預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

摘要：為了滿足現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)需求，文章提出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，選取霧封層工藝、同步碎石封層工藝作為處理手段，提出路面處理、施工準(zhǔn)備、施工工藝要點(diǎn)等設(shè)計(jì)方案。結(jié)果表明，霧封層工藝的應(yīng)用恢復(fù)了瀝青路面活性，起到了很好的封水、防水作用;同步碎石封層工藝的應(yīng)用改善了路面石料和瀝青的結(jié)合情況，提升了路面強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：預(yù)防性養(yǎng)護(hù);霧封層工藝、同步碎石封層工藝

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：U418.4-A-06-017-3

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)從材料選取和項(xiàng)目施工技術(shù)等多個(gè)方面出發(fā)，探究提升公路建設(shè)質(zhì)量的策略[1]。雖然公路項(xiàng)目質(zhì)量有所提升，延長(zhǎng)了使用年限，但是長(zhǎng)時(shí)間使用仍然會(huì)出現(xiàn)輕微病害[2]。為了盡可能減少這些病害的產(chǎn)生，采取預(yù)防性措施顯得尤為必要。目前，關(guān)于公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的研究較少，大部分研究從理論層面出發(fā)擬定了預(yù)防養(yǎng)護(hù)策略，實(shí)踐應(yīng)用可靠性有待進(jìn)一步探究[3-4]。本文在以往研究基礎(chǔ)上，提出兩種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工藝及其應(yīng)用研究。

1 路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的必要性分析

以往我國(guó)開(kāi)展的養(yǎng)護(hù)工作是在發(fā)現(xiàn)公路出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞以后開(kāi)展，采取一系列修復(fù)措施，使得公路重新恢復(fù)到可以正常使用以后進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)[5]。施工經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)公路遭受嚴(yán)重破壞修復(fù)以后，采取定期養(yǎng)護(hù)處理得到的養(yǎng)護(hù)效果不佳，公路再次損壞的可能性較大。因此，需要將此類問(wèn)題防患于未然，即采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理，當(dāng)公路出現(xiàn)微小病害時(shí)，立即進(jìn)行預(yù)防養(yǎng)護(hù)，以保證交通安全。其中，微小病害時(shí)期指的是公路剛剛出現(xiàn)病害，且處于良好狀況，對(duì)交通無(wú)影響的時(shí)期[6]。在該時(shí)期處理公路病害，不僅可以有效阻止病害蔓延，而且可以降低公路維修與養(yǎng)護(hù)成本[7]。因此，對(duì)于現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)來(lái)說(shuō)，路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)存在一定的必要性。

2 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的選取

本研究以某瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程為例，通過(guò)分析該工程路面的病害類型，挖掘此類病害產(chǎn)生的原因，為其合理選取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，從而充分發(fā)揮此類技術(shù)在瀝青路面病害預(yù)防中的作用。

2.1 路面病害類型分析

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查檢測(cè)獲取路面病害相關(guān)資料，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，確定當(dāng)前路面是否產(chǎn)生病害。如果已經(jīng)產(chǎn)生病害，根據(jù)病害特點(diǎn)，確定路面病害類型。按照此分析思路，本研究對(duì)路面資料進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)該路面存在輕微的龜裂、少量松散，部分區(qū)域出現(xiàn)了塊狀裂縫，橫向裂縫和縱向裂縫均有分布。另外，部分地區(qū)還存在沉陷、脫皮情況。隨著時(shí)間的推移，裂縫發(fā)展越發(fā)嚴(yán)重，如圖1所示。

2.2 路面病害產(chǎn)生的原因

通常情況下，瀝青路面早期產(chǎn)生的病害均呈現(xiàn)為不同類型的裂縫。然而，碎石路面面層空隙較大，埋下了早期病害隱患，必須采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。當(dāng)瀝青路面有水時(shí)，這些水會(huì)通過(guò)空隙逐層滲透，直至達(dá)到道路基層，對(duì)公路路基造成破壞[8]，如果路面水流量較大，路基遭受的破壞就會(huì)更加嚴(yán)重;另外，有超重車輛通過(guò)時(shí)，路面會(huì)產(chǎn)生沉降等病害。以上因素都會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)破損。因此，需要采取一些預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，在病害早期階段加以處理，從而避免路面出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞。

