城市瀝青道路路面養(yǎng)護(hù)及銑刨維修施工技術(shù)研究

摘要 該文旨在研究城市瀝青道路的路面養(yǎng)護(hù)及銑刨維修施工技術(shù)，首先概述了工程研究背景與目的，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)，深入探討了瀝青乳化、路面養(yǎng)護(hù)、路面銑刨及瀝青再生等核心技術(shù)，特別是瀝青就地再生技術(shù)在修復(fù)道路病害方面的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)例應(yīng)用與分析，評(píng)價(jià)了養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)的實(shí)際成效，研究結(jié)果表明：采用瀝青就地再生技術(shù)能有效修復(fù)城市道路病害，提升道路性能，確保市民出行安全，對(duì)城市瀝青道路養(yǎng)護(hù)與維修技術(shù)的進(jìn)步具有重要意義。

關(guān)鍵詞 城市道路；路面養(yǎng)護(hù)；銑刨維修；施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào) U416.217

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 2096-8949（2025）01-0103-03

0 引言

城市瀝青道路作為城市交通的主動(dòng)脈，其路況優(yōu)劣直接關(guān)系到行車(chē)安全、舒適度及使用壽命，然而受氣候變化、交通壓力及材料老化等多重因素影響，瀝青道路經(jīng)常出現(xiàn)裂縫、車(chē)轍、坑槽等病害，不僅影響通行質(zhì)量，更增加維修成本。因此，有效養(yǎng)護(hù)與維修城市瀝青道路，成為當(dāng)前道路管理領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。基于此，該文擬對(duì)城市瀝青道路路面養(yǎng)護(hù)及銑刨維修施工技術(shù)展開(kāi)研究。

在眾多道路養(yǎng)護(hù)與維修技術(shù)中，就地再生法因效率高、成本低、環(huán)保性佳等優(yōu)點(diǎn)，而備受業(yè)界矚目。該技術(shù)能夠充分利用原有路面材料，通過(guò)添加再生劑和新材料，有效恢復(fù)并提升路面性能，同時(shí)就地再生法還降低了廢舊材料的運(yùn)輸和處理成本，有助于推動(dòng)道路養(yǎng)護(hù)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而銑刨維修施工技術(shù)則采用機(jī)械化作業(yè)方式，能夠迅速且高效地完成路面維修工作，精準(zhǔn)控制維修深度和范圍，確保維修后的路面在平整度、坡度和排水性能等方面均達(dá)到規(guī)范要求。維修后的路面具備良好的抗壓、抗剪、抗滑等性能，從而有效延長(zhǎng)道路使用壽命。

1 工程概況

在該研究中，以某城市道路工程為研究對(duì)象，該工程于2015年建成通車(chē)，至今已使用9年。該道路采用瀝青路面，路面寬度為15.26 m，設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速為80 km/h，自道路投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)，整體使用狀況良好。然而，近期該城市某主干道因年久失修，表面出現(xiàn)了大面積裂縫、坑槽等病害，嚴(yán)重影響道路的使用性能，并對(duì)市民的出行安全構(gòu)成威脅。為徹底解決該問(wèn)題，道路管理部門(mén)決定采用瀝青就地再生技術(shù)對(duì)該路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并結(jié)合銑刨維修對(duì)路面病害進(jìn)行修復(fù)。

2 城市瀝青道路路面養(yǎng)護(hù)

在道路養(yǎng)護(hù)中，瀝青熱再生技術(shù)是一種重要的技術(shù)手段，該技術(shù)主要通過(guò)加熱老化的瀝青混合料，使其恢復(fù)流動(dòng)性，并與新的骨料和瀝青混合，進(jìn)而制備出新的瀝青混合料[1]。該技術(shù)能夠有效發(fā)揮老化瀝青的黏結(jié)性能，使再生混合料的性能接近新瀝青混合料，因此在道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。采用地?zé)嵩偕夹g(shù)對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以顯著恢復(fù)道路路面的原有性能，提高道路的使用壽命和行車(chē)安全性。

