公路工程瀝青路面養護施工技術研究

張紅海

摘 要：瀝青路面是公路建設常用的一種路面類型，在公路通車運營中，長期使用后出現破壞現象較為普遍，嚴重影響了行車的舒適性、安全性，甚至還會縮短公路使用壽命。為了改善行車環境，提高行車質量和服務能力，結合具體案例，在全面分析瀝青路面病害類型及原因的基礎上，提出了科學養護方法，通過對比分析，確定超薄磨耗層應用效果良好。

關鍵詞：瀝青路面；超薄磨耗層；養護施工；工程概況

中圖分類號：U416.217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）06-0004-03

0 引言

在我國交通建設網絡系統中，公路是一個十分重要的組成部分，是推動地區經濟發展的關鍵力量之一，是連接地區和地區之間的重要紐帶。為了加大力度推進公路建設，需要在質量上下功夫。隨著交通需求的增長，瀝青路面應用越來越大，但由于行車荷載和自然因素的長期影響，很多瀝青路面出現了大量病害，比如裂縫、車轍等，若養護不當，將大幅降低路面使用性能，嚴重影響公路的行車安全和服務質量[1]。為此，必須做好養護施工，采取科學、有效的養護方案，改善路面使用性能。

1 工程概況

某公路工程全長5.67 km。試驗段選取其中典型路段，長度為800 m。據路面病害調查發現，瀝青路面病害較多，主要包括縱、橫向裂縫及車轍等。按照路面破損調查結果分析，可計算出路面病害所占比例。不同病害類型占的比例也存在很大區別，其中塊狀裂縫、縱橫向裂縫最為突出，橫向裂縫在裂縫類病害中占比最高，可達到30%以上。

2 鉆芯取樣檢測結果

為了更清晰地知道路面病害的具體情況，基于現場調查的前提下，采用鉆芯取樣法對代表性部位進行分析，并查看路面結構是否完好，層間是否具備良好的粘結能力。共取樣70個芯樣，其中25個芯樣在無病害路段，無病害路段所取出的芯樣較為完整，但有5處芯樣出現一些問題，比如芯樣面層層間粘結效果失去效用，面層和基層之間粘結效果不佳。有病害路段取樣45個，病害主要有橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫及龜裂等[2]。在芯樣厚度分析中，相比設計厚度而言，所取芯樣總厚度相對較薄。

3 病害原因分析

3.1 裂縫類

本工程中，裂縫類病害主要包括橫、縱向裂縫、龜裂、塊狀裂縫等，主要裂縫所占比例如表1所示。具體病害類型有以下4種。

3.1.1 橫向裂縫

橫向裂縫是本工程路面病害最多的一種病害，多為疲勞開裂。在汽車荷載和溫差變化的長期反復作用下，逐漸發展為反射裂縫。

3.1.2 縱向裂縫

縱向裂縫在行車道居多，且局部縫寬、縫深過大。即便做了封縫處治，但二次開裂現象仍有出現。通過芯樣調查發現，在縱向裂縫部位常伴有車轍病害，究其原因在于行車荷載過大，致使路面因疲勞被破壞。

3.1.3 龜裂

相比上述兩種裂縫，龜裂占比不大，卻屬于較為嚴重的裂縫類型。龜裂初期基本上不會影響路面使用性能，但隨著使用時間的不斷增加，雨水沿龜裂處下滲，極易降低路面內部結構的力學性能，進而使病害程度加重，甚至會出現結構性病害[3]。

3.1.4 塊狀裂縫

由于交通量大，超載重載車輛占比高，在行車荷載的長期影響下，路面逐漸產生塊狀裂縫。

3.2 車轍

據病害調查可知，本工程部分路段具有較為嚴重的車轍病害，往往伴有裂縫出現。車轍病害影響因素主要在于2點：①混合料自身特性。②行車荷載作用。據芯樣結果顯示，混合料性能下降是主要因素。

