预防性公路养护技术在公路工程中的应用探讨

2022-07-21刘小群

工程建设与设计 2022年12期

刘小群

（任丘市交通运输局，河北任丘 062550）

1 引言

公路预防性养护技术作为公路养护施工中的一项重要应用技术，其主要作用是提前预防各类公路路害的形成，保障公路通行安全。因此，为了充分发挥此项技术的效能，应当对该技术的应用展开深入分析，不断探索更为科学的技术应用策略，增强公路养护施工效果，为交通运输领域的发展提供良好条件。

2 公路施工中预防性公路养护常用技术

常用的公路预防性养护技术，包括灌封技术、雾封层技术、同步碎石封层技术、稀浆封层技术、微表处罩面技术以及薄层罩面技术几种类型。不同类型的技术有不同的使用方法和技术要点，具体如下。

2.1 灌封技术

一般情况下，在公路投入使用2 年或4 年后，即使其断面、基层状态良好，其表层结构依然会受自然风化、使用损耗的影响而出现裂缝。此时，在公路养护施工中，需要运用灌封技术，通过填补这些表层的细微裂缝防止水分由裂缝进入结构内部。就目前来看，该技术的应用可以在1~2 a 内有效预防水分腐蚀引发的路害问题，实现预防性养护。在该技术的应用过程中，施工方需要先用高压气体喷射设备，将路面裂缝中的杂物（如石子等）冲洗掉，再用钢丝刷洗，直至路面漏出干净的表面，再用专门的灌封设备将密封剂灌入路面裂缝中，由此封闭细小的裂缝，遏制路害的形成，达到养护公路的目的。但应当注意，必须使用性能优越的热塑性材料作为密封剂，以保证此项预防性养护技术的应用效果。一般来说，施工中所用的密封剂的性能参数应达到表1 中规定的水平。

表1 密封剂性能参数

2.2 薄层罩面技术

薄层罩面技术能解决包括裂缝、行驶噪声等多种公路性能问题，并预防这些问题可能会带来的危害，而且相较于灌封技术的有效期限更长，因此，在公路养护施工中的应用较为广泛。从总体来看，该技术的应用原理为，向路面喷洒热沥青、乳化沥青的混合物，然后进行碾压，形成一层薄层覆盖面，由此将原路面与外界环境隔绝，改善路面的力学性能，以预防腐蚀、应力作用可能为公路带来的破坏，实现预防性养护。

2.3 雾封层技术

当公路工程前期存在孔隙率过大、离析等施工缺陷时，为了避免这些缺陷对公路的后续使用造成影响，施工者需要运用雾封层这一预防性养护技术解决上述问题，防止其在公路投入使用过程中出现恶化的情况，形成危害。在技术应用原理上，雾封层与同步薄层罩面技术较为相似，均是通过喷洒沥青形成罩面封层（见图1），隔绝原路面与外界环境，达到预防水破坏问题的效果，而两者的主要差异在于，薄层罩面技术用于经过一段时间使用后的公路，雾封层技术则适用于刚刚施工完毕，但是存在一定隐患的公路，其不仅能将原路面与外界影响因素隔绝，还可以加强粗细骨料之间的黏结力，让公路结构的稳定性更强，由此延长其使用寿命。

图1 雾封层技术施工应用图

2.4 同步碎石封层技术

同步碎石封层预防性养护技术，即将碎石掺入沥青中，再将其喷洒到路面结构表面，构筑路面封层，可以使路面封层具有更好的力学性能，大幅度增强路面的防滑、抗裂、防水性能，有助于预防性维护施工水平的提升。在该技术的应用中，封层厚度常见3 种，即5 mm、8 mm、12 mm，而且具体结构也分为单层、双层、3 层3 种，施工方需要根据公路实际情况和养护需求选用相应的技术操作方法，以确保技术应用效果能够达到预期。但在此过程中，应当注意尽量将施工安排在风力在3 级以下、温度在30 ℃以上的春夏季，且严禁雨天施工。此外，施工中还要不断搅拌沥青、碎石混合料，使碎石在沥青中均匀附着，提高两者的亲和性，优化该技术的应用效果[1]。

