上達(dá)到降低病害、改善交通的目的。

2 預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

2.1 紅外輻射加熱技術(shù)

紅外輻射加熱技術(shù)是通過紅外線輻射來修補(bǔ)受損的瀝青路面，避免公路出現(xiàn)明顯的裂縫、變形。這種工藝的主要優(yōu)勢能夠廣泛應(yīng)用在公路預(yù)防養(yǎng)護(hù)工作中，具有較高的生產(chǎn)率和節(jié)約施工材料的特性[2]。同時，還不會產(chǎn)生額外的廢舊料，環(huán)保性能突出。然而，該技術(shù)在進(jìn)行加熱的過程中，由于上下段加熱的均勻性不協(xié)調(diào)，可能造成瀝青路面出現(xiàn)氧化、燒焦等問題，在應(yīng)用的過程中，要根據(jù)實際情況來進(jìn)行選擇。首先，如果外部自然氣溫在15℃～20℃，采用紅外線輻射加熱裝置對出現(xiàn)細(xì)微裂痕、凹面的路面加熱1min～2min。用溫度計測試，當(dāng)瀝青路面的氣溫達(dá)到110℃時，立即使用小型壓路機(jī)碾壓、整平。等待冷卻后噴灑適量的瀝青，進(jìn)行二次碾壓，能夠有效改變?yōu)r青路面的整體性能。其次，如果瀝青路面表面出現(xiàn)小坑槽、水滴點的話，首先要將雜質(zhì)、水分清理干凈，然后再利用燃?xì)饧t外輻射進(jìn)行加熱，在路面達(dá)到150℃時，加入新的瀝青混合料，壓路機(jī)鋪平后再碾壓，即可恢復(fù)路面的光滑和平整。

2.2 還原劑密封技術(shù)

在瀝青路面裂縫修復(fù)中，接縫灌漿是最常用的修復(fù)方式，其修復(fù)效率較高。在實際應(yīng)用中，需要使用高黏度、高黏彈性的填充劑對路面裂縫進(jìn)行密封填充。為了獲得更好的修復(fù)效果，需根據(jù)實際情況，選用合適的填充劑與填充方法。例如，對于細(xì)小的路面裂縫，可以不進(jìn)行接縫灌漿，而是采用紅外線加熱瀝青的方式進(jìn)行修補(bǔ)；對于較大的路面裂縫，則需要向其中注入密封劑或高溫瀝青，實現(xiàn)對裂縫的修復(fù)[3]。根據(jù)公路的實際運行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以有效減少公路運行管理中人力、物力的投入，也可以避免病害問題擴(kuò)大，影響公路的正常運行。

2.3 復(fù)合封層施工技術(shù)

1.鋪設(shè)玻纖土工格柵待完成路面裂縫封堵后，選用錨固法在路基表面鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵。預(yù)先利用鐵皮將玻璃纖維土工格柵固定在表面灑布黏層瀝青的路基表面，其中，在黏層油表面按每1000m2預(yù)先灑布3m3～5m3石屑，采用錘擊法將釘子釘入下層結(jié)構(gòu)；將土工格柵沿垂直方向拉緊，以2.5m 的間隔進(jìn)行分段固定，保持格柵的挺直狀態(tài)；采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行土工格柵表面的碾壓處理，沿縱、橫兩個方向?qū)⒏駯欧謩e搭接約20mm、15mm 寬度；待完成玻纖土工格柵鋪設(shè)后，落實成品養(yǎng)護(hù)工作，避免格柵受損[4]。

2.碎石同步封層施工在SBS 改性瀝青同步碎石封層施工環(huán)節(jié)，將預(yù)熱后的碎石與0.5%瀝青混合完成預(yù)拌，利用輪式裝載機(jī)將拌制好的碎石料裝載至同步碎石封層車的骨料斗內(nèi)，待高溫瀝青運輸車輛進(jìn)場后完成質(zhì)檢，確保SBS 改性瀝青溫度不低于165℃，并將混合料同步碎石封層車的儲罐內(nèi)完成裝載。在混合料噴灑環(huán)節(jié)，選用同步碎石封層車以2.5km/h 的速度同步噴灑瀝青與碎石，將熱瀝青灑布量控制在約1.5kg/m2，且碎石覆蓋率達(dá)到70%以上，確保混合料中無石子重疊、瀝青露出等問題。待完成混合集料灑布后，實時測量SBS 改性瀝青溫度，待溫度下降65℃～80℃時，選用16t輪胎式壓路機(jī)以2km/h 速度進(jìn)行均勻、慢速碾壓作業(yè)，將單次碾壓前后輪機(jī)重疊部分寬度控制在約30cm，并遵循由低到高的順序進(jìn)行過渡部位碾壓，重復(fù)碾壓2～4次，保證路面壓實度達(dá)標(biāo)。在碎石同步封層施工結(jié)束后，需安排專人進(jìn)行路面施工質(zhì)量驗收，保證滿足工程設(shè)計要求，并且在路面冷卻至50℃以下前禁止通車，做好封閉交通管理[5]。

