論瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)降噪薄層微表處技術(shù)

摘要 針對(duì)瀝青路面養(yǎng)護(hù)普通微表處方案行車(chē)噪聲較大而降低了實(shí)用性能的狀況，決定采用QMS降噪微表處技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，分別從原材料、級(jí)配等級(jí)等方面對(duì)降噪原理及施工特點(diǎn)實(shí)施綜合探究。文章依托某高速公路實(shí)際施工的55萬(wàn)m2 QMS薄層罩面實(shí)施了近2.5年的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，與常規(guī)微表處相比，QMS降噪微表處能降低噪聲10～15 dB，且抗滑性、抗水損、耐久性能較好，充分表明該技術(shù)具有較高的可行性，可供后續(xù)類(lèi)似工程施工參考和借鑒。

關(guān)鍵詞? QMS薄層罩面;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);降噪;抗滑性能;抗?jié)B水性能

中圖分類(lèi)號(hào) U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）12-0172-03

收稿日期：2022-03-15

作者簡(jiǎn)介：馮仕楊（1982—），男，本科，工程師，研究方向：工程建設(shè)管理。

0 引言

現(xiàn)階段我國(guó)部分運(yùn)營(yíng)較早的公路，因交通流量、重載車(chē)輛的持續(xù)增長(zhǎng)，出現(xiàn)了一定程度的質(zhì)量病害，嚴(yán)重影響行車(chē)安全，亟須進(jìn)行維修。目前公路維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案較多，如何選擇一種經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的維修技術(shù)，成為養(yǎng)護(hù)行業(yè)的同性問(wèn)題。常規(guī)微表處處理方案能迅速修復(fù)路面性能、閉合裂縫、減輕車(chē)轍病害，但該技術(shù)也存在一定的缺陷，因增大了車(chē)輛行駛噪聲，車(chē)輛行駛安全性受到一定影響[1]。針對(duì)常規(guī)技術(shù)的缺陷，進(jìn)一步提出了QMS降噪微表處（QuietMicro-Surfacing）技術(shù)，該技術(shù)對(duì)微表處聚合物的配合比實(shí)施優(yōu)化，主要增加了強(qiáng)化纖維材料的摻配量，并融合了纖維及降噪微表處的兩種工藝特性，取得了顯著成效[2]。

1 QMS降噪原理及工藝特點(diǎn)

為有效實(shí)現(xiàn)瀝青路面降噪的目的，相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士建議通過(guò)高黏微表處技術(shù)實(shí)施降噪，數(shù)據(jù)顯示與常規(guī)微表處相比，其形成的噪聲下降3.6%;部分專(zhuān)家提出通過(guò)摻入橡膠粉實(shí)施微表處降噪，但這種方法會(huì)在一定程度上降低其使用壽命;還有部分專(zhuān)家建議通過(guò)對(duì)碾壓方式實(shí)施對(duì)比研究，對(duì)比發(fā)現(xiàn)科學(xué)有效的碾壓方式能在一定程度上達(dá)到降噪的目的，但效果極不理想。綜上所述，常規(guī)微表處降噪方式可歸納為兩種，即：調(diào)整碾壓方式和摻配橡膠粉[3]。前者主要通過(guò)控制碾壓時(shí)間來(lái)達(dá)到效果，但工程實(shí)踐中碾壓時(shí)間不易控制，因此降噪效果不差;而摻配橡膠粉方案，不僅操作困難，而且造價(jià)較高，通常性能好的橡膠粉價(jià)格昂貴，使用時(shí)需要脫硫處理，不易與瀝青相互融合，會(huì)影響微表處的使用壽命。基于這種情況，決定采用QMS降噪微表處技術(shù)：

（1）QMS降噪微表處技術(shù)主要是通過(guò)專(zhuān)用設(shè)施，將水基聚合物黏結(jié)材料、級(jí)配集料、纖維、水、添加劑按照特定比例拌合成具有流動(dòng)性的復(fù)合材料，并均勻地鋪設(shè)在瀝青路面上，形成一層具有降噪性能的薄層。在適宜工況下將QMS微表處聚合物鋪設(shè)于清潔后的瀝青路面上方，鋪設(shè)厚度宜控制在0.6～1.0 cm范圍內(nèi)，能提升瀝青路面表層降噪性能及使用壽命。

（2）和常規(guī)MS-Ⅲ微表處相比，按標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)進(jìn)行級(jí)配選擇時(shí)，在4.75～9.5 mm標(biāo)準(zhǔn)孔徑內(nèi)范圍內(nèi)，增設(shè)8 mm孔徑的非標(biāo)篩網(wǎng)，以嚴(yán)格控制微表處中大粒徑的含量。

（3）在確保抗滑性能的前提下，配合比設(shè)計(jì)需對(duì)2.36 mm、4.75 mm、8 mm三級(jí)篩網(wǎng)孔徑的粒料通過(guò)率實(shí)施優(yōu)化調(diào)整以確保集料粒徑級(jí)配滿(mǎn)足參數(shù)要求，控制微表處路面厚度設(shè)計(jì)值，最大限度提升降噪性能。

