市政道路養(yǎng)護(hù)工程中半柔性抗車轍技術(shù)的運(yùn)用分析

權(quán)明

（寶雞市市政工程養(yǎng)護(hù)服務(wù)中心陳倉(cāng)養(yǎng)護(hù)所，陜西 寶雞 721000）

0 引言

道路工程的路面施工款以及所選擇的鋪筑形式，主要包括剛性與柔性兩種類型，在不同公路工程中被廣泛應(yīng)用，但是不論是哪一種路面鋪筑形式都存在缺陷和不足。隨著道路通車量的持續(xù)增長(zhǎng)，車輛超載、重載問題依舊存在，很多瀝青柔性路面會(huì)出現(xiàn)不同類型的車轍病害問題，不僅會(huì)影響路面的平整度和行車舒適性，甚至?xí)l(fā)更為嚴(yán)重的安全事故。

1 半柔性抗車轍技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前我國(guó)很多地區(qū)的市政道路養(yǎng)護(hù)工程會(huì)應(yīng)用瀝青路面進(jìn)行鋪筑，瀝青以其柔性性質(zhì)在施工過程中污染相對(duì)較小，平整度更高，但是在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用過程中，特別是受到承重較大車輛通過時(shí)容易發(fā)生車轍病害問題。半柔性抗車轍路面與常規(guī)類型的瀝青路面相似，但是在施工材料等方面存在較大差異，應(yīng)用大骨料瀝青作為路面底層，并澆筑半柔性灌漿料，確保有更好的抗車轍效果和路面抗滑能力，道路美觀性和行車安全性、舒適性都有所保障。半柔性抗車轍技術(shù)需要應(yīng)用專業(yè)灌漿料，將專用水泥、活性粉料、聚羧酸系高性能減水劑、消泡劑等進(jìn)行混合應(yīng)用，再配合高分子聚合物改性專用工程材料，達(dá)到良好的施工效果。

半柔性抗車轍路面廣泛適用于重載型公路、加油站、停車場(chǎng)等市政道路工程路面中，抗車轍性更高，能夠有效抵抗融雪劑及氯離子的侵蝕，在長(zhǎng)期應(yīng)用過程中，并不會(huì)產(chǎn)生過多收縮和開裂問題，經(jīng)久耐用[1]。由此可見，在我國(guó)市政道路養(yǎng)護(hù)工程中積極應(yīng)用半柔性抗車轍技術(shù)對(duì)于保障路面正常通車、延長(zhǎng)市政道路使用周期，治理車轍病害問題的方面有重要意義。

2 市政道路路面車轍病害的形成原因

2.1 施工技術(shù)原因

出現(xiàn)市政道路路面車轍病害的最主要原因在于施工技術(shù)方面，從市政道路施工全過程來看，路面攤鋪、瀝青混合料的拌和程度、運(yùn)輸過程以及攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)等多個(gè)施工環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)施工技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，而導(dǎo)致路面平整度下降、質(zhì)量水平不均的問題。瀝青混合料的攤鋪及碾壓同樣也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果攤鋪及碾壓不均勻會(huì)造成實(shí)際攤鋪效果與預(yù)期設(shè)計(jì)要求不匹配，引發(fā)更為嚴(yán)重的市政道路路面病害問題，不僅會(huì)使得路面原有的抗車轍效果難以保障，也會(huì)從整體角度降低瀝青混合料的抗剪力強(qiáng)度。除此之外，施工技術(shù)方面需要對(duì)路面不同層間結(jié)合位置進(jìn)行處理，始終保持完全連續(xù)的理想狀態(tài)，如果不同路面界面位置出現(xiàn)中斷情況可能引發(fā)相對(duì)嚴(yán)重的分層問題，進(jìn)而造成不同路面層級(jí)之間的極限拉伸應(yīng)力難以保障，路面結(jié)構(gòu)會(huì)受到嚴(yán)重破壞[2]。