2.4 進(jìn)行養(yǎng)護(hù)效果評估與調(diào)整

第一步，選擇適合的評估方法，根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)效果的評估。第二步，根據(jù)確定的評估指標(biāo)和方法，開展養(yǎng)護(hù)效果的實際評估工作，收集必要的數(shù)據(jù)和信息，以了解養(yǎng)護(hù)工作的效果和成效。第三步，對評估得到的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)效果的定量或定性評估，分析養(yǎng)護(hù)工作在各個指標(biāo)上的表現(xiàn)和改善情況。第四步，將養(yǎng)護(hù)效果與之前的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較和對比，評估改善和提升的程度。根據(jù)比較結(jié)果，判斷養(yǎng)護(hù)工作是否達(dá)到預(yù)期的效果。第五步，根據(jù)評估結(jié)果，對不達(dá)標(biāo)的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。針對出現(xiàn)的問題，采取相應(yīng)的修復(fù)和改進(jìn)措施，提高養(yǎng)護(hù)工作的效果和效率。第六步，在養(yǎng)護(hù)效果評估和調(diào)整的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗并進(jìn)行分享。將成功的經(jīng)驗和做法推廣應(yīng)用，提升整體養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量和水平[6]。

2.5 銑刨

1.對公路路面的凸起部分采取拉線的橫向銑刨技術(shù)，從而使瀝青的攤鋪厚度符合施工要求；在具體薄層罩面施工過程中，為了確定公路罩面部分的起止點，施工技術(shù)人員可以按照1‰的陡斜度開展25m 的縱向坡度調(diào)整施工。

2.技術(shù)人員在輪胎痕轍處理中，要按照厚度小于2.5m 的要求進(jìn)行銑刨。

3.清理。對于臺階、坑槽等較為隱蔽和需要銑刨的施工部位，雇用專業(yè)清潔人員用鋼絲刷開展清理工作。利用清掃車清掃原有路面，并用風(fēng)力滅火器反復(fù)吹掃。如在路面發(fā)現(xiàn)有瀝青堆積的“油餅”，要及時派施工人員進(jìn)行清理，同時用風(fēng)力滅火器吹掃。

2.6 薄層罩面技術(shù)

在公路瀝青表面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中，薄層罩面也是比較常見的預(yù)防性措施。薄層罩面技術(shù)是在舊公路瀝青表面覆蓋一層≤2.5cm 的高溫瀝青混合料。這種技術(shù)能有效阻止瀝青混合料的持續(xù)劣化，提高瀝青的平整度，賦予公路表面更好的抗滑性和張力，并起到增強(qiáng)瀝青混合料強(qiáng)度的效果。但相較于其他技術(shù)而言，這種方法的成本更高[7]。因此，在一些級別較高的公路以及損壞較輕的瀝青路面矯正養(yǎng)護(hù)工作中，才會用到薄層罩面技術(shù)。首先，利用瀝青罩面車噴射改性乳化瀝青，再與高溫瀝青混合料進(jìn)行攤鋪。然后，用壓路機(jī)碾壓，將破損的道路表面重新修整好。根據(jù)計算，一般普通的公路在使用薄層罩面技術(shù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后，使用壽命可延長到8～10 年。

2.7 同步碎石密封技術(shù)

在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，同步碎石密封施工技術(shù)對操作要求較高，需要在施工過程中同時進(jìn)行碎石、瀝青等材料的攤鋪，在這個過程中需要將瀝青加熱至160℃，確保瀝青能夠順利噴灑[8]。在實際施工中，必須保證碎石均勻分布，在車流壓力與黏合劑的配合下，使路面恢復(fù)平整性。碎石滲透至路面裂縫中后，能夠形成磨耗層，可有效延長路面的使用年限。以乳化瀝青作為黏合劑，可以有效提升碎石與路面之間的黏結(jié)度，以便其更好地滲透到路面裂縫中。