2 原材料及級(jí)配范圍

2.1 原材料及技術(shù)要求

所選用的黏結(jié)料為BCR聚合物高粘乳化瀝青，集料采用粗、細(xì)集料（玄武巖或輝綠巖），纖維則是進(jìn)口無(wú)堿纖維噴射紗，水為飲用清潔水（pH=7），填料和礦粉則是滿(mǎn)足規(guī)范要求的水泥、礦粉消石灰。

（1）原材料檢驗(yàn)方式按照現(xiàn)行公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其中粗、細(xì)集料相關(guān)性能參數(shù)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（2）為有效提升QMS抗滑能力，規(guī)定集料砂當(dāng)量必須符合表1規(guī)定。纖維材料和高粘瀝青的相關(guān)性能參數(shù)必須分別滿(mǎn)足表2、表3要求。

2.2 級(jí)配范圍

根據(jù)QMS降噪的使用要求，所選用的礦料級(jí)配范圍如表4所示。

3 QMS施工質(zhì)量控制

QMS施工方法和常規(guī)微表處基本工序相同，控制攤鋪速度不得超過(guò)2 km/h，攤鋪厚度處于1.0～1.2 cm范圍內(nèi)。同時(shí)，還要加強(qiáng)縱、橫向接縫的處理，確保縫隙順直、平整，還要對(duì)成漿狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，確保滿(mǎn)足規(guī)范要求[4]。

（1）做好施工材料質(zhì)量檢測(cè)工作。嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，選擇質(zhì)量好、實(shí)力足的材料生產(chǎn)廠家合作。材料進(jìn)場(chǎng)前，查看有無(wú)合格證，了解所需規(guī)格與設(shè)計(jì)要求是否相符，采取抽樣檢查法，查驗(yàn)材料質(zhì)量，質(zhì)量不合格的嚴(yán)禁入場(chǎng)使用。

（2）嚴(yán)格控制生產(chǎn)冷再生瀝青混合料的質(zhì)量。確保大粒徑集料完全裹覆，小集料無(wú)流漿。

（3）攤鋪瀝青混合料施工質(zhì)量控制。嚴(yán)格按照“破乳”時(shí)間進(jìn)行施工，確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行壓實(shí)，科學(xué)控制投入的機(jī)械設(shè)備，掌控其工況，確保性能良好，提升平整度和壓實(shí)度。

（4）注意施工天氣。若遇雨天嚴(yán)禁施工，若環(huán)境溫度低于10 ℃或基層溫度小于15 ℃，施工應(yīng)暫緩，待溫度升高后再施工，完成一層攤鋪施工后，應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間的養(yǎng)生，經(jīng)檢測(cè)路面含水率低于2%后實(shí)施上層攤鋪施工。

（5）構(gòu)建質(zhì)量控制體系。在項(xiàng)目部?jī)?nèi)部構(gòu)建以項(xiàng)目經(jīng)理為主要領(lǐng)導(dǎo)的質(zhì)量控制小組，組內(nèi)人員涵蓋總工程師、現(xiàn)場(chǎng)施工員、技術(shù)員、施工班組負(fù)責(zé)人等，組內(nèi)強(qiáng)化協(xié)調(diào)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決。優(yōu)化技術(shù)交底工作程序，提升技術(shù)交底的針對(duì)性、實(shí)效性，堅(jiān)決規(guī)避大而化之型的技術(shù)交底。

（6）專(zhuān)業(yè)質(zhì)監(jiān)人員需盡職盡責(zé)。質(zhì)監(jiān)人員應(yīng)做好本職工作，在施工現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)質(zhì)量巡查，重要工序施工全程旁站，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)作用，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的及時(shí)上報(bào)，限期整改。項(xiàng)目各管理人承擔(dān)相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督管理職責(zé)，加強(qiáng)質(zhì)量工作履職考核，對(duì)發(fā)揮作用的管理人員給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)履職盡責(zé)不佳或未履職盡責(zé)的給予懲處。通過(guò)考核措施，提升各人員質(zhì)量管控的積極性和主動(dòng)性。

4 安全、環(huán)保控制措施

（1）成立安全管控小組。在項(xiàng)目?jī)?nèi)成立專(zhuān)職安全管理工作小組，各管理部門(mén)、管理人員肩負(fù)管理范圍內(nèi)的安全管理“一崗雙責(zé)”，構(gòu)建“大安全”工作格局。同時(shí)，全面提升項(xiàng)目管理人員安全意識(shí)，多措并舉提升安全管理水平，實(shí)現(xiàn)齊抓共管安全的工作局面[5]。

（2）做好三級(jí)安全教育。目前一些項(xiàng)目三級(jí)安全教育流于形式，針對(duì)性不強(qiáng)，效果不佳。因此，應(yīng)加強(qiáng)三級(jí)安全教育，根據(jù)各工序、各工種的不同，差異化開(kāi)展安全教育，提升安全教育的針對(duì)性、實(shí)效性，凸顯安全教育效果。