2.2 施工材料原因

對(duì)于市政道路養(yǎng)護(hù)工程而言，大多會(huì)應(yīng)用瀝青混合料進(jìn)行路面攤鋪，這也導(dǎo)致了瀝青混合料的綜合質(zhì)量水平成為影響施工質(zhì)量并造成最終車轍病害的主要原因之一。例如在瀝青混合料材料配比中，如果瀝青用料較大會(huì)使得瀝青原有的黏結(jié)礦料作用不斷擴(kuò)大，增加瀝青膜厚度和瀝青的流動(dòng)性，最終導(dǎo)致瀝青集料之間的內(nèi)膜阻力不斷下降。同樣也會(huì)影響瀝青的黏結(jié)效果和混合料抗剪力強(qiáng)度，最終引發(fā)路面車轍病害問題。其次，瀝青混合礦料的級(jí)配出現(xiàn)不合理情況也會(huì)引發(fā)混合料抗剪強(qiáng)度低，例如應(yīng)用瀝青混合料提升路面抗車轍能力時(shí)，所應(yīng)用的礦料級(jí)配相對(duì)較大，會(huì)增加混合料內(nèi)部空隙率，甚至?xí)辉俳档蜑r青膜的厚度和不同層間黏結(jié)性，導(dǎo)致瀝青混合料的應(yīng)用質(zhì)量下降。最后，瀝青混合料中礦粉用料也成為影響施工材料質(zhì)量的因素之一，礦粉需要與瀝青等其他原材料進(jìn)行均勻混合，最終制成瀝青膠漿，因此要保證混合料的穩(wěn)定性和黏結(jié)性等，礦粉用量會(huì)直接影響混合料膠漿屬性，最終造成瀝青混合料的熱穩(wěn)定效果不佳，力學(xué)性能難以保障，為后續(xù)的車轍病害埋下了嚴(yán)重隱患。

2.3 重載及氣候原因

研究人員發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)車轍病害的原因與重載和高溫兩大因素密不可分，重載交通問題難以有效通過其他手段進(jìn)行緩解，特別是對(duì)于很多運(yùn)營(yíng)通車時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的市政道路而言，即使車輛沒有出現(xiàn)重載或超載問題，該道路路面也會(huì)因長(zhǎng)期通車或以往重載影響而出現(xiàn)車轍病害或其他類型的路面問題。與此同時(shí)，在夏季高溫時(shí)期，地表溫度會(huì)逐漸增加，導(dǎo)致市政道路路面的瀝青混合料高度不斷降低，其整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也會(huì)受到影響并逐漸產(chǎn)生下降情況，導(dǎo)致路面渠化進(jìn)而引發(fā)路面車轍病害[3]。

3 市政道路養(yǎng)護(hù)工程中半柔性抗車轍技術(shù)的運(yùn)用對(duì)策

為深入探究市政道路養(yǎng)護(hù)工程中半柔性抗車轍技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策，本文以具體工程案例為導(dǎo)向進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用分析。某地區(qū)市政道路工程為改建項(xiàng)目，已經(jīng)投入通車使用多年，該市政道路聯(lián)通本地區(qū)城郊工業(yè)開發(fā)區(qū)和學(xué)校、住宅區(qū)等多個(gè)區(qū)域，道路全長(zhǎng)38km，為保障人民群眾日常出行和正常通車采取分階段施工方法。

前期項(xiàng)目調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該道路受到長(zhǎng)期通車影響，很多岔路口和公交站臺(tái)位置已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的車轍病害問題，主要體現(xiàn)為結(jié)構(gòu)性病害和失穩(wěn)型病害。例如，個(gè)別道路交叉口車轍長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)45m，車轍深度最大為38mm，而公交站點(diǎn)附近車轍病害最大，長(zhǎng)度為17m，車轍深度最大為40mm。該道路工程為雙向四車道，道路寬25m，路基寬28m。

結(jié)合工程項(xiàng)目調(diào)研和地質(zhì)勘測(cè)、設(shè)計(jì)需求，既要滿足道路良好通車效果，也要保障路口和公交站點(diǎn)等重點(diǎn)部位的抗車轍能力，對(duì)此直接應(yīng)用半柔性抗車轍技術(shù)進(jìn)行瀝青路面施工。具體施工流程方面，首先需要對(duì)市政道路工程的原路面進(jìn)行銑刨處理，隨后應(yīng)用半柔性抗車轍性能更好的瀝青混合料進(jìn)行路基鋪筑，做好封邊處理，制漿并開展膠漿泵送，最后對(duì)路面進(jìn)行抹面和養(yǎng)護(hù)，工程施工完成后需要對(duì)道路施工整體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保實(shí)際施工效果與施工設(shè)計(jì)要求相符合。

