新技術新材料在公路工程施工中的應用

姬磊

（貴州省公路建設養護集團有限公司，貴州六盤水 553000）

1 新技術在公路工程施工中的應用

1.1 夾心式石屑封層技術

夾心式石屑封層技術是公路工程施工中新研發出的技術。該項技術的使用原理并不復雜，施工企業只要在兩層石屑分層之間，構建一層新型材料層，便能夠讓原有的石屑分層性能得到進一步強化。為了使石屑分層的性能質量達到既定標準，施工企業需要在封層上方增添一層小石屑，并使用鋼輪碾壓的方式，完成石屑壓實的工作，讓石屑粒徑變得更小一些。需注意的是，在石屑封層后，施工企業還需要噴灑瀝青結合材料，通過反復完成上述各項步驟，使封層的厚度和質量達到既定標準和要求。在該項技術使用的過程中，施工企業需要嚴格控制石屑粒徑，通常情況下，石屑粒徑都需要在2.39～4.72mm 范圍內，否則該項技術的使用效果則無法提升，公路的使用壽命也無法得到延長。

1.2 共振碎石化技術

共振碎石化技術能夠起到修復作用，但修復的對象較為特殊，通常是水泥混凝土路面。如果采用共振碎石化技術完成路面修復工作，不僅能夠讓路面的受力性能變得更加均勻，還能夠使路面其他性能得到優化。相比較其他的路面工程施工技術來說，共振碎石化技術在使用方面具有明顯的優勢。首先，共振碎石化技術的操作準入門檻低，即便技術人員沒有受過專業訓練，也能很快掌握該項技術，并在公路工程施工中使用該項技術。其次，共振碎石化技術的使用效率較高，即便工程施工時間十分有限，使用該項技術也能順利完成任務。最后，該項技術的使用成本較低，且材料利用率較高。因此，共振碎石化技術的應用，具有可持續發展的意味，較為節能環保，不容易產生嚴重的資源浪費現象。且共振碎石化技術在使用過程中，不容易對道路產生過大的傷害，因此值得進行全面使用和推廣。

1.3 Cape 封層技術

在公路工程施工中，施工企業通常會使用應力吸收薄層技術提升公路施工質量，但該項技術的使用，難以使公路實際施工質量達到理想狀態。因此，在具體的公路工程施工中，可使用Cape 封層技術代替應力吸收薄層技術，這就意味著除了可用石屑制作罩面封層之外，添加稀漿完成封層工作。在這種情況下，公路施工的最終質量和效果更容易達到理想要求。該項技術最先起源于南非，后逐步推廣和滲透到其他國家，成為公路工程施工和養護過程中較為常見的技術。有些施工企業在Cape 封層技術使用的過程中，進行了有效的優化和改進。希望通過使用大骨料石屑罩面，在基本結構上增加使用陰離子的乳化瀝青稀漿，讓原有的工程質量得到進一步完善，因此該項技術的推廣運用值得受到重視[1]。

1.4 噴錨工藝技術

噴錨工藝技術是一項在公路工程施工中應用較為廣泛的工藝技術，不論在道路施工還是在隧道和橋梁施工中，都經常會使用這一類工藝技術。在具體的公路工程施工中，需要經歷爆破環節，因此如果技術使用不當，就很容易使公路工程在施工中出現路塹邊坡坍塌或下滑等問題，無疑會增大公路工程施工的難度。如果在公路工程施工中使用噴錨工藝技術，不穩定的邊坡就能得到進一步加固。在該項技術使用過程中，需要完成噴錨網的支護工作，是增強邊坡巖石層抗形變能力的重要方式和方法。因此施工企業務必對此引起重視。

1.5 泡沫瀝青冷再生技術

在公路工程施工中，需要使用泡沫瀝青冷再生技術。該項技術的使用原理并不復雜。首先，施工企業需要在熱瀝青中添加一定正常溫度的水，在這種情況下，熱瀝青會急速膨脹。在熱瀝青膨脹的過程中，會產生許多泡沫，這些瀝青泡沫最后逐一破裂，轉換成無數小顆粒。這些小顆粒散布在集料表面，最終變成細料填縫料。因此，施工企業需要在這一過程中充分攪拌泡沫瀝青，使其進一步填充粗料之間的縫隙。在這一過程中，混合料的化學特性將會得到進一步提升。相比較使用其他方式生成制作的混合料來說，使用泡沫瀝青冷再生技術制作的混合料，具有較為明顯的優勢。具體而言，泡沫瀝青冷再生技術的使用能夠讓公路基層下面的材料厚度進一步提升，也能夠使集料后期的烘干和加熱過程得到有效完善。因此，泡沫瀝青冷再生技術的使用能夠節約資源、成本，使綠色環保的概念在公路施工中得到進一步的滲透和應用。