2.1 瀝青乳化

該工程中的瀝青路面已出現(xiàn)老化現(xiàn)象，因此選用乳化瀝青作為材料，乳化瀝青通過(guò)將瀝青微粒均勻分散在水中，形成穩(wěn)定的水包油乳液，能夠?qū)崿F(xiàn)冷態(tài)施工，從而節(jié)約能源并減少環(huán)境污染[2]。根據(jù)實(shí)際需求，施工中采用型號(hào)為KHFA-A4F8的熱熔器對(duì)路面瀝青進(jìn)行加熱處理。加熱溫度控制在200℃～250℃的范圍內(nèi)，加熱時(shí)間為10～20 min。當(dāng)路面瀝青材料加熱至呈現(xiàn)明顯的流動(dòng)狀態(tài)時(shí)停止加熱，向?yàn)r青混合料中加入新的瀝青混合料，該新瀝青混合料采用原級(jí)配料制作而成，在摻入過(guò)程中，需嚴(yán)格控制瀝青混合料的摻入量，其計(jì)算公式為：

（1）

式中：Y——瀝青混合料摻入量（kg）；E——舊瀝青混合料量（kg）[3]。新?lián)饺氲臑r青混合料量控制為舊瀝青混合料的一半，通過(guò)摻入新瀝青混合料來(lái)改善舊瀝青混合料的性質(zhì)，使兩種瀝青混合料充分融合生成新的瀝青混合料。在完成乳化瀝青的制備后，獲得均勻穩(wěn)定且性能優(yōu)良的乳化瀝青產(chǎn)品。乳化瀝青的制備僅僅是道路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其為后續(xù)的路面養(yǎng)護(hù)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 路面養(yǎng)護(hù)

針對(duì)該工程的病害情況，采用稀漿封層技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，該技術(shù)通過(guò)精確的比例（乳化瀝青∶礦料∶填料∶水=1.5∶6∶1.5∶1）拌和材料，并均勻攤鋪于路面上，從而有效封閉裂縫，提升路面的防水和抗滑性

能[4]。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，封層厚度h和材料比例是關(guān)鍵參數(shù)，封層厚度h可根據(jù)道路的破損程度進(jìn)行計(jì)算，確定該參量的計(jì)算公式為：

（2）

式中：k——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；D——道路設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)厚度（mm）；d——當(dāng)前道路的平均厚度（mm）。為確保路面養(yǎng)護(hù)施工的質(zhì)量，在對(duì)道路瀝青混合料進(jìn)行平整后，應(yīng)立即開(kāi)始路面養(yǎng)生工作。養(yǎng)生時(shí)間通常控制在2～5 d，若天氣條件較為炎熱，建議將養(yǎng)生時(shí)間調(diào)整為3 d。在瀝青穩(wěn)定再生層上鋪設(shè)一層土工布，并確保在養(yǎng)生期間土工布始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)。此外，養(yǎng)生期間道路應(yīng)限制重車(chē)通行，其他車(chē)輛行駛車(chē)速需控制在50 km/h以下，待道路瀝青穩(wěn)定再生層的含水量降至2%以下時(shí)，方可撤下土工布，至此完成該道路工程瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工作。

3 城市瀝青道路銑刨維修

針對(duì)城市道路出現(xiàn)的大面積裂縫、坑槽等問(wèn)題，銑刨維修技術(shù)是一種重要且高效的解決方案。在該研究所涉及的工程對(duì)象中，銑刨維修技術(shù)更是解決當(dāng)前路面問(wèn)題的關(guān)鍵措施。

