公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工工藝研究

劉子文

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

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，出行需求不斷增加，公路繁忙程度持續(xù)提高，公路不可避免地會(huì)出現(xiàn)老化、破損、病害，公路養(yǎng)護(hù)工作量大增。為了保證公路運(yùn)行質(zhì)量，需要不斷提高機(jī)械化養(yǎng)護(hù)水平，運(yùn)用各種養(yǎng)路機(jī)械完成繁重的養(yǎng)護(hù)工作，提高養(yǎng)護(hù)作業(yè)施工效率和施工質(zhì)量。為此，要加強(qiáng)對(duì)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化設(shè)備、公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工工藝的研究，以促進(jìn)現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)工作向更集約、高效、規(guī)范可控的方向發(fā)展，促進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)智能化水平的提升。

1 公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工的意義

首先，效率提升是公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工的顯著優(yōu)勢(shì)。相較于傳統(tǒng)的人工操作，機(jī)械化施工能以更快的速度完成相同的工作量，能夠縮短道路封閉時(shí)間，從而降低對(duì)公眾生活的影響。

其次，在質(zhì)量控制方面，由于機(jī)器操作的精度更高，可以顯著減少人為失誤，從而提高養(yǎng)護(hù)施工的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

再次，從安全角度考慮，機(jī)械化施工能夠在很大程度上避免施工人員在危險(xiǎn)的環(huán)境中作業(yè)，這在高強(qiáng)度或高風(fēng)險(xiǎn)的公路養(yǎng)護(hù)工作中尤為重要。此外，與人工操作相比，機(jī)械化施工的可預(yù)測(cè)性更強(qiáng)，項(xiàng)目預(yù)算和進(jìn)度規(guī)劃可以更準(zhǔn)確。

最后，在環(huán)境影響方面，機(jī)械化施工可以更精確地控制材料用量，從而減少浪費(fèi)，降低對(duì)環(huán)境的影響。

2 公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工設(shè)備

2.1 銑刨機(jī)

在公路機(jī)械化養(yǎng)護(hù)施工中，銑刨機(jī)是主要設(shè)備，大多數(shù)養(yǎng)護(hù)工作需要采用該設(shè)備。因此，開展公路養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，需要科學(xué)選擇銑刨機(jī)類型，以保證施工質(zhì)量和施工效率。當(dāng)前常用的銑刨機(jī)型號(hào)是LXL1200型，其具有良好的綜合性能，切削寬度、厚度及施工速度分別為1200mm、150mm、3～10m/min，是十分適合公路養(yǎng)護(hù)施工使用的機(jī)械設(shè)備。不過，若是養(yǎng)護(hù)施工指標(biāo)要求更高，則需選擇表現(xiàn)更好的銑刨機(jī)類型[2]。

2.2 拌和機(jī)

分析公路養(yǎng)護(hù)施工情況了解到，瀝青混凝土的質(zhì)量與公路養(yǎng)護(hù)最終效果有較大的關(guān)系，因此養(yǎng)護(hù)單位需要控制好養(yǎng)護(hù)瀝青混凝土的拌和質(zhì)量[3]。進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)施工時(shí)，需要選擇合適的瀝青混凝土拌和設(shè)備，如LQY-40 瀝青混凝土拌和機(jī)，其性能良好，自動(dòng)化程度高，施工計(jì)量精準(zhǔn)，拌和效率可以跟上銑刨效率，產(chǎn)量能夠達(dá)到40t/h。采用此類自動(dòng)化拌和設(shè)備，能夠更好地保證瀝青混凝土的拌和質(zhì)量，進(jìn)而保證養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。

2.3 攤鋪機(jī)

路面養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)呈點(diǎn)多線長的特征，作業(yè)過程中養(yǎng)護(hù)單位要合理應(yīng)用各種機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而保證路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。作為公路養(yǎng)護(hù)施工中的重要設(shè)備之一，攤鋪機(jī)對(duì)公路養(yǎng)護(hù)效果有較大的影響，實(shí)際施工過程中需要攤鋪機(jī)配備合理，保證施工人員能夠熟練操作設(shè)備，如通過自動(dòng)找平功能對(duì)攤鋪施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制，進(jìn)而提高公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化水平。

2.4 其他設(shè)備

在公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工中，壓路機(jī)、裝載機(jī)、發(fā)電機(jī)等也是常用的機(jī)械設(shè)備。根據(jù)養(yǎng)護(hù)施工特點(diǎn)，為了更有效地保證養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量，可采用YZC10 型雙鋼輪壓路機(jī)、ZL50 型輪式裝載機(jī)等設(shè)備。其中，YZC10 型雙鋼輪壓路機(jī)與輪胎式壓路機(jī)可以搭配應(yīng)用，施工效果更好；ZL50 型裝載機(jī)可以配合LQY-40 拌和機(jī)使用，能夠有效提高施工效率和質(zhì)量。發(fā)電機(jī)在施工過程中屬于備用機(jī)械設(shè)備，容量需要符合拌和機(jī)和其他電力設(shè)備的電能需求，如MTA-855G2 型柴油發(fā)電機(jī)，通常情況下可以滿足公路養(yǎng)護(hù)施工電力設(shè)備的電能需求。