3.1 原路面處理

道路的原路面處理主要采取銑刨手段，具體施工中嚴(yán)格控制銑刨的深度和具體位置，銑刨過程中主要采取垂直平接縫的手段，有效處理橫向路面接縫。銑刨完成之后全面清理原路基施工平面上的殘余垃圾、粒料等等，特別是將原路面銑刨施工位置與其他剩余路面之間的連接位置進(jìn)行重點(diǎn)清理，避免因清理不當(dāng)而出現(xiàn)后期瀝青混合料攤鋪碾壓不均勻的問題[4]。完成銑刨和清理施工后，要全面檢查路面基層是否存在其他病害問題，要對(duì)路面裂縫情況進(jìn)行鋪貼抗裂貼的針對(duì)性處理。隨后需要在施工面灑布黏層油。此次市政道路養(yǎng)護(hù)工程中道路路基的基層與面層需要進(jìn)行灑布乳化瀝青黏層油的處理，結(jié)合工程實(shí)際需求，路面基層灑布0.8～1.1L/m2，面層撒布0.5L/m2左右，針對(duì)界面位置和路邊路緣石位置及時(shí)增加灑布量，控制在1.5L/m2左右。

3.2 瀝青混合料鋪筑

3.2.1 攤鋪及碾壓

受到此次工程路基和原路面影響，主要采取大空隙瀝青混合料，按照瀝青路面施工要求嚴(yán)格進(jìn)行混合料的拌和和攤鋪。完成攤鋪后需對(duì)瀝青混合料進(jìn)行碾壓，此次工程主要選擇12t 壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)碾壓，針對(duì)原路面和新攤鋪路面的搭接位置進(jìn)行振動(dòng)碾壓3 遍，其他位置則采取靜壓方法。壓路機(jī)進(jìn)行每次碾壓時(shí)，其前后輪重疊部位寬1/3，始終保持勻速前進(jìn)。初壓過程為2 遍，具體行進(jìn)速度控制在2km/h；路面復(fù)壓3 遍，行進(jìn)速度提升至2.5km/h；終壓2 遍，行進(jìn)速度為4～5km/h，確保路面碾壓之后壓實(shí)程度與設(shè)計(jì)規(guī)范相符，路面平整度高，均值控制在5mm 以內(nèi)。

3.2.2 施工溫度控制

無論是半柔性抗車轍技術(shù)運(yùn)用還是其他類型的瀝青混合料攤鋪，溫度控制始終是影響路面質(zhì)量的最主要元素，同樣也是施工過程中需要強(qiáng)化控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此次施工中將瀝青混合料的加熱溫度控制在150℃，同時(shí)結(jié)合不同加工和拌和工序進(jìn)行溫度調(diào)整。例如礦料溫度為175℃，在瀝青混合料拌料完成后，出廠溫度控制在170℃以上，如果此時(shí)瀝青混合料溫度超出195℃，則需要將其進(jìn)行廢棄；運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)后，瀝青混合料的溫度需高于165℃，并在不同碾壓階段進(jìn)行溫度嚴(yán)格控制。施工過程中，如果外界環(huán)境溫度低于10℃要中止施工，避免影響瀝青混合料的攤鋪質(zhì)量[5]。

3.3 路面封邊處理

以往的瀝青路面攤鋪施工中需要施工人員在公路兩側(cè)應(yīng)用毛刷進(jìn)行圍擋，但是此種封邊處理方法施工效果相對(duì)較差，封邊效果不佳，極有可能造成已經(jīng)攤鋪碾壓完成的瀝青路面受到污染。此次工程中對(duì)路面進(jìn)行封邊處理主要采取組合化封邊施工方法，瀝青混合料溫度逐漸下降冷卻后，使用機(jī)械化清掃設(shè)備進(jìn)行道路周邊環(huán)境的清理，初步清理完成后需要在道路邊緣位置粘貼雙面膠，去除隔離層，應(yīng)用輕質(zhì)發(fā)泡條進(jìn)行雙面膠的覆蓋并以薄膜包裹輕質(zhì)發(fā)泡條，確保不同層次都能有效固定，避免影響路面封邊質(zhì)量效果。此種組合封邊方法能夠針對(duì)邊緣位置進(jìn)行有效阻擋和保護(hù)，封漿效率更高。

3.4 灌漿施工

3.4.1 設(shè)備選擇

很多半柔性路面在施工過程中會(huì)應(yīng)用壓漿車或砂漿攪拌機(jī)等進(jìn)行最后的灌漿施工和封層作業(yè)，但是此類機(jī)械設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加料，很容易導(dǎo)致灌漿材料配比不均問題。因此次工程施工中應(yīng)用砂漿攪拌車進(jìn)行制漿，該施工流程單次產(chǎn)量450L，可以根據(jù)道路灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程狀況進(jìn)行灌漿泵送，提高了制漿效率和灌漿工程水平，施工現(xiàn)場(chǎng)為每臺(tái)攪拌車配備10 名施工人員，并配置調(diào)車、料車和水車等，灌漿效率達(dá)400m2/h。