3.1 路面銑刨及瀝青再生

在進(jìn)行路面銑刨作業(yè)時(shí)，首要對(duì)病害路面進(jìn)行深度的機(jī)械銑刨，以徹底去除損壞的瀝青層。確定銑刨深度時(shí)，必須綜合考慮道路的結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)以及瀝青層的損壞程度，通常損壞的瀝青層要完全去除，直至露出健康的路面基層。值得注意的是，銑刨后產(chǎn)生的廢舊瀝青材料并非廢棄物，而是可以通過(guò)瀝青再生技術(shù)實(shí)現(xiàn)再利用。為確保銑刨后的路面平整性，需要對(duì)道路進(jìn)行精銑處理，并合理設(shè)計(jì)道路銑刨深度，其計(jì)算公式為：

（3）

式中：L——道路路面銑刨深度（mm）；F——道路病害最大深度（mm）。在考慮銑刨深度的基礎(chǔ)上，首先對(duì)應(yīng)急停靠帶隆起位置處進(jìn)行銑刨，在銑刨拉毛操作之前，需要按照參考點(diǎn)精確調(diào)節(jié)銑刨機(jī)基準(zhǔn)面、側(cè)坡、銑刨深度等，使找平儀總是處于工作狀態(tài)。按照規(guī)定的深度對(duì)老路面進(jìn)行銑刨，銑刨材料由運(yùn)輸車(chē)直接運(yùn)到拌和場(chǎng)進(jìn)行集中堆放，其堆放高度不得大于2 m，以避免聚團(tuán)。

對(duì)銑刨?gòu)U料進(jìn)行粉碎和熱熔處理，隨后開(kāi)展瀝青就地再生作業(yè)。在此過(guò)程中，需利用拌和機(jī)對(duì)舊瀝青混合料進(jìn)行充分拌和，為確保混合料的級(jí)配及使用性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)原瀝青混合料中的超細(xì)顆粒進(jìn)行清理。將油槽車(chē)、水罐車(chē)與攪拌機(jī)連接，為混合料供給所需要的發(fā)泡瀝青，在進(jìn)行瀝青發(fā)泡前，要檢查其溫度，確保不低于泡沫溫度，以保證發(fā)泡效果，同時(shí)應(yīng)定期使用混合機(jī)上的測(cè)試噴頭檢查瀝青的起泡效應(yīng)，以監(jiān)控瀝青的發(fā)泡質(zhì)量[5]。此外，每日需至少檢查兩次攪拌好的泡沫瀝青混合料，保障瀝青就地再生材料的性能能夠滿(mǎn)足道路修復(fù)需求。

3.2 基于瀝青就地再生的病害修復(fù)

將再生的瀝青混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后，利用攤鋪機(jī)進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè)，無(wú)需預(yù)熱。在攤鋪之前，需對(duì)攤鋪機(jī)的操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)攤鋪機(jī)就位后，需安裝并調(diào)整基準(zhǔn)梁，確保在無(wú)其他不良影響的情況下，將攤鋪機(jī)的振動(dòng)頻率幅度調(diào)節(jié)至合適的范圍，使攤鋪層的壓實(shí)度達(dá)到90%以上。攤鋪過(guò)程中，應(yīng)采用高頻低幅的方式，確保連續(xù)均勻地?cái)備仯鑼備佀俣瓤刂圃?0～20 m/min以?xún)?nèi)，并將瀝青再生層的松鋪系數(shù)維持在1.2左右。對(duì)于施工中出現(xiàn)的局部離析等問(wèn)題，需及時(shí)處理，同時(shí)應(yīng)安排專(zhuān)人跟蹤檢查各種質(zhì)量問(wèn)題，如厚度、坡度等，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即進(jìn)行處理。

