淺析公路工程微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用

夏艷

摘 要：公路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定及人民生活當(dāng)中扮演著重要的角色，是評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)綜合實(shí)力的關(guān)鍵性指標(biāo)。隨著公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，越來越多公路進(jìn)入了維修期，微表處是瀝青混凝土路面早期病害修復(fù)的主要預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其具有防水、耐磨、抗滑性好等優(yōu)勢(shì)，將其用于路面養(yǎng)護(hù)維修可有效防止路面老化與松散，延長(zhǎng)路面使用壽命。本文結(jié)合具體案例，分析了路面病害的主要影響因素，提出了微表處養(yǎng)護(hù)方案，并對(duì)微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：公路工程;微表處;預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

0 引言

當(dāng)前，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)已步入了“建養(yǎng)并重”時(shí)期，公路養(yǎng)護(hù)任務(wù)艱巨。很多公路在行車荷載與自然因素的作用下，通車運(yùn)行2、3年便出現(xiàn)了大量早期病害，比如車轍、裂縫、坑槽等，若不及時(shí)處理，病害將進(jìn)一步發(fā)展，甚至危害行車安全性。為此，必須采取切實(shí)可行的有效措施做好路面病害防治工作。作為一種高效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，微表處的應(yīng)用可以有效提升路面的使用性能，修復(fù)路面輕微病害，滿足快速開放交通的目的。

1 工程概況

某公路工程為雙向4車道，路基寬24.5 m，路面墊層為15 cm厚天然砂礫，路面底基層、基層分別為20 cm厚水泥穩(wěn)定砂礫、30 cm水泥穩(wěn)定碎石。路面面層為4 cm厚中粒式瀝青混凝土+5 cm中粒式瀝青混凝土+6 cm粗粒式瀝青混凝土，共15 cm厚。本路段通車運(yùn)營(yíng)多年，在2019年，曾進(jìn)行了局部預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修，但隨著沿線交通量不斷增加，加之雨水等自然環(huán)境的作用，路面逐漸出現(xiàn)了大量病害，主要為橫向裂縫、縱向裂縫、唧漿、坑槽、車轍等。但經(jīng)路面勘查結(jié)果顯示，本路段病害未貫穿基層，病害嚴(yán)重程度較輕，為了提高路面通行質(zhì)量，做好路面維修工作，提出了微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工藝。

2 瀝青路面病害影響因素

經(jīng)路面病害勘查可知，本路段路面病害主要是在內(nèi)外因素共同作用下產(chǎn)生，比如交通量急劇增長(zhǎng)、環(huán)境因素、排水設(shè)施不完善等，具體分析如下：

（1）交通量急劇增長(zhǎng)。據(jù)公安部交通管理局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2020年全面汽車保有量達(dá)到2.81億量。以我國(guó)現(xiàn)有人口14億人計(jì)算，那么，相當(dāng)于每5個(gè)人就擁有一輛汽車。汽車數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，給現(xiàn)行公路交通能力和效率帶來了巨大的挑戰(zhàn)。汽車即是路面服務(wù)的對(duì)象，同時(shí)也是路面結(jié)構(gòu)破損、路基失穩(wěn)的主要影響因素。據(jù)本路段交通量統(tǒng)計(jì)情況分析，本路段通行車輛當(dāng)中，大型車輛占比高達(dá)25%左右，路面“重負(fù)載”情況嚴(yán)重。由于沿線經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，本路段交通量急劇增長(zhǎng)，這也是導(dǎo)致瀝青路面病害頻發(fā)的主要原因。

（2）環(huán)境因素的影響。由于本地溫差較大，夏季多雨。伴隨溫度變化，瀝青混凝土強(qiáng)度和勁度也會(huì)隨之變化。據(jù)相關(guān)試驗(yàn)研究說明，當(dāng)溫度從0℃增至40℃，瀝青混凝土的動(dòng)彈模量將從10 000 MN/m2降至250 MN/m2，隨著動(dòng)彈模量的大幅降低，若在重載車輛作用下，路面極易發(fā)生車轍病害。

（3）排水設(shè)施不完善。實(shí)地勘查過程中，發(fā)現(xiàn)本路段表面層具有較大空隙率，極易發(fā)生唧漿情況。究其原因在于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中排水設(shè)施不完善。在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水無法及時(shí)排除，造成水損壞惡性循環(huán)，進(jìn)而破壞路面。此外，本路段局部處于灌區(qū)，部分路段路基相對(duì)偏低，路基含水率較大，進(jìn)而引發(fā)路基變形失穩(wěn)，這是造成路面沉陷的根本原因。

3 微表處養(yǎng)護(hù)機(jī)理

微表處是由改性乳化瀝青、填料、礦料、水等按比例拌和后通過專門的設(shè)備鋪設(shè)于路面表層而形成，通過微表處施工，可以有效提升路面的使用性能，修復(fù)路面輕微病害，滿足快速開放交通的目的。相比其他養(yǎng)護(hù)技術(shù)，微表處的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）防水。在路面養(yǎng)護(hù)施工當(dāng)中，微表處可以起到很好的防水作用，能夠有效阻止水分下滲。