1.6 防水混凝土技術

在公路工程施工中，需要對排水和防水問題引起重視。如果防水工作出現了差錯，那么公路投入使用后，就很容易觸發各類危險事故。因此，施工企業需要進行防水作業方案的精細擬定，借此來完善混凝土結構的防水功能。在傳統的混凝土結構搭建過程中，很容易出現滲水、開裂和變形等問題。如果在公路施工中使用新型的防水混凝土，那么上述問題都能得到解決，且防水混凝土還具有極強的封閉性特征，能夠使防水作業達到理想狀態。且相比較普通的混凝土來說，防水混凝土能夠使施工變得更加環保，相應操作也會更加簡便，因此防水混凝土技術的使用貼合可持續發展理念，使公路工程效率得到進一步提升[2]。

1.7 就地熱再生技術

就地熱再生技術的應用能夠提升公路工程的施工質量。在就地熱再生技術應用過程中，施工企業需要通過加熱和銑刨等方式，完成基礎階段的準備工作。在合理選擇施工材料后，施工企業需要在施工材料中添加再生劑，并合理控制材料的配合比，就地熱再生技術的應用具有良好的經濟效益，不僅能夠發揮舊路面混合料的性能優勢，還能夠降低材料的使用成本。就地熱再生技術不會對環境造成影響，因此具有一定的環保效能，可在施工中得到進一步的推廣和應用。

2 新材料在公路工程施工中的應用

2.1 間斷級配橡膠瀝青材料

相比較普通材料，間斷級配橡膠瀝青材料具有明顯的優勢。該類材料的彈性較大，使用黏度較高，且在極端環境和條件下，能夠呈現出極強的抗腐蝕性能和抗應變性能。與此同時，在使用間斷級配橡膠瀝青材料過程中，路面不容易出現泄漏或泛油現象，使公路路面的整體性能得到強化。因此在公路工程施工中，使用該類新材料是很有必要的。

需要注意的是，間斷級配橡膠瀝青材料的制備過程較為特殊，施工企業需要對此引起重視。相比較其他類型的材料來說，間斷級配橡膠瀝青材料需要在極高溫度環境下進行拌和，否則最終的制備質量很可能受到環境溫度的影響。如果溫度超出了該材料的承受極限，間斷級配橡膠瀝青材料在制備過程中，也很容易出現焦化問題。因此，將溫度控制在既定范圍內，是施工企業應當重視的問題。除此之外，在該類新材料制備過程中，還要注意水油混合比，水油混合比需要保持在1∶1 左右，否則該類新材料的使用性能會發生變化。且在使用之前，施工企業需要先用膠輪壓路機進行碾壓作業，之后，再使用鋼輪壓路機進行二次碾壓。否則該類材料的使用性能就無法得到凸顯。與此同時，在間斷級配橡膠瀝青材料使用過程中，還需要輔助添加振動作業的處理方式，減少材料作業的溫度損失，合理控制灑水量，使施工效果得到進一步提升。

2.2 復合改性纖維瀝青改性劑

為了延長公路工程的使用壽命，控制后期維修養護成本，施工企業需要花費更多的精力，優化瀝青材料的性能，確保瀝青材料不會受到外部環境因素的影響。為了達到使用效果，許多施工企業都會應用改性劑，通過塑料改性和橡膠改性等方式優化瀝青材料的各項性能。無論是塑料改性還是橡膠改性，在應用過程中，都具有一定的局限性，相應的瀝青材料性能優化效果并不能達到理想狀態。因此，有些施工企業開始使用復合改性纖維瀝青改性劑，全面優化瀝青的使用性能。技術人員根據國內公路工程施工的實際情況，研制出性能更為優良的復合改性纖維。應用這一材料能夠全面優化瀝青的使用性能，提升瀝青的軟化程度。在具體的研究過程中，技術人員發現，如果在相應改性劑應用的過程中，添加5%的抗車轍劑和12%左右的硅藻土，瀝青的穩定性能得到進一步的優化，因此該類改性劑的應用具有良好的發展前景[3]。

2.3 特立尼達湖瀝青

特立尼達湖瀝青的主要成分是瀝青，即使不使用任何合成添加劑，也能夠在公路工程施工中發揮作用。如果在石油瀝青公路施工中，添加一定量的特立尼達湖瀝青，可作為改性劑應用。該類材料的性能指標數據見表1。