總之，在機(jī)械化養(yǎng)護(hù)管理工作中，必須注重機(jī)械設(shè)備的選型，選型時(shí)要注意考慮機(jī)械的配套情況，以保證整套設(shè)備的綜合效能。

3 公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工工藝

3.1 原材料選擇

公路路面出現(xiàn)破損問題時(shí)，一般需要使用瀝青混凝土材料進(jìn)行修補(bǔ)填充養(yǎng)護(hù)。在配置施工所需的拌和料時(shí)，需要合理選擇原材料，以保證后續(xù)施工質(zhì)量。例如，在骨料的選擇上，需要保證其質(zhì)地堅(jiān)硬、表層不規(guī)則，這類骨料可以保證物料混合具有良好的支撐作用，滿足路面抗剝落性及黏附性要求，因此最好選擇玄武巖碎石材料。

3.2 原料配比與拌和

在瀝青混凝土拌和過程中需要確定不同材料的類型、用量等。設(shè)計(jì)材料配比時(shí)，需要根據(jù)養(yǎng)護(hù)部位特征，對(duì)瀝青中各種材料的使用比例進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證瀝青混合料的各項(xiàng)性能均符合質(zhì)量指標(biāo)。在拌和過程中，需要注意如下內(nèi)容：

一是保證混合料拌和溫度和出料溫度符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)實(shí)際作業(yè)環(huán)境對(duì)混合料的拌和溫度進(jìn)行合理控制，避免混合料運(yùn)輸時(shí)出現(xiàn)溫度流失現(xiàn)象，確?；旌狭习韬团c運(yùn)輸持續(xù)進(jìn)行，防止混合料擱置太久導(dǎo)致溫度流失，出現(xiàn)離析。在鋪設(shè)作業(yè)過程中需要檢查好混合料的溫度，確保其符合作業(yè)要求的溫度標(biāo)準(zhǔn)。

二是注意管理拌和機(jī)械設(shè)備，保證拌和作業(yè)能夠連續(xù)進(jìn)行，保證拌和質(zhì)量。在此過程中，需要選擇合適的振動(dòng)篩網(wǎng)，一般選擇的篩網(wǎng)應(yīng)與試驗(yàn)對(duì)比規(guī)格相一致，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求。

三是注意拌和作業(yè)的操作規(guī)范，即先對(duì)骨料和礦粉進(jìn)行干拌，之后大約5～7s 之后將瀝青加入其中進(jìn)行濕拌，時(shí)間大約為30～35s 之間，保證拌和均勻。

四是注意檢查混合料成品，對(duì)拌制完成的混合料進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，確認(rèn)合格才能用于正式施工[4]。

3.3 路面施工

3.3.1 銑刨

在公路路面養(yǎng)護(hù)施工中，銑刨是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，需要做好以下方面的工作：

首先，需要仔細(xì)檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域公路路面病害情況，包括病害路面范圍和病害深度等指標(biāo)，確定公路具體的病害程度，為銑刨作業(yè)的順利開展提供保障。

其次，根據(jù)公路具體的病害程度選擇合適的銑刨設(shè)備。

最后，銑刨面不可出現(xiàn)松散層，否則會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料無法與原路面充分結(jié)合，因此在銑刨施工完成后需要徹底清掃目標(biāo)路面，將松散土清除干凈，將基層堅(jiān)固基質(zhì)暴露出來，并在上面涂刷黏層油，在銑刨作業(yè)面邊緣部位可以涂抹一層乳化瀝青，使接縫更加牢固[5]。路面銑刨施工如圖1 所示。

圖1 路面銑刨施工

3.3.2 攤鋪

在混合料攤鋪過程中，需要根據(jù)作業(yè)面實(shí)際情況確定合適的攤鋪施工方案。若是病害路面范圍不大，需要使用直尺水平尺及塞尺等工具做好高程控制，但是如果路面病害范圍比較大，則需要采用平衡梁找平方式控制路面攤鋪高程，以保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)質(zhì)量。

3.3.3 壓實(shí)

在路面壓實(shí)作業(yè)過程中，首先需要注意控制碾壓溫度，對(duì)此需要施工人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及施工要求確定合適的碾壓溫度。初壓溫度不宜過低，需要保證初壓溫度≥110℃溫度達(dá)標(biāo)可保證壓實(shí)度；復(fù)壓施工過程中，溫度最好控制在90～110℃范圍內(nèi)；終壓施工過程中，需要保證溫度在70～90℃之間。若是作業(yè)環(huán)境溫度比較低，風(fēng)速不高，而且攤鋪厚度不夠，可以適當(dāng)提高混合料的出料和初壓溫度。另外，還需要注意控制壓實(shí)施工工藝，重點(diǎn)控制碾壓機(jī)速度和壓實(shí)作業(yè)頻次。