對(duì)攤鋪完成的再生瀝青混合料，需進(jìn)行2～3次碾壓作業(yè)，在進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，要根據(jù)路面的過(guò)振情況來(lái)調(diào)節(jié)壓實(shí)次數(shù)[6]。此外，壓實(shí)期間還需根據(jù)表面含水率來(lái)確定是否進(jìn)行補(bǔ)水，碾壓時(shí)應(yīng)遵循從下往上、由外向內(nèi)的順序，禁止在剛鋪好的路面上轉(zhuǎn)彎、左右移動(dòng)或急停等操作，以防止車(chē)轍的產(chǎn)生。按照以上步驟，即可完成基于瀝青就地再生的道路養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工作，再生瀝青的性能可以通過(guò)以下公式進(jìn)行評(píng)價(jià)：

（4）

式中：R——瀝青再生率（%）；Pn——再生后瀝青的某項(xiàng)性能指標(biāo)；P0——原瀝青的相同性能指標(biāo)。當(dāng)R值大于經(jīng)驗(yàn)值85%時(shí)，則認(rèn)為再生瀝青性能滿(mǎn)足要求。

4 實(shí)例應(yīng)用與分析

4.1 養(yǎng)護(hù)與修復(fù)效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)

整個(gè)道路養(yǎng)護(hù)與修復(fù)過(guò)程始于對(duì)舊路面的細(xì)致評(píng)估，旨在確定其再生的可行性與相應(yīng)策略，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備對(duì)舊瀝青材料進(jìn)行銑刨和破碎，以調(diào)整其顆粒大小和均勻性至適宜狀態(tài)。將經(jīng)過(guò)處理的材料與新的瀝青再生劑和骨料進(jìn)行混合，形成新的瀝青混凝土。為確保混合物的質(zhì)量和均勻性，整個(gè)操作過(guò)程均在嚴(yán)格的監(jiān)控與控制下進(jìn)行，使用攤鋪機(jī)將混合物攤鋪于原路面之上，并通過(guò)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，以保障道路表面的平整性與緊密性。在完成上述修復(fù)流程后，還需對(duì)道路養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行全面測(cè)評(píng)，具體可通過(guò)馬歇爾穩(wěn)定度和道路劈裂強(qiáng)度這兩個(gè)指標(biāo)，對(duì)道路養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行量化評(píng)估。

4.2 效果分析

首先，對(duì)道路養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行測(cè)評(píng)，選擇馬歇爾穩(wěn)定度作為關(guān)鍵測(cè)評(píng)指標(biāo)。馬歇爾穩(wěn)定度能夠有效反映道路的破壞強(qiáng)度，因此對(duì)養(yǎng)護(hù)路段進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)至關(guān)重要。在此過(guò)程中，隨機(jī)選取8個(gè)養(yǎng)護(hù)路段，每個(gè)養(yǎng)護(hù)路段取1個(gè)樣芯作為樣本，作為試驗(yàn)樣本，試件直徑為110.53 mm，

高度為65.47 mm。將其放在型號(hào)為KHFA-AF88馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)儀上，通過(guò)對(duì)樣芯進(jìn)行加載，直至樣芯出現(xiàn)裂縫時(shí)停止加載，記錄荷載值與流值，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出每個(gè)樣本的馬歇爾穩(wěn)定度，其計(jì)算公式為：

（5）

式中：T——養(yǎng)護(hù)道路的馬歇爾穩(wěn)定度（kN/mm）；MS——試件的最大荷載值（kN）；FL——試件的流值（mm）。馬歇爾穩(wěn)定度值越高，意味著試件的硬度越大，穩(wěn)定性越佳，從而反映出道路養(yǎng)護(hù)效果越理想。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）的規(guī)定，道路馬歇爾穩(wěn)定度應(yīng)不低于4.5kN。該標(biāo)準(zhǔn)被用作該道路養(yǎng)護(hù)工程質(zhì)量的檢驗(yàn)依據(jù)，道路施工前后馬歇爾穩(wěn)定度如下表1所示。

