對瀝青混凝土路面養護技術及其養護機械的研究

公路交通量大、行駛速度高，其養護工作的要求是：在全面養護的基礎上，提高路面的施工質量和使用性能，要求養護工作及時、快速、安全、不阻斷交通；最大限度地降低養護工人的勞動強度，保證施工安全，加強勞動保護，減少環境污染。近年來公路與城市道路建設中越來越多的選擇了瀝青混凝土路面，主要是因為瀝青混凝土路面有著優越的使用性能。瀝青路面又稱柔性路面，柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應性強。瀝青路面具有表面平整、美觀、行車舒適、噪音小等優點。但瀝青路面也有耐水性差、高溫穩定性差、低溫易開裂、耐老化性差等缺點，它也經常受到天氣、溫度、行車以及材料等方面的影響，以及路面結構設計等方面的原因，不可避免地會出現各種各樣的病害，而這些病害又對行車速度、路面使用壽命、乘客舒適性以及交通安全等帶來了有害的影響。

一、典型病害

由于車輛載荷、水和溫度變化等自然因素的作用及修建過程中的質量問題，公路路面在建成通車后，會出現一些路面病害。

1.路面裂縫 從外觀上可分為縱裂、橫裂和龜裂，從產生機理上可劃分為瀝青面層的溫度裂縫、疲勞裂縫和基層反射裂縫三大類。根據全國范圍內的調查結果，我國公路瀝青路面裂縫絕大多數是瀝青面層的溫度裂縫，反射裂縫僅占少數。溫度裂縫起始于表面，逐漸向下延伸到穿透面層和基層。在同一地區，影響面層裂縫數量的最重要因素是瀝青的性能。

2.路面車轍 車轍是瀝青路面在高溫季節由車輛載荷反復碾壓形成的。(1)車轍的嚴重程度與瀝青面層的結構組成和配合比有極大關系，Ⅱ型瀝青混凝土路面自身的抗車轍能力比Ⅰ型好得多；(2)車轍形成的部分原因是由于雨水滲透侵蝕了基層表面粉料，使其軟化進而形成車轍；(3)瀝青面層在行車載荷作用下產生的蠕變是形成車轍的主要原因，半剛性基層的變形很小或基本沒有壓縮變形。

3.路面局部網裂沉陷 公路半剛性基層瀝青路面曾出現過不少局部網裂沉陷，特點是行車道輪跡下路面局部網裂嚴重，沉陷較深，對行車安全威脅極大。其形成的主要原因為：(1)路面出現裂縫未及時封堵，雨水下滲后在行車輪胎的強力“泵吸”作用下，半剛性基層的灰漿被吸出，導致基層破碎松散，瀝青層破壞而下陷。(2)基層局部成型不好，強度不足，在行車荷載反復作用下路面發生網裂，雨水下滲后灰漿被吸出或擠出而下陷。這種形式的病害主要發生在行車道，嚴重之處在于基層完全破壞。

4.路面松散、坑槽 公路半剛性基層瀝青路面病害中相對出現較多的是面層松散坑槽。產生的主要原因有：(1)瀝青混合料在施工時拌和不均勻，瀝青含量相對減少，不能將礦質集料有效粘結，在高速行駛車輛輪胎的“泵吸”作用下，較細集料被吸出，導致局部松散坑槽；(2)由于施工時混合料拌和溫度太高，使瀝青過早老化發脆，粘結力下降；(3)施工溫度太低，混合料溫度下降快，壓實不充分，導致密實度不足；(4)施工時路面下面層標高控制不好，導致瀝青上面層太薄，沒有形成結構厚度。

5.路基沉陷橋頭跳車 路基不均勻沉降，橋頭臺背填土壓實度不足會導致路面沉陷，一般多發生于高填方處或地基不良、有空穴的地段。我省的高等級公路也時常出現這類破壞。

二、預防性養護有重要意義

圍繞建設與養護、維修與預防的關系，只有長期保持良好的路面使用性能，道路建設的巨額投資才能充分發揮其投資效益，而長期保持路面良好的技術狀況必須有一個強有力的養護維修支持系統來保障，從這一意義上來說，養護維修實際上是道路建設的延續。在路面養護和維修的關系上，長期以來人們總是習慣于等到路面開始出現損壞后，才想起要對它進行維修，而對于路面還處于良好狀態下進行預防性養護的意義則往往認識不足。預防性養護實質上是一種周期性的強制保養措施，它并不考慮路面是否已經有了某種損壞。預防性養護最佳實施時機應該是在路面尚處于良好狀況，或者只有某些病害先兆時進行。雖然預防性養護需要投入某些費用，但它是一種費用——效益比非常良好的養護措施。

