公路工程微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用研究

朱成元

（甘肅省嘉峪關(guān)公路事業(yè)發(fā)展中心鏡鐵公路段，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

0 引言

我國(guó)公路一般采用的是瀝青混凝土路面，該路面具有表層平整、行車(chē)舒適、噪聲低、耐磨等優(yōu)勢(shì)，因此車(chē)輛通行舒適性和安全性比較高。但是，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，運(yùn)行車(chē)輛增多，這也導(dǎo)致公路負(fù)荷上升，路面容易面臨病害威脅導(dǎo)致行車(chē)安全受到影響，因此需要注重瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作。公路建設(shè)期間，路面養(yǎng)護(hù)施工十分重要，為提高養(yǎng)護(hù)效果，工作人員會(huì)采用不同的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其中微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，其可以減少養(yǎng)護(hù)成本、提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，節(jié)約施工資源，提高公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量及其運(yùn)行安全性。

1 公路工程微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 縮短施工時(shí)間

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)備和工藝，能夠高效地進(jìn)行施工作業(yè)。例如，使用專(zhuān)業(yè)的微表處養(yǎng)護(hù)機(jī)械和設(shè)備可以快速地對(duì)微表面進(jìn)行修復(fù)和保養(yǎng)，提高施工效率。相比傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式，使用機(jī)械化設(shè)備可以減少人力投入，并且更加精準(zhǔn)和快速地完成養(yǎng)護(hù)任務(wù)，從而大幅度縮短施工時(shí)間。微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)常采用快速硬化材料或工藝，具有迅速凝固和固化的特性。這意味著在施工過(guò)程中，養(yǎng)護(hù)材料或處理措施可以快速生效并達(dá)到預(yù)期效果，無(wú)須長(zhǎng)時(shí)間等待養(yǎng)護(hù)材料的硬化，從而節(jié)省養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

另外，微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)還能減少施工過(guò)程中的中斷和交通限制。由于微表處養(yǎng)護(hù)施工時(shí)間短且操作靈活，可以在較短時(shí)間內(nèi)完成養(yǎng)護(hù)作業(yè)，減少對(duì)交通的干擾。這對(duì)于公路等交通要道的養(yǎng)護(hù)來(lái)說(shuō)尤為重要，可以減少對(duì)交通流暢性和通行安全的影響[1]。

1.2 減少外界影響

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)通常采用無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲的施工方式，降低對(duì)周邊居民和環(huán)境的干擾。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式可能產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)等不利于居民生活和環(huán)境保護(hù)的影響，而微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)能夠在保證施工質(zhì)量的前提下，減少對(duì)周邊環(huán)境的干擾，提高施工的環(huán)境友好性。微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)通常具有較小的施工范圍和影響區(qū)域，由于微表處養(yǎng)護(hù)主要針對(duì)路面微觀結(jié)構(gòu)的處理，對(duì)整個(gè)公路的施工范圍相對(duì)較小，僅局限于特定的細(xì)節(jié)部位。這意味著施工期間對(duì)整條公路的交通影響較小，可以減少交通限制和交通管制措施的實(shí)施，提高路面的通行能力和交通流暢度[2]。

1.3 提高經(jīng)濟(jì)效益

一方面，微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)可以延長(zhǎng)公路的使用壽命。通過(guò)對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)，修復(fù)和加固微表面的損壞，可以防止微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞和擴(kuò)大，延緩公路的老化和損壞過(guò)程，提高公路的耐久性和使用壽命，減少后期的養(yǎng)護(hù)成本。另一方面，微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)可以減少交通事故和車(chē)輛損壞。微表面的損壞往往是導(dǎo)致交通事故和車(chē)輛損壞的重要原因之一。通過(guò)及時(shí)進(jìn)行微表處養(yǎng)護(hù)，修復(fù)和加固微觀結(jié)構(gòu)，可以提高公路的平整度和車(chē)輛的行駛穩(wěn)定性，減少交通事故的發(fā)生率和車(chē)輛的損壞，從而減少因公路損壞而引起的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