表1 特立尼達湖瀝青的性能指標

相比較傳統的石油瀝青材料，添加特立尼達湖瀝青作為改性劑的施工材料，在性能方面具有獨特的優勢。具體來說，該類材料的抗老化性能比普通的石油瀝青材料更強一些，且抗水害性能更好。因此，在具體的應用過程中，使公路瀝青的性能得到全方位的優化和完善。需要注意的是，在添加了特立尼達湖瀝青后，相應的瀝青原材料對儲存條件要求不高，方便存儲和應用。添加了一定量的特立尼達湖瀝青后，瀝青路面不容易出現病害問題。

2.4 鋼纖維增強混凝土材料

鋼纖維增強混凝土材料也是一種公路工程施工中較為常見的新材料。在具體的應用中，施工企業需要在普通混凝土中加入短鋼纖維，讓短鋼纖維的分布方式發生改變，強化混凝土的使用性能。相比較普通的混凝土，鋼纖維增強混凝土材料不容易發生開裂問題，也不容易受到極端溫度的影響，只需要通過正常的接縫設置方式，就能夠具有理想的厚度，使公路工程施工達到既定目標。相比較普通混凝土，鋼纖維增強混凝土材料在應用過程中，不需要頻繁進行質量檢查工作，凸顯鋼纖維增強混凝土材料的韌性和延展性，使路面性能得到全面的優化。正因如此，施工企業更傾向于應用鋼纖維增強混凝土材料進行公路工程施工。低頻率的后期維修工作能在一定程度上幫助施工企業控制公路工程施工的成本，是鋼纖維增強混凝土材料的應用優勢[4]。

2.5 聚合物面層材料

在公路工程施工中，施工企業需要針對修復工程進行深入的研究和討論。現階段在路面修復過程中，經常使用到聚合物面層材料，相比較普通的修復材料，抗腐蝕性能較為良好。因此，可以避免除冰劑對路面的不良影響，保證公路的整體性能。除此之外，在大量的試驗研究過程中，技術人員還發現該類新材料本身含有一定比例的含氧物質。因此，在實際應用中，可以保證路面的耐久性，延長公路的使用壽命，提升路面的養護質量。

2.6 高性能混凝土材料

在公路工程施工中使用高性能混凝土材料，能夠提升公路工程的建設品質。具體說來，該類混凝土材料的制備，需要在攪拌過程中添加骨料，在進行了一定時間的攪拌后，依次加入水泥減水劑以及粉煤灰并完成不少于30s 的攪拌，盡最大可能發揮減水劑的使用效果，提升減水劑的利用效率，使混凝土材料的屬性得到優化。在這一過程中，需要使用較小的水灰比完成水泥的拌制工作，只有如此才能夠完成凈漿的制作。與此同時，還應在骨料加入的過程中進行二次拌制。在這一過程中，骨料表面會形成低水灰比的保護層，隨著攪拌過程的不斷推進，骨料和水泥的過渡面也會形成保護層，降低氫氧化鈣晶體負極和定向排列的概率，從側面降低混凝土的孔隙率，混凝土的力學性能也由此得到提升。

如果高性能混凝土材料尚未進入模板，就需要按照既定的性能指標，完成坍落、入模等工序。在具體的施工過程中，應盡可能地控制高性能混凝土材料的下落高度。如果高性能混凝土材料的下落高度小于2m，就不應加設輸送裝置；如果高性能混凝土材料的下落高度大于2m，就需要使用輸送裝置降低高性能混凝土材料出現離析現象的概率。為了在高性能混凝土材料施工過程中，確保其各項性能優勢得到發揮，施工企業需要選擇應用分層施工方式，確保兩層澆筑時長控制在90min 左右，只有如此，才能夠確保高性能混凝土材料在施工過程中達到最優狀態。

3 新技術新材料在公路工程施工中的應用原則

雖然在公路工程施工中，應用新技術新材料已然成為大勢所趨，但并不意味著任何新技術新材料都能在公路工程施工中發揮作用。為了使公路工程的施工質量達到理想狀態，施工企業需要通過實地調研的方式，切實了解目標施工地點的具體情況，合理選擇與公路工程施工相符合的新技術新材料。避免濫用新技術新材料，否則不但無法讓公路工程的施工質量達到理想狀態，還很容易出現資源浪費的問題，與可持續發展的公路建設理念不符。因此，具體問題具體分析，合理選擇新技術新材料是公路工程施工應當遵循的原則。

4 結語

總而言之，在公路工程施工中，合理應用新技術新材料是很有必要的，只有如此才能使公路工程施工質量達到理想狀態，延長公路的使用壽命，讓公路的各項使用性能得到全面優化，推動我國交通事業發展。基于當前公路工程施工的具體情況，施工企業應該重視對新技術新材料的研究，根據實際的施工情況，合理應用新技術新材料，提高公路工程的施工質量。