2.3 路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的選取

近年來(lái)，我國(guó)路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)逐漸增加，并且施工技術(shù)工藝逐漸得到完善，主要包括薄層罩面、碎石封層、灌縫、稀漿封層、霧封層、微表處等。本研究以省道326祁門段路面劃分標(biāo)準(zhǔn)，將工程路段拆分為兩部分，分別為其選取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。其中，K26+000～K30+600段路面表面平整，存在滲水情況，部分區(qū)域路表有裂縫，綜合考慮路面處理各項(xiàng)需求，選取霧封層工藝加以處理;K35+000～K38+000段路面病害更為嚴(yán)重，路表平整，除了滲水、路表裂縫以外，部分路面沉陷，存在少量松散，由于此段路面病害較為嚴(yán)重，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面綜合分析，選取同步碎石工藝作為預(yù)防處理措施。

3 預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

3.1 霧封層工藝的應(yīng)用

該項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工藝比較簡(jiǎn)單，在對(duì)路面使用不造成影響的情況下，直接向公路表面噴灑養(yǎng)護(hù)材料，這些材料會(huì)在短時(shí)間內(nèi)滲透到公路表面微小裂縫和內(nèi)部孔隙中，形成一層保護(hù)膜，阻止路表水滲入路基中，并且還具有骨料粘結(jié)力增強(qiáng)作用。按照類別不同，可以將此材料劃分為油劑型和乳劑型，前者除了具有較強(qiáng)的封水、防水功能以外，還能夠幫助瀝青路面恢復(fù)活性，所以本研究選擇油劑型材料作為工藝材料，應(yīng)用霧封層工藝。

3.1.1 路面處理

在添加霧封層之前，需要對(duì)公路表面已經(jīng)出現(xiàn)微小病害的部位采取處理措施，包括路面沉陷、路表龜裂等，按照公路維修規(guī)范，對(duì)這些路面進(jìn)行處理。

3.1.2 施工準(zhǔn)備工作

該項(xiàng)工藝施工準(zhǔn)備工作有三項(xiàng)：

（1）檢查原路面情況，確定是否存在病害。如果存在病害，則按照修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)加以處理，直至路面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后才可以施工。

（2）除了肉眼看到的微小裂縫病害以外，按照各項(xiàng)病害指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，仔細(xì)核對(duì)路面是否存在病害，例如路面抗滑性能、滲水系數(shù)等。

（3）為了避免施工期間設(shè)備發(fā)生異常，或者材料不符合要求，需要在施工前對(duì)材料和設(shè)備進(jìn)行檢查，確定沒(méi)有問(wèn)題以后才可以投入使用。

3.1.3 施工工藝要點(diǎn)

（1）封閉單側(cè)車道，保持路面干燥潔凈，采取保護(hù)措施，盡可能避免施工現(xiàn)場(chǎng)遭受污染。

（2）配置專屬的噴灑系統(tǒng)，根據(jù)噴灑需求設(shè)置參數(shù)數(shù)值。本次施工設(shè)置灑布量為0.35～0.45 kg/m2，按照此范圍灑布，避免油量過(guò)多，埋下行車安全隱患。由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較復(fù)雜，不排除系統(tǒng)作業(yè)異常情況。當(dāng)系統(tǒng)作業(yè)異常時(shí)，立即在上面灑布細(xì)沙，厚度為0.4～0.6 mm，灑布量大約1 kg/m2。

（3）現(xiàn)場(chǎng)勘查，觀察路面各個(gè)路段空隙情況，對(duì)于空隙較大的路段，在初期采取人工灑布處理，達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)生期以后，與其他路段一同利用系統(tǒng)自動(dòng)灑布，保證路面灑布均勻。

（4）施工期間，注意橫向接頭銜接處理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，靈活調(diào)整施工方案。

（5）進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段以后，該路段不允許車輛和行人通行，做好交通開(kāi)放時(shí)間規(guī)劃。