2.8 路面性能檢測

完成路面復(fù)合封層施工后，參考現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)性能測試，選取滲水性能、抗滑性能兩項指標(biāo)進(jìn)行分析。在本次施工路段共設(shè)有8 個測點。觀察試驗結(jié)果可知，采用路面復(fù)合封層施工技術(shù)后，各測點處路段的路面滲水系數(shù)均為0，說明路面滲水性能得到大幅提升；觀察抗滑性能測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，施工后路面的抗滑指標(biāo)平均達(dá)到65～70，平均抗滑值＞60，符合抗滑性能設(shè)計要求。在此基礎(chǔ)上，為檢驗精表處施工對于路用性能的影響，采用鉆芯取樣方法進(jìn)行抽樣測試，測得路面結(jié)構(gòu)的滲透深度控制在7.8mm～9.5mm，原瀝青路面的延度、針入度、軟化點、彈性恢復(fù)等指標(biāo)均得到大幅提升，有效達(dá)成路用性能優(yōu)化目標(biāo)。在經(jīng)濟(jì)效益評價上，該項目中選用的復(fù)合封層施工方案屬于薄層罩面技術(shù)，將其與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的超薄磨耗層施工方案進(jìn)行比較分析，兩種養(yǎng)護(hù)工藝在修復(fù)路面裂縫、改善路面滲水性能等方面均具有良好的應(yīng)用價值。然而超薄磨耗層的結(jié)構(gòu)厚度平均在3cm 以內(nèi)，使用壽命不超過4 年，且費用支出約為60元/m2；復(fù)合封層施工方法整合應(yīng)用多種路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)，使得路面層厚度明顯增大，有效延緩車轍、裂縫等路面病害的發(fā)生速度，且施工成型效果好、效率高，費用約為40 元/m2，滿足后期公路改造與加寬、加鋪施工要求，具有更高的經(jīng)濟(jì)價值[9]。

2.9 攤鋪瀝青混合料

1.對瀝青混合料鋪攤時，要提前30min 以上對熨平板進(jìn)行高溫度預(yù)熱。在鋪攤時，熨平板的選擇要與搗實裝置的振動頻次和振蕩幅度相適合。通常情況下，路面的壓路機(jī)施工要運用高頻次、低振幅的方法，橋面的壓路機(jī)施工則采用低頻次、低振幅的方法。

2.施工技術(shù)人員在具體攤鋪過程中，要按照4～6 m/min 的速度進(jìn)行，以均勻、緩慢且無間斷的狀態(tài)進(jìn)行攤鋪，保證攤鋪機(jī)攤鋪出平整的路面。

3.攤鋪機(jī)械攤鋪后，一般情況下無須人工干預(yù)，但是，如果有離析、鼓泡等意外情況，需要人為進(jìn)行找平，并根據(jù)實際情況，在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，更換瀝青混合料或者對鋪攤機(jī)進(jìn)行調(diào)整，從而改善攤鋪的施工效果。在攤鋪機(jī)攤鋪的瀝青混合料未壓實前，嚴(yán)禁任何人進(jìn)入踩踏。

4.在鋪設(shè)瀝青前，要將攤鋪機(jī)調(diào)至最佳狀態(tài)，調(diào)整過程中尤其要注意螺旋布料器兩端的料位器，將料門開度、鏈板送料器的速度與螺旋布料器的轉(zhuǎn)速調(diào)整一致，同時將螺旋布料器里面的混合料加到螺旋布料器的2/3 處，降低在施工過程中產(chǎn)生離析的概率[10]。

5.在瀝青鋪設(shè)過程中，要嚴(yán)格按照試驗好的最佳鋪攤厚度進(jìn)行攤鋪，并隨時做好檢測。開始鋪設(shè)瀝青前，要將熨平板提前預(yù)熱至規(guī)定溫度，熨平板拼接時一定要嚴(yán)密無縫隙，從而防止出現(xiàn)瀝青鋪面被拉出痕跡。

6.在對輪胎車轍進(jìn)行補(bǔ)平鋪設(shè)瀝青時，要指派具體人員負(fù)責(zé)對攤鋪機(jī)進(jìn)行補(bǔ)料，攤鋪料的厚度按照2.5cm的厚度進(jìn)行施工，瀝青混合料攤鋪至少要超出畫線處1.2cm。

3 結(jié)語

公路是現(xiàn)代交通系統(tǒng)中的重要組成部分，承載著大量的交通流量和運輸需求。然而，隨著時間的推移和交通負(fù)荷的增加，公路面臨著不斷損壞和老化的問題，給交通安全和行車舒適度造成了不利影響。傳統(tǒng)的公路維護(hù)主要是在損壞發(fā)生后進(jìn)行修復(fù)，存在成本高、效果差和周期短等問題。因此，研究預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)是提高公路養(yǎng)護(hù)效率和延長公路使用壽命的關(guān)鍵。本文針對預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用展開研究，希望可以為相關(guān)人員提供科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、可行的道路養(yǎng)護(hù)方法。