根據(jù)上表數(shù)據(jù)可以得出，養(yǎng)護(hù)前道路馬歇爾穩(wěn)定度均低于4.5 kN，經(jīng)過(guò)道路養(yǎng)護(hù)后，馬歇爾穩(wěn)定度得到顯著提升，最低值達(dá)到5.74 kN，道路馬歇爾穩(wěn)定度提升了將近18%，并且達(dá)到《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，證明基于瀝青就地再生的道路養(yǎng)護(hù)效果良好。

其次對(duì)道路修復(fù)效果檢驗(yàn)，道路修復(fù)的目的是提升道路的劈裂強(qiáng)度，根據(jù)《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》（JTG 3431—2024）對(duì)修復(fù)道路進(jìn)行試驗(yàn)，使用IYHFAS-A4F5劈裂試驗(yàn)儀對(duì)道路進(jìn)行加載測(cè)試，記錄試件破壞時(shí)的最大壓力值，計(jì)算道路的劈裂強(qiáng)度，公式為：

（6）

式中：R——道路劈裂強(qiáng)度（MPa）；p——道路破壞時(shí)的最大壓力值（kN）；h——道路路面厚度（mm）。對(duì)比修復(fù)前后的道路劈裂強(qiáng)度，結(jié)果如下圖1所示。

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）的規(guī)定，道路劈裂強(qiáng)度應(yīng)不低于0.6 MPa。在道路修復(fù)前，路段100～500 m區(qū)間劈裂強(qiáng)度均低于

0.6 MPa，而在道路修復(fù)后該路段劈裂強(qiáng)度得到明顯的提升，并且整個(gè)路段的劈裂強(qiáng)度均高于0.6 MPa，符合規(guī)范要求。通過(guò)對(duì)施工道路進(jìn)行的上述試驗(yàn)，證明該工程道路養(yǎng)護(hù)和修復(fù)施工質(zhì)量良好，養(yǎng)護(hù)與修復(fù)效果顯著，表明瀝青就地再生技術(shù)適用于道路養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工程，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

5 結(jié)束語(yǔ)

該文通過(guò)對(duì)城市瀝青道路路面養(yǎng)護(hù)及銑刨維修施工技術(shù)的深入研究，明確了瀝青就地再生技術(shù)在城市道路養(yǎng)護(hù)中的顯著優(yōu)勢(shì)及廣闊應(yīng)用前景，該論文所取得的研究成果對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際工程具有重要的指導(dǎo)意義，并可為后續(xù)研究提供有價(jià)值的參考依據(jù)。城市瀝青道路養(yǎng)護(hù)與維修領(lǐng)域仍面臨諸多挑戰(zhàn)，因此需要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研究與創(chuàng)新，期待后續(xù)能夠有更多創(chuàng)新性的技術(shù)和方法應(yīng)用于城市道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，為創(chuàng)造更加安全、舒適的城市出行環(huán)境貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]時(shí)杰.維特根W380CR泡沫瀝青就地冷再生技術(shù)首次在遼寧省成功應(yīng)用[J].交通世界， 2023（25）：1-2.

[2]張軍.瀝青路面就地冷再生技術(shù)在普通國(guó)省干線(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)中的實(shí)踐研究[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2023（1）：137-139.

[3]虞將苗，馬遠(yuǎn)躍，張園，等.高粘SBS改性乳化瀝青就地冷再生混合料抗裂性能評(píng)價(jià)[J].材料導(dǎo)報(bào)， 2022（16）：46-52.

[4]黃佩.公路瀝青混凝土路面施工中就地冷再生施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2022（19）：13-15.

[5]李振.更綠色更高效——維特根W380CR就地冷再生技術(shù)首次在黑龍江應(yīng)用[J].中國(guó)公路， 2021（18）：75.

[6]時(shí)杰.瀝青路面就地冷再生技術(shù)與應(yīng)用觀摩會(huì)在哈同高速成功舉行[J].交通世界， 2021（22）：1.

收稿日期：2024-10-14

作者簡(jiǎn)介：高軍利（1971—），男，本科，工程師，研究方向：公路與橋梁。