（3）強(qiáng)化制度執(zhí)行。根據(jù)項(xiàng)目施工特點(diǎn)，制定并持續(xù)完善安全生產(chǎn)管理制度，強(qiáng)化制度執(zhí)行力，提升制度執(zhí)行的剛性，將安全生產(chǎn)管理制度落實(shí)落地，凸顯制度權(quán)威，提升制度思維，確保生產(chǎn)施工中按章操作，有效規(guī)避各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)[6]。

（4）目前國(guó)家大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念，建設(shè)領(lǐng)域更應(yīng)如此，秉承環(huán)保理念，做好環(huán)保工作：

1）根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行各項(xiàng)環(huán)保法規(guī)開(kāi)展工作，秉承預(yù)防、保護(hù)原則推進(jìn)環(huán)保工作;

2）科學(xué)控制施工噪聲，嚴(yán)格控制施工時(shí)間，嚴(yán)禁周末及非工作時(shí)間施工;

3）有毒施工材料應(yīng)妥善存管，防止出現(xiàn)二次污染;

4）及時(shí)組織干部職工學(xué)習(xí)環(huán)保法規(guī)，了解國(guó)家環(huán)保要求，切實(shí)提升環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)環(huán)保管控能力;

5）重視施工“三廢”處理，尤其是土石方材料必須嚴(yán)格管控，做好現(xiàn)場(chǎng)清潔打掃工作，及時(shí)灑水降塵，堅(jiān)決杜絕二次污染;

6）根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際編制環(huán)保管理預(yù)案，摸清項(xiàng)目?jī)?nèi)有無(wú)文物古跡等需保護(hù)的地方。同時(shí)定時(shí)學(xué)習(xí)國(guó)家及地方各項(xiàng)環(huán)保制度、法規(guī)，提升環(huán)保意識(shí)，優(yōu)化環(huán)保管理，將環(huán)保施工思想貫穿于整個(gè)施工過(guò)程[7]。

5 應(yīng)用效果及跟蹤觀測(cè)結(jié)果

該高速公路特定區(qū)域?qū)嵤㏎MS薄層罩面處理，施工區(qū)域55萬(wàn)m2。施工中根據(jù)文中給定的相關(guān)技術(shù)參數(shù)對(duì)原材料進(jìn)行選擇，實(shí)際級(jí)配范圍如表5所示。

（1）通過(guò)表5能夠看出，增加了孔徑為8 mm的篩網(wǎng)，并對(duì)其過(guò)篩率進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其達(dá)到100%的質(zhì)量要求，有效杜絕粒徑位于8～9.5 mm范圍內(nèi)的大顆粒的存在。

（2）通過(guò)濕輪磨耗實(shí)驗(yàn)、負(fù)荷輪碾壓實(shí)驗(yàn)、拌和時(shí)間控制實(shí)驗(yàn)等的聯(lián)合檢測(cè)，得出各項(xiàng)原材料的最佳添加比例如下：油石比例為7.1%，水泥用量為1.5%，水用量為7.5%，纖維用量為0.1%;最佳鋪設(shè)溫度為26.5 ℃;在油石比例最佳的狀況下，拌合時(shí)間為155 s，交通開(kāi)放時(shí)間為160 min。

（3）針對(duì)QMS薄層罩面施工區(qū)域，實(shí)施了長(zhǎng)達(dá)2.5年的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所采用的監(jiān)測(cè)方法借鑒現(xiàn)行公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程，對(duì)于擺值、抗水性能、結(jié)構(gòu)深度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)[8]。

（4）檢測(cè)抽樣范圍為運(yùn)營(yíng)區(qū)域隨機(jī)選擇的3個(gè)連續(xù)1 km路段，各路段選擇3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)3組數(shù)值取平均值。QMS施工段跟蹤觀測(cè)結(jié)果如表6所示。通過(guò)表6能夠看出：直至竣工驗(yàn)收，實(shí)施QMS薄層罩面處理的路段通行2.5年后，未出現(xiàn)脫落，開(kāi)通運(yùn)營(yíng)2.5年后，噪聲為65.1 dB，噪聲減小10～15 dB，充分說(shuō)明QMS具有較強(qiáng)的降噪性能。

（5）該項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)2.5年后，QMS薄層罩面的表面平整、接縫順直，未出現(xiàn)擁包、裂縫、脫落狀況。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)觀感均可說(shuō)明QMS在行車(chē)降噪方面性能優(yōu)良，值得大力推廣。

6 結(jié)論

基于普通微表處行車(chē)噪聲較大的問(wèn)題，文章對(duì)QMS降噪微表處技術(shù)進(jìn)行了全面探究，詳細(xì)分析了其降噪原理、基本施工特征，并系統(tǒng)地總結(jié)了材料技術(shù)參數(shù)、級(jí)配范圍和施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合高速公路Q(chēng)MS薄層罩面施工的工程實(shí)踐，參照為期2.5年的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)，充分證明QMS不僅能降低路面的噪聲，而且能有效提升微表處的抗滑、抗水損性能。QMS降噪微表處技術(shù)在該高速公路中的成功運(yùn)用，為后續(xù)類(lèi)似工程養(yǎng)護(hù)提供參考和借鑒。

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