（2）耐磨、防滑。微表處養(yǎng)護(hù)相當(dāng)于增加了一個(gè)磨耗層，能夠有效提升路面的耐磨性能，提升新路面的摩擦能力。

（3）平整度良好。路面養(yǎng)護(hù)采用微表處施工后，可有效封閉路面微小裂縫和修復(fù)輕微車轍病害，是恢復(fù)路面使用性能，提升路面平整度及增強(qiáng)道路美觀性的重要養(yǎng)護(hù)工藝。

（4）延長(zhǎng)使用壽命。通過鋪筑微表處，可以有效防止路面瀝青老化、松散等情況，延長(zhǎng)路面使用壽命。

（5）施工迅速，對(duì)交通影響小。微表處具有極強(qiáng)的適用能力，可用于不同路面病害處治，能夠有效增強(qiáng)乳化瀝青的黏結(jié)作用，提升路面的耐久性，施工迅速，交通封閉時(shí)間短，對(duì)交通影響小。

4 微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工工藝

第一，原路面處治。由于微表處僅能處理輕微病害。施工前，需根據(jù)路面病害實(shí)際情況，做好原路面病害處治工作?？赏ㄟ^銑刨開槽、灌縫等方式處治，從而提升路面養(yǎng)護(hù)成效。

第二，路面清理。為了確保路面施工質(zhì)量，需清理干凈原路表上的垃圾、雜物、塵土等。

第三，拌和。微表處施工過程中，首先要調(diào)整控制好填料、乳液、集料等材料的配合比，做好級(jí)配調(diào)整。此外，想要混合料能夠均勻分布到攤鋪箱內(nèi)的話，還要保證拌和施工的和易性良好。

第四，攤鋪。攤鋪過程中，需將施工材料按照既定順序投入到攤鋪機(jī)內(nèi)，隨后將攤鋪機(jī)開至施工作業(yè)指定位置，保證攤鋪箱周邊緊貼原路面。開始攤鋪前，先要檢查攤鋪機(jī)各個(gè)料門的高度、開度是否滿足要求，若不符合規(guī)定，需及時(shí)調(diào)整。待確定機(jī)械能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)且滿足施工規(guī)定的基礎(chǔ)上，便可進(jìn)行攤鋪施工。在攤鋪過程中，攤鋪速度不宜過快，一般可控制在20 m/min～25 m/min，保證混合料的攤鋪均勻，避免漏鋪等情況。待機(jī)械攤鋪完成后，針對(duì)局部攤鋪不到位的地方，可通過人工進(jìn)行處理。

第五，碾壓。通常來講，稀漿類混合料無需碾壓，在自然行車荷載下，混合料破乳產(chǎn)生的空隙便可自動(dòng)閉合。由于工期緊張，為了縮短交通封閉時(shí)間，往往需要采用碾壓工藝盡快開放交通。通過碾壓施工，可以有效提升封層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，達(dá)到良好的防水、密實(shí)作用。此外，微表處路面經(jīng)碾壓施工后，大骨料和細(xì)集料的分布更均勻，更能提高路面的平整度，降低噪音。在整個(gè)碾壓施工當(dāng)中，最關(guān)鍵的要素在于碾壓時(shí)間的控制，碾壓時(shí)間直接決定混合料水分析出的快慢，這將對(duì)微表處強(qiáng)度的高低造成直接影響，為此，首先要做好碾壓時(shí)間控制，一般要求在混合料破乳后20 min以內(nèi)完成碾壓。其次，還要做好初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)碾壓階段的控制，控制重點(diǎn)在于碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓設(shè)備的合理選擇。第一，初壓。以雙鋼輪壓路機(jī)為準(zhǔn)，碾壓速度不宜過快，可控制在1.5 km/h～3.0 km/h，碾壓1～2遍。第二，復(fù)壓。選擇“雙鋼輪+膠輪”壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為6～8遍，碾壓速度為2 km/h～4 km/h。在碾壓施工中，很容易出現(xiàn)材料粘黏車輪現(xiàn)象，為此，針對(duì)膠輪壓路機(jī)施工前，需采用輪胎噴水的方式進(jìn)行處理，保證無粘輪問題出現(xiàn)。第三，終壓是為了消除明顯輪跡，因此，采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1～2遍碾壓，碾壓速度控制在2 km～3 km即可。

第六，養(yǎng)護(hù)。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期間，不允許車輛通行，要做到完全封閉交通。在養(yǎng)護(hù)當(dāng)中，可根據(jù)微表處混合料初凝狀態(tài)確定交通開放時(shí)間，一般情況下，當(dāng)混合料的粘結(jié)力超過2.0 N·m后，便可通行。

4.2 性能檢測(cè)

施工結(jié)束后，為了檢驗(yàn)路面微表處養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量，需對(duì)其平整度、擺值、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，所得結(jié)果如表1所示。

由此可見，相比微表處施工前，施工后路面性能明顯提升，說明微表處施工效果良好。此外，還對(duì)滲水系數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為0，說明微表處防水效果明顯。

5 結(jié)束語

綜上所述，改革開放以來，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，瀝青路面因其無接縫、行車舒適、方便維修等優(yōu)點(diǎn)在高等級(jí)公路施工中得到了廣泛應(yīng)用。然而，瀝青路面使用一定時(shí)間后，往往會(huì)出現(xiàn)路面早期病害，為了有效防治路面病害，可采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工工藝。微表處技術(shù)的應(yīng)用，可以有效封閉路面病害，防止路表松散，恢復(fù)路面性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。

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