三、瀝青路面預防性養護中使用的機械

通常預防性養護主要設備有灌縫機械、路面局部修補作業機械、大面積表面處治機械等。

（1）壓力式灌縫機：灌縫作業前一般先要進行清縫后再進行灌縫，大于3mm的裂縫一般還需要開槽作業。灌縫機主要應配有壓力控制裝置、密封材料的加熱或保溫裝置，為防止噴槍軟管堵塞還應采取相應的加熱、保溫（如纏繞電熱帶等）措施。

（2）噴射式補坑機：噴射式瀝青路面修補技術是一種高效、快速修補路面坑塘的養護技術，主要原理是利用高壓噴射方式，將已加熱的乳化瀝青經過噴管與輸送帶傳送來的骨科相混合，通過高速壓縮空氣將混合料均勻地噴射到路面坑塘中，由于慣性的作用達到密實粘結的效果。由于工藝簡單，又無需再進行碾壓，補坑作業時間短，能很快開放交通。噴射式路面補坑機主要由汽車底盤（或拖掛式）；乳化瀝青罐及其加熱保溫裝置、輸送管道；骨料貯存倉及輸送帶；清洗液儲罐；液壓驅動裝置；空壓機與噴管等組成。

（3）路面熱再生修補機械：就地熱再生設備的關鍵部分主要是加熱板，它要提供高效的輻射熱能，對舊路面加熱既要時間短、并達到一定的深度；又不能過熱，使瀝青老化，失去再生的意義。另外，根據修補面積的大小不等，加熱板最好有分區功能。能對整條車道進行連續就地再生作業的設備一般具有路面預熱功能、熱銑刨功能、新料填加功能、拌和功能、攤鋪功能等。單層再生作業是新料與熱銑刨下來的舊料在攪拌器中充分攪拌后，再進入攪拌器與熨平板之間的儲料倉，通過攤鋪和振動熨平板形成新的路面，最終壓實由振動壓路機或靜壓壓路機完成。雙層再生作業是在單層再生混合料作為底層，又通過第二熨平板將新料攤鋪形成1——2cm的磨耗層。由于底層與摩耗層均是由就地再生機進行熱攤鋪和振動熨平預壓作業，再通過壓實機械終壓成形，所以能保證路面的修補質量及平整度得到很好地控制。

（4）稀漿封層與改性乳化瀝青稀漿封層攤鋪機：稀漿封層技術對于新、舊路面的老化、裂縫、光滑、松散、坑槽等病害能起到預防和維修的作用，使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。

瀝青路面養護機械還有綜合養護車、多功能養護車等。

四、加強對養護機械的管理

養護部門應該建立機械設備管理和保養制度，制定《機械設備安全操作規程》和《機械設備技術保養規程》，保障各種機械設備能夠正常運轉，實現設備安全生產與人員共同管理加強機械管理工作。必須建立對養護機械進行跟蹤檢測維修的制度，形成日常使用自檢、互檢及專業人員定期檢查相結合、送修理廠操作人員和管理人員隨機同步跟機檢修的維修方式，作好設備的故障和維修記錄登記。提高養護機械人員綜合素質，每一個機械操作人員必須熟練掌握作業機械的操作使用與保養，加強對機械的使用管理，按操作規程正確操作機械。有一批先進的性能穩定的養護機械，又有一個有較高綜合素質的作業團隊，才能真正實現養護機械化。

隨著瀝青混凝土道路的增多，以及養護作業工藝和材料上的不斷創新，對養護機械的生產廠家，包括設計、制造、售后服務等方面均提出越來越高的要求，而養護機械使用單位同樣也應該從設備的保養、操作人員的素質、養護材料的選用等方面給予足夠的重視，做到密切配合，精心施工，才能更好地推動瀝青混凝土路面預防性養護機械化的發展。