3.3 坑槽

在本工程中，坑槽病害占比少，且具有較高的分散性。罩面層瀝青混合料剝落是局部路面坑槽病害的主要原因[4]。

3.4 修補

路面維修狀況可通過修補體現，本工程路面修補質量方面，存在較大區別。比如一些路段路面修補質量好，但一些路面病害的修補效果卻很差，甚至是多次修補仍出現病害。

根據調查分析，路面修補處再次出現病害的原因在于2方面：①水損壞。②車輛行駛荷載影響早期修補效果，出現了二次破壞。

4 瀝青路面養護方案對比選擇

公路由于運營時間較長，很容易出現病害，尤其是本工程裂縫病害較為嚴重。路面調查顯示，路面病害多屬于輕微病害，并未發展為結構性病害，通過抗滑罩面處治路面，可以對路面面層起到很好的保護作用，還能夠延長路面大中修的時間。利用微表處、SMA-10薄層罩面、纖維超粘磨耗層等預防性養護技術，可以改善路面使用性能。

4.1 微表處養護工藝

在瀝青路面預防性養護中的應用微表處，可提高路面的抗滑能力、抗滲能力，還可很好地解決車轍病害，抑制車轍病害發展。但是微表處養護無法改善路面抵抗變形的效果，為了保證施工質量，要求原路面結構具有一定強度，且可滿足施工規定，若達不到要求，應提前進行病害處治，做好補強施工。

4.2 超薄磨耗層養護工藝

在瀝青路面、水泥路面輕微病害處治中均可采用超薄磨耗層養護工藝，也可將其用于新建路面的表面磨耗層。在路面輕微病害處治中，超薄磨耗層養護工藝不僅能夠修復路面的裂縫等病害，還可提高路面的抗滑能力，還具有排水降噪的作用及良好的經濟性[5]。

4.3 SMA-10薄層罩面養護工藝

SMA薄層罩面的優勢在于穩定性、抗滑耐磨耗性能良好，并具有不錯的抗裂能力，在修復路面裂縫、車轍等病害方面效果顯著。但SMA混合料內，礦粉含量偏高，施工過程中很容易出現材料離析問題，導致施工質量控制難度相對較大。

4.4 纖維超粘磨耗層

纖維超粘磨耗層屬于中新型的瀝青路面養護技術，主要通過超粘磨耗封層設備進行乳化瀝青粘結料、超粘磨耗冷拌混合料同時噴灑施工，待碾壓質量滿足施工后，便可生成新的磨耗層，或者生成應力吸收中間層。纖維超粘磨耗層集中了微表處、超薄磨耗層兩項技術的優勢，不僅具有良好的防水、耐磨性，還可以起到控制裂縫發展的作用，改善路面使用性能[6]。

為了準確地選出所需的養護技術方案，本文針對四種不同預防性養護技術的處治效果、施工難易程度、工期長短、環境影響、使用壽命等方面進行了對比分析（如表2所示），綜合分析后選用了超薄磨耗層。

5 超薄磨耗層養護施工工藝

5.1原路面處理

超薄磨耗層施工前，需徹底處理好原路面病害，具體有以下4個處理措施：①通過挖補、壓漿等方法，提前對路面結構失穩、承載能力不足路段進行處理。②針對網裂、坑槽等病害也要提前處理。③若車轍深度在1 cm以上，需通過填補、精銑刨等方法進行提前處理。④針對裂縫病害，需要根據病害實際情況進行處理，并采用質量符合施工要求的材料進行處理[7]。

5.2 施工準備

施工前，需清理干凈路面，確保路面潔凈、無雜物、積水等情況，并對路面進行詳細檢查，確保是否與規定相符。同時，還要做好機械設備使用性能檢查工作，保證設備始終處于正常工作狀態，避免出現意外故障，影響施工進度和質量。

5.3 混合料拌和

混合料拌和時，要嚴格按照實驗室提供的配合比在拌和樓均勻拌合，控制好各類材料的溫度，具體要求如表3所示。根據規定，需要對拌和時間進行嚴格管控，要求每盤拌和時間不低于45 s，不高于60 s，且檢查每車成品料出場時的外觀情況，不得出現花白、糊料等情況。根據施工要求，按照實驗室內的各項檢測要求，檢測成品的各項技術指標，比如石油比、空隙率、穩定度等，確保檢測結果滿足施工規定。

5.4 混合料運輸

在運輸環節，瀝青混合料運輸可采用自卸汽車，相比攤鋪能力，運料車的運力應略微大一些，保證在攤鋪機前，有運料車等候，具體車輛數量可根據施工當天情況確定。

運輸前和運輸后均要保持車廂清潔，做好清掃工作。為了避免瀝青混合料粘結車廂，可在車廂板和底部均勻涂抹一層隔離劑，但車廂底部不允許出現余液匯集現象。在裝料過程中，需要對汽車位置進行多次挪移，保證裝料平衡，盡可能避免出現混合料離析情況。為了達到運輸時保溫、防污防雨的目的，需要在車頂部覆蓋帆布。