1.4 有效節(jié)約資源

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)通常采用少量養(yǎng)護(hù)材料和能耗較低的設(shè)備和工藝，減少資源消耗。相比傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式，微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)在材料和能源的使用上更加節(jié)約，有利于節(jié)約寶貴的資源。另外，微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)能夠有效利用現(xiàn)有的公路資源。通過(guò)對(duì)微表面的修復(fù)和保養(yǎng)，可以延長(zhǎng)公路的使用壽命，減少對(duì)新路建設(shè)的需求，充分利用現(xiàn)有公路資源，降低新建公路的投資和環(huán)境影響。

2 公路工程微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用

本文以某公路路段養(yǎng)護(hù)施工為例，該路段車(chē)流量大，路面粗糙度和抗滑性能下降，車(chē)輛運(yùn)行安全性降低，為了避免該路段交通受到影響，需要調(diào)查路面情況，主要調(diào)查上行和下行兩段，長(zhǎng)度分別為6.4km 和12.8km，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)將其劃分成不同質(zhì)量級(jí)別，具體結(jié)果見(jiàn)表1。根據(jù)調(diào)查結(jié)果選擇合適的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，盡量在不影響交通的情況下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，在對(duì)比同步碎石封層、霧封層和微表處三種養(yǎng)護(hù)技術(shù)后，并且結(jié)合路面實(shí)際情況決定對(duì)該路段采用微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，使該路面抗滑性能增加，延長(zhǎng)公路的使用期限。

表1 該路段路面調(diào)查結(jié)果

2.1 材料選擇

2.1.1 集料

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)所用混合料中，集料占比為85%，其質(zhì)量影響著公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。集料包括粗細(xì)兩部分，粗集料起到支撐作用，在混合料中加入一定比例的粗集料可以提高養(yǎng)護(hù)層強(qiáng)度，而加入一定比例的細(xì)集料可以提高混合料黏性和密實(shí)性等性能。該公路采用的集料需要保證內(nèi)部干凈、耐磨堅(jiān)硬，集料壓碎數(shù)值控制在26% 范圍內(nèi)，磨耗損值控制在28% 以?xún)?nèi)，細(xì)集料中含有的砂當(dāng)量不可低于60%，這樣才能夠保證集料符合施工要求[4]。

2.1.2 乳化瀝青

該材料是微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)所用混合料的主要材料之一，其可以提高混合料黏性。乳化瀝青是在普通瀝青中加入一定比例的乳化劑和改性劑所形成的，其性能與添加劑選擇有關(guān)，該工程采用慢裂快凝陽(yáng)離子乳化劑，其在添加后不會(huì)使瀝青性能發(fā)生變化。改性劑則需要根據(jù)施工場(chǎng)地溫濕度、行車(chē)量等因素選擇。乳化瀝青配比完成后需要保證其針入度在60～110mm 范圍內(nèi)，軟化點(diǎn)不低于57℃，溶解度不低于97.5℃，黏度不低于8000Pa·s，延度不低于40cm，在此基礎(chǔ)上乳化瀝青可以進(jìn)行拌和。

2.1.3 填料

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)所用混合料中，填料可以提高混合料和易性，確保混合料均勻平整攤鋪，并加快養(yǎng)護(hù)層強(qiáng)度增長(zhǎng)，使養(yǎng)護(hù)周期縮短。該路段采用波特蘭水泥、消石灰等填料，其在使用時(shí)需要接受專(zhuān)業(yè)檢測(cè)確保性能符合使用要求，保證混合料拌和質(zhì)量。

2.2 配比設(shè)計(jì)

原料選擇完成后需要進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，其主要是對(duì)原料用量和集料級(jí)配進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中乳化瀝青用量需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定，之后在該區(qū)間基礎(chǔ)上劃分成不同用量組，常規(guī)為5 組，對(duì)其展開(kāi)6d 的濕輪磨耗試驗(yàn)后，確定瀝青最佳用量，若是瀝青用量并不精準(zhǔn)仍然需要進(jìn)一步調(diào)整試驗(yàn)，得到最佳用量為止。