在壓實(shí)過程中，需要按照先輕后重、先慢后快、先邊先內(nèi)后外的原則操作壓實(shí)機(jī)。實(shí)際作業(yè)時(shí)需根據(jù)作業(yè)面的實(shí)際情況選擇適宜壓路機(jī)的型號(hào)，之后開展壓實(shí)試驗(yàn)，以確定最佳的振動(dòng)頻率、幅度、碾壓溫度、速度及次數(shù)等指標(biāo)。

如果碾壓層較薄，通常初始密實(shí)度較高，因此需要相應(yīng)減少碾壓次數(shù)。在控制壓路機(jī)作業(yè)速度時(shí)，需要遵循以下要求：

第一，在保證碾壓質(zhì)量的同時(shí)，盡量提高作業(yè)效率，避免碾壓作業(yè)時(shí)流失過多熱量。

第二，需要控制好碾壓速度，速度過低容易使壓實(shí)施工間斷、混合料冷卻，會(huì)影響壓實(shí)質(zhì)量，速度過高則容易出現(xiàn)推移裂紋、橫向裂紋等問題，也無法保證其壓實(shí)度。因此，初壓速度一般控制在1.5～2km/h，復(fù)壓速度一般控制在4～5km/h，終壓速度一般控制在2.5～3.5km/h。

第三，需要控制好振動(dòng)壓路機(jī)的振頻和振幅。振頻一般控制在43 次/s 左右。為了避免振幅過大或過小，在作業(yè)面碾壓層較薄的情況下，可以采用高頻率低振幅模式；如果作業(yè)面厚度不足，則振幅最好設(shè)置為0.46mm。

3.4 注意事項(xiàng)

首先，養(yǎng)護(hù)人員需要全面檢測(cè)公路路面病害情況，并確定好路面的銑刨深度、養(yǎng)護(hù)范圍，之后開始機(jī)械化養(yǎng)護(hù)施工。進(jìn)行路面銑刨時(shí)，施工人員需要注意控制銑刨密實(shí)度，避免路面松散，保證養(yǎng)護(hù)攤鋪工作滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。此外，路面銑刨過后需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)清洗，防止存在雜物，確保路面平整，再在面層上涂刷黏層油，使新舊路面貼合得更好。處理路面接縫時(shí)，需要養(yǎng)護(hù)人員在接縫位置涂刷乳化瀝青，保證路面接縫質(zhì)量。

其次，控制好攤鋪施工質(zhì)量。如果瀝青混凝土的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)不相符，會(huì)影響公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，因此養(yǎng)護(hù)人員必須重視攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，根據(jù)公路病害情況對(duì)養(yǎng)護(hù)范圍進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，并制訂針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)方案[6]。為了提高公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，養(yǎng)護(hù)人員還需要不斷優(yōu)化、改進(jìn)現(xiàn)行攤鋪方式，保證施工效率和質(zhì)量，延長公路使用壽命。

再次，控制好壓實(shí)施工質(zhì)量。在路面壓實(shí)施工過程中，養(yǎng)護(hù)人員需要根據(jù)周邊環(huán)境溫度變化對(duì)路面的碾壓施工溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)，需要合理選擇壓實(shí)技術(shù)，控制好路面壓實(shí)頻次，保證壓實(shí)質(zhì)量。

最后，加強(qiáng)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備與人員的管理。對(duì)此，養(yǎng)護(hù)單位需要制訂科學(xué)的機(jī)械設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，確保設(shè)備正常運(yùn)行，避免機(jī)械故障影響施工進(jìn)度。同時(shí)，要關(guān)注對(duì)機(jī)械操作人員的培訓(xùn)和考核，提高他們的專業(yè)素養(yǎng)和操作技能，使他們能夠按照規(guī)定正確地使用和維護(hù)機(jī)械設(shè)備。此外，養(yǎng)護(hù)單位還需要制訂科學(xué)的人員獎(jiǎng)勵(lì)制度，發(fā)揮工作人員的工作積極性，使養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)可以高質(zhì)、高效地完成。

4 結(jié)語

隨著公路行業(yè)迅速發(fā)展，公路規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路養(yǎng)護(hù)工作需求大，公路養(yǎng)護(hù)要求更高。因此，在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)施工中，為了有效提高養(yǎng)護(hù)工作水平，需要落實(shí)好機(jī)械化施工工藝，采用合適的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)施工設(shè)備，選擇合適的原材料，注意科學(xué)配比，做好混合料拌和工作，對(duì)路面的銑刨、攤鋪和壓實(shí)等作業(yè)均要按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求開展，以最大限度地提高路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。