運料車到達攤鋪施工場地后，為了避免污染路面，需要清理干凈車輪，避免車輪粘黏雜物，影響施工質量。若混合料運送到施工現場后，材料質量不符合施工要求，比如施工溫度過低、材料結團、材料被雨淋等，則不得用于施工[8]。

為避免設備碰撞，運料車和攤鋪機之間需要保持一定安全距離，通過攤鋪機的推動作用緩慢前行并完成卸料。卸料時，應保證傾卸干凈，若存在余料，需馬上清理干凈，避免出現硬結現象。

5.5 混合料攤鋪

按照設定好的溫度噴灑材料，并精確計量噴灑量，從而確保路面可以均勻攤鋪。施工時，保證攤鋪速度均勻，若局部路面攤鋪不均，需及時處理。攤鋪前，加熱熨平板，溫度控制在100℃以上。整個攤鋪階段，保證壓實裝置所有振動頻率一致，尤其是熨平板、夯錘等。為避免粗粒料堵塞、卡殼，熨平板需緊密拼接，不允許存在縫隙。

調節攤鋪機螺旋布料器兩端的自動料位器，保證各部件轉速均衡。以螺旋布料器高度的2/3為準，確定螺旋布料器內混合料的表面高度，保證滿足規定要求，避免出現攤鋪層混合料離析情況。

整個攤鋪環節，要做好運輸車輛卸料時間管理，當刮板內熱拌料厚度還有10 cm的時候，應及時進行下一輛車卸料，保證混合料供給不間斷，避免面層離析。

5.6 混合料碾壓

根據施工要求，路面碾壓時需要保證溫度在140℃以下。碾壓方式以靜態為主，碾壓設備為雙鋼輪壓路機，碾壓次數需超過2次。在剛攤鋪好的熱瀝青混合料表面，不允許壓路機靜止停留。在攤鋪后應及時碾壓施工。碾壓完成后，路面溫度未冷卻到50℃前，不允許開放交通。

5.7 接縫處理

縱縫和橫向接縫是接縫處理的關鍵。縱縫時，可采用冷接縫處理，要求在接縫位置保證新鋪和已完成路面的搭接寬度在5 cm左右。為確保縱縫順直，在后面碾壓施工時，可采用跨縫碾壓工藝。完成攤鋪段后，在與端部接近位置1 m左右設置橫向接縫。攤鋪機需抬起熨平板離開施工場地，通過人工方式鏟平端部混合料，并碾壓施工，從而保證新舊路面連接順暢，不會出現跳車等問題。

6 結束語

在公路運營期間，行車荷載和自然因素的反復作用，加上服務時間的增加，路面服務水平持續下降，為了保證道路技術狀態良好，需定期根據路面路況實際情況進行必要的維修養護。

超薄磨耗層是一種高效、經濟的預防性養護技術，相比其他養護技術，超薄磨耗層可形成一薄層，起到封閉路面微裂縫、防止雨水滲透及避免石料脫落等功能。因此，在預防性養護施工中超薄磨耗層施工技術占用重要的地位，在公路工程養護維修中值得大力推廣與應用。

參考文獻

[1] 李曉森.公路瀝青路面施工技術及其質量控制[J].工程技術研究，2021（2）：128-129.

[2] 吳仲華.水泥混凝土路面加鋪瀝青層預防性養護技術分析[J].西部交通科技，2018（10）：42-44.

[3] 陳馨.公路瀝青路面病害及養護施工技術分析[J].住宅與房地產，2019（36）：184.

[4] 石文果.公路瀝青路面養護中微表處技術的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（35）：72-74.

[5] 黃文東.瀝青路面微表處養護技術研究[J].科技視界，2015 （25）：308+318.

[6] 許輝.預防性公路養護技術在現代公路養護中的應用分析[J].綠色環保建材，2017（10）：114.

[7] 程霞.淺談超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養護中的應用[J].建筑與裝飾，2020（12）：193.

[8] 邵慧權.公路路面養護超薄磨耗層技術分析[J].交通世界（上旬刊），2020（4）：54-55.