集料級(jí)配經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)對(duì)比，該公路的集料粒徑最大為21.5mm，級(jí)配檔次包括0～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～17.5mm 和17.5～21.5mm，級(jí)配不同則過(guò)篩率相應(yīng)的也會(huì)不同，集料和填料用量需要進(jìn)行試驗(yàn)分析確定，該工程經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后確定該集料、乳化瀝青、填料、外加劑和水的配合比，分別為100、10、1.8、7.5。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試拌，混合料溫度在25℃情況下拌和時(shí)間為160s，滿足拌和時(shí)間不低于120s 的要求，同時(shí)半小時(shí)初凝黏聚力可以達(dá)到1.8N·m，符合不低于1.2N·m 標(biāo)準(zhǔn)要求，而1h 終凝黏聚力可以達(dá)到2.6N·m，符合不低于2.0N·m 標(biāo)準(zhǔn)要求[5]。

2.3 準(zhǔn)備設(shè)備

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)過(guò)程中，需要配置1 臺(tái)灑水車(chē)、1 臺(tái)裝載機(jī)，以及運(yùn)料車(chē)、自卸式運(yùn)輸車(chē)和攤鋪機(jī)，彼此配合共同進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，這些設(shè)備運(yùn)行前需要進(jìn)行精確計(jì)量和調(diào)整，并由專(zhuān)人負(fù)責(zé)操作、維修和養(yǎng)護(hù)，攤鋪前檢測(cè)好設(shè)備性能，使其符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 處理路面

微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)對(duì)原有路面進(jìn)行充分的清理打掃，如果原路面的車(chē)轍和裂縫深度不低于12.7mm，則不可直接養(yǎng)護(hù)，需要先處理好路面病害，對(duì)于這種程度的車(chē)轍和裂縫病害，該工程采用開(kāi)槽灌縫處理方式，即：使用開(kāi)槽機(jī)將孔中雜物清理干凈，并涂抹黏結(jié)油，之后分層回填配比合適的混合料直到路面高度，處理好路面所有病害后，用清掃機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)清理干凈路面上的各種雜物，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工[6]。

2.5 攤鋪工程

原路面完成處理并清理干凈后，需要進(jìn)行攤鋪施工，攤鋪前將裝載材料的攤鋪機(jī)開(kāi)到起點(diǎn)部位，并對(duì)準(zhǔn)攤鋪中線，調(diào)整好攤鋪厚度及其拱度，之后根據(jù)配比設(shè)計(jì)各種材料使用量對(duì)不同料門(mén)開(kāi)度進(jìn)行設(shè)置，與拌和缸離合器連接起來(lái)，啟動(dòng)螺旋分料器，將料門(mén)開(kāi)啟后讓原料進(jìn)入其中，調(diào)整分向器流向，在均勻混合后開(kāi)始攤鋪。

在攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)行進(jìn)速度最好控制在1.5～3.0km/h 范圍內(nèi)，其中的混合料容量占攤鋪箱內(nèi)總?cè)萘康?/2，等原料用完后都需要及時(shí)停止攤鋪并進(jìn)行補(bǔ)充，然后重新進(jìn)行攤鋪，期間每攤鋪完一個(gè)路段都需要人工找平，及時(shí)處理不平整位置，全部攤鋪完成后，需要進(jìn)行1～2h 的養(yǎng)護(hù)，期間禁止任何人和車(chē)輛進(jìn)入[7]。在此情況下，對(duì)養(yǎng)護(hù)層進(jìn)行檢測(cè)，可以得到其黏結(jié)力符合2.0N·m 標(biāo)準(zhǔn)要求后即可通行。

2.6 縱橫縫處理

攤鋪完成后，需要對(duì)縱橫縫進(jìn)行有效處理。攤鋪機(jī)停運(yùn)前需要使用塑料薄膜覆蓋整個(gè)攤鋪面，減少環(huán)境溫度變化對(duì)混凝土內(nèi)外溫差的負(fù)面影響。在縱橫縫處理中，要保證平整度與搭接寬度符合要求。微表處縱向接縫對(duì)路面美觀度和平整度都會(huì)產(chǎn)生影響，因此施工時(shí)需要在車(chē)道線上處理好接縫位置，確保道路美觀和實(shí)用[8]。同時(shí)，還需要控制好車(chē)道線距離、范圍，進(jìn)而降低劃線費(fèi)用，提高工程效益。車(chē)道線需要按照規(guī)定確定好寬度和長(zhǎng)度，并根據(jù)規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行施工操作。