3.4.2 材料性能控制

灌漿材料性能直接影響灌漿效果，結(jié)合灌漿材料性能特點(diǎn)，保障初凝時(shí)間在30min 以上，終凝時(shí)間維持在2h 以內(nèi)。灌漿材料的出艙流動(dòng)度為12s，24h 自由泌水率，控制在0.1%以內(nèi)，3d 內(nèi)灌漿材料的干縮率需小于2%。在具體施工過程中，灌漿操作需要在瀝青混合料溫度下降至50℃的條件下開展，應(yīng)用注漿泵輸送水泥漿液材料，讓漿液自流平均勻滲透，當(dāng)漿液不再下滲則可進(jìn)行刮漿。

3.4.3 制漿工藝

施工過程中，當(dāng)開啟砂漿攪拌車之后，需向其中加入水、灌漿料，以高速旋轉(zhuǎn)方式攪拌均勻，形成水泥漿液。為徹底轉(zhuǎn)變以往人工刮漿或半自動(dòng)化刮漿機(jī)的操作弊端，此次施工中直接應(yīng)用二者的結(jié)合技術(shù)。首先應(yīng)用半自動(dòng)化刮漿設(shè)備進(jìn)行機(jī)械作業(yè)，確保路面外觀的美觀性和均勻性，隨后應(yīng)用人工刮漿方法，既減少了大量施工人員的配合作業(yè)，也能有效去除半自動(dòng)化灌漿技術(shù)所產(chǎn)生的浮漿過多問題，通過人工形式及時(shí)去除浮漿，實(shí)現(xiàn)兩種刮漿技術(shù)的有效互補(bǔ)。

3.5 路面養(yǎng)護(hù)與質(zhì)量檢測(cè)

3.5.1 路面養(yǎng)護(hù)流程

此次工程在夏季時(shí)期開展施工，因此，進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)時(shí)需要強(qiáng)化對(duì)溫度的控制。如果外界環(huán)境溫度超過了30℃，則需要對(duì)路面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，同時(shí)可以根據(jù)施工溫度進(jìn)行材料配比溫度控制，合理確定路面養(yǎng)護(hù)時(shí)間。在水泥漿液灌漿施工完成之后，要及時(shí)進(jìn)行灑水，大約3h 左右即可開放該路段的交通，但要注意在路面養(yǎng)護(hù)期間要做好防護(hù)，杜絕車輛通行對(duì)路面進(jìn)行碾壓。

3.5.2 路面質(zhì)量檢測(cè)

出現(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)主要包括平整度與車轍檢測(cè)、彎沉測(cè)試和構(gòu)造深度測(cè)試3 個(gè)方面。半柔性抗車轍路面施工的平整度是重中之重，因此在施工驗(yàn)收和質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，可以直接對(duì)路面平整度進(jìn)行觀測(cè)，并在通車一年或一年半等不同周期進(jìn)行路面平整度和車轍深度的復(fù)測(cè)。彎沉測(cè)試更加側(cè)重于檢測(cè)路面鋪筑結(jié)果，此次工程的完成值為0.04～0.18mm，通車后的路面的強(qiáng)度也會(huì)逐漸增加，提升路面承載力。最后在構(gòu)造深度測(cè)試中，主要開展路面抗滑性能的專項(xiàng)檢測(cè)，應(yīng)用半柔性抗車轍路面施工技術(shù)整體抗滑效果更好，滿足施工規(guī)范要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，半柔性抗車轍路面施工技術(shù)在市政道路養(yǎng)護(hù)工程中應(yīng)用有較強(qiáng)應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠有效治理道路車轍病害問題，保障市政道路的正常通車和行車安全。本文首先分析了半柔性抗車轍技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；其次從施工技術(shù)、施工材料、重載及氣候3個(gè)維度探討了市政道路路面車轍病害的形成原因；最后以某地市政道路養(yǎng)護(hù)工程具體案例，論述半柔性抗車轍技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策，希望能夠以具體應(yīng)用實(shí)例為相關(guān)市政道路養(yǎng)護(hù)工程提供參考。