3.2 同步碎石封層工藝的應(yīng)用

為了盡可能縮短石料與瀝青結(jié)合時(shí)間，本研究選取同步碎石封層工藝作為施工手段。該工藝強(qiáng)調(diào)的是同步性，即高溫瀝青噴灑和石料噴灑同步進(jìn)行。通過(guò)控制噴灑高度、覆蓋面積等參數(shù)數(shù)值，從而保證兩者結(jié)合強(qiáng)度。

3.2.1 路面處理

通過(guò)實(shí)地勘察了解路面情況，針對(duì)出現(xiàn)沉陷、坑槽、龜裂病害的路面，在施工之前采取相應(yīng)治理措施，并清理路面，保證路面無(wú)雜物。

3.2.2 施工準(zhǔn)備工作

該項(xiàng)施工工藝主要有兩項(xiàng)準(zhǔn)備工作：（1）路面檢查，檢查經(jīng)過(guò)初步處理后的路面和其他路面是否符合要求，如果不符合，繼續(xù)采取初步治理;（2）檢查施工材料、設(shè)備等，確定所有與施工相關(guān)的輔助工具和材料均正常即可。

3.2.3 施工工藝要點(diǎn)

（1）避開(kāi)陰雨天氣施工，選擇高溫干燥季節(jié)施工，地表最佳溫度在35 ℃以上。如果測(cè)得地表溫度不足20 ℃時(shí)，停止此類工藝施工。

（2）定期調(diào)試施工設(shè)備，根據(jù)施工需求靈活調(diào)整噴嘴的高度和噴灑角度兩項(xiàng)參數(shù)，以此控制瀝青膜厚度。由于噴嘴類型不同，噴灑最佳粘結(jié)料用量存在一定差異。因此，施工期間沿著車道軌跡合理用料噴灑，不可以過(guò)多。

（3）部分路面的養(yǎng)護(hù)對(duì)粘結(jié)料的需求不同，以改性瀝青作為噴灑材料，此時(shí)需要注意瀝青膜厚度和均勻程度，同時(shí)控制溫度范圍在160 ℃～170 ℃。

（4）施工期間，需要控制好作業(yè)車輛行駛速度，從而保證粘結(jié)料和石料用量比例得以有效控制。另外，適當(dāng)增加膠輪壓路機(jī)數(shù)量，快速碾壓定位。

4 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

分別采用上述兩種施工工藝，對(duì)某路面采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理，對(duì)比施工前后效果，對(duì)兩種養(yǎng)護(hù)工藝進(jìn)行合理評(píng)價(jià)。

4.1 霧封層工藝應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

利用霧封層工藝對(duì)某段路面采取預(yù)養(yǎng)護(hù)處理，通過(guò)均勻?yàn)⒉加蛣┬筒牧希沟脼r青活性提升，路面從輕微裂縫狀態(tài)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

使用此項(xiàng)工藝前路面微小裂紋較多，并且部分區(qū)域存在空隙，容易滲水?dāng)U大路面損壞范圍;使用此項(xiàng)工藝后路面恢復(fù)到平整無(wú)裂紋狀態(tài)，路表面附上了輕質(zhì)油層，恢復(fù)了瀝青路面活性，起到了很好的封水、防水作用。

4.2 同步碎石封層工藝應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

按照同步碎石封層工藝施工要點(diǎn)，將此項(xiàng)工藝應(yīng)用到某路面養(yǎng)護(hù)工程中。施工后路面石料和瀝青結(jié)合效果更佳，提升了路面強(qiáng)度。

5 結(jié)語(yǔ)

本文圍繞現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)問(wèn)題展開(kāi)研究，為了加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)，降低路面病害發(fā)生頻率，提高公路養(yǎng)護(hù)作用，提出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理方法。以某路面養(yǎng)護(hù)工程為例，根據(jù)該工程路面實(shí)地勘察情況，選擇霧封層工藝、同步碎石封層工藝作為路面養(yǎng)護(hù)方法，擬定施工工藝要點(diǎn)。應(yīng)用結(jié)果表明，這兩種施工工藝可以有效阻止路面病害蔓延。

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收稿日期：2021-03-18

作者簡(jiǎn)介：謝增強(qiáng)（1978—），工程師，研究方向：公路養(yǎng)護(hù)。