3 公路工程微表處養(yǎng)護(hù)施工注意事項(xiàng)

3.1 注意材料稠度

該工程在采用微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)養(yǎng)護(hù)時(shí)，需要控制好混合料稠度，其表現(xiàn)了混合料的和易性以及用水量準(zhǔn)確性指標(biāo)，如果混合料拌和后的稠度比較高會(huì)導(dǎo)致混合料攤鋪時(shí)容易在攤鋪箱內(nèi)出現(xiàn)過(guò)早破乳、組團(tuán)、黏結(jié)等現(xiàn)象，進(jìn)而使得養(yǎng)護(hù)層攤鋪質(zhì)量受到影響；而稠度太低會(huì)容易離析，細(xì)集料在表面漂浮起來(lái)，粗集料則沉在底部，路面攤鋪完成后容易產(chǎn)生泛油現(xiàn)象，黏結(jié)力也無(wú)法符合標(biāo)準(zhǔn)需求。關(guān)于混合料稠度的判斷，可以采用以下兩種方法：第一種方法，施工人員可以使用細(xì)小木棍劃混合料，若混合料表面有痕跡但是立刻被掩蓋，那么表示稠度過(guò)低；若劃痕長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有被掩蓋且周邊混合料比較松散，那么表示稠度高；若劃痕保持一段時(shí)間才被掩蓋且周邊混合料有流動(dòng)表現(xiàn)，表示稠度符合要求[9]。第二種方法，通過(guò)太陽(yáng)照射對(duì)混合料稠度進(jìn)行判斷，如果混合料表層反光帶范圍比較大，表示稠度低；如果反光效果差，表示稠度高，如果反光為漫反射表現(xiàn)，則表示稠度正好。

3.2 注意破乳時(shí)間

養(yǎng)護(hù)施工中，施工單位需要控制好混合料破乳時(shí)間，盡管拌和試驗(yàn)?zāi)軌虼_定破乳時(shí)間，但是環(huán)境溫度差異會(huì)導(dǎo)致破乳時(shí)間有差異。如果破乳時(shí)間太早會(huì)影響混合料性能，進(jìn)而導(dǎo)致路面養(yǎng)護(hù)效果受到影響；如果破乳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致混合料養(yǎng)護(hù)周期增加，進(jìn)而對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。為了防止破乳時(shí)間過(guò)早，施工單位可以采取以下方法：一是加入一定的混凝劑，例如乳化劑水溶液等，但是用量需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定；二是改變填料使用量，其用量與破乳時(shí)間成反比關(guān)系；三是控制好攤鋪溫度，二者成反比，盡量避免施工溫度過(guò)高，可以在早上或夜間進(jìn)行施工。

3.3 質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

養(yǎng)護(hù)后，需要進(jìn)行驗(yàn)收才能夠正式投入使用，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)包括外觀、性能兩個(gè)方面，其中，外觀驗(yàn)收主要針對(duì)養(yǎng)護(hù)層表面平整度、混合料密實(shí)松散程度、接縫位置平順度和外觀色澤程度等，外觀驗(yàn)收與路面美觀度有著直接關(guān)系，也表現(xiàn)出養(yǎng)護(hù)層性能[10]。微表處養(yǎng)護(hù)性能驗(yàn)收重點(diǎn)針對(duì)的是抗滑性、滲水程度和厚度，其中擺值≥45BPN，滲水系數(shù)≤10mL/min，構(gòu)造深度≥0.6mm，厚度偏差不超過(guò)10%，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該工程的上述性能指標(biāo)分別為52.3BPN、8.4mL/min、0.86mm、10%以?xún)?nèi)，外觀驗(yàn)收符合要求，由此可見(jiàn)此次養(yǎng)護(hù)質(zhì)量過(guò)關(guān)，效果較好。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路路面養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，采用微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)可以提高公路性能和養(yǎng)護(hù)效果，延長(zhǎng)使用壽命，其在應(yīng)用時(shí)需要注意控制原料質(zhì)量，做好施工管理，把控好施工各個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。但是該技術(shù)應(yīng)用也受到外界因素影響，因此，還需要進(jìn)一步優(yōu)化，不斷提高公路路面養(yǎng)護(hù)工藝。