2.5 稀浆封层技术

稀浆封层技术是将沥青、集料组成的混合料均匀摊铺在原路面上，构建新的公路磨损层，由此封闭裂缝，改善公路使用性能的预防性养护施工技术。在该技术的应用中，混合料摊铺厚度通常为5~10 mm，使用年限为2~4 a。其中，所用的集料为细集料或矿物填料，如玻璃纤维、玄武岩等，而非碎石。在实际应用中，该技术虽然造价较高，但混合料的黏结性能，以及所形成封层的力学性能、封闭性能更加优越，因此，此项技术的应用也比较广泛。此外，在技术应用中，如果公路的车流量较高，还可以通过向混合料中加入聚合物改性剂来提高封层的成型速度，由此能够更快地开放交通，增强技术的应用效果。但应当注意，严禁在炎热天气中施工，以免影响封层的成型效果[2]。

2.6 微表处罩面技术

此技术是在稀浆封层技术的基础上发展而来的公路预防性养护技术。该技术的应用原理为，将填料、砂或石屑、沥青、外掺剂混合配制的混合料铺洒在原路面上，形成路面封层，由此达到保护公路结构的效果，实现预防性养护。在养护施工中应用该技术，不仅能改善公路的防水、耐磨、防滑性能，还可以提高公路的美观性与抗老化、抗松散能力，优化养护施工效果。在此过程中，应当注意按照相应的技术指标（见表4）制备乳化沥青，以确保养护技术的应用效果能够达到预期。此外，应用该技术时，还要做好施工检验，并根据现行的规范和标准准确完成各项抽样检查工作，且要将误差控制在既定范围内，由此规范微表处罩面技术在维护施工中的应用[3]。

表2 乳化沥青技术指标表

3 案例分析

3.1 项目概述

某工程项目在完工初期，曾存在离析问题，因此，在完工之后，施工方立即对其展开了预防性养护，以降低离析问题对公路使用造成的影响。此后，该工程投入使用了3 年时间，虽然没有出现严重的路害，但其依然受自然磨损的影响，在路面处形成了一些细小的裂缝，容易加剧水破坏，引发路害。所以，需要对其进行预防性的养护，以保持该工程项目良好的使用状态。

3.2 养护技术运用

在该技术应用中，由于公路路面已经出现了细微的裂缝，因此，施工方将薄层罩面的厚度增加到2 cm。在此过程中，施工方根据实际情况准确计算出了沥青的材料配比，并将拌和温度控制在170~200 ℃，通过合理调整摊铺机宽度，保证了均匀摊铺，并在温度降低之前，立即开始碾压，使罩面层的平整度和压实度达到使用需求，提高了此项技术的应用效果。此外，在施工之前，施工方也做好了配套设备的准备工作，以确保技术的顺利实施。在此工程中，所用的碾压设备和测量仪器见表3、表4。通过专业设备的应用及时发现和补救技术操作存在的问题，增强技术操作效果。

表3 薄层照面技术实施配套设备表

表4 碾压后测量工作用设施表

具体而言，技术的应用流程如下：

1）施工人员需要首先对路面条件进行评估，保证其符合技术的应用要求。同时，还要对环境温度进行考察，环境温度在10 ℃以上方可采用此技术。为了保证罩面与原路面紧密结合，还应在施工期间保持路面干燥，若路面存在积水，则不得施工。

2）施工人员需要对摊铺温度和厚度加以控制，使摊铺温度保持在165 ℃以上，另外，在喷洒过程中，要保证喷洒量准确，保证与设计相符，以免导致喷洒不均匀现象。

3）碾压过程是技术应用期间的关键环节之一。碾压时，应当对路面温度进行测量，当温度在90 ℃以下时，可开始碾压。另外，为了保证压实度，需要选择合适的压路机型号。一般情况下，重量为100~120 kN（10~12 t）的压路机可满足施工要求。无须死板控制碾压次数，如1 次碾压效果欠佳，则可2 次碾压。压路机碾压时，需匀速行驶，以免导致摊铺完成的沥青混合料出现质量问题。

4）碾压完成后，施工人员需要进行验收，观察施工效果是否符合设计要求，是否能够满足工程需要。如验收无误，则可结束施工。但需要注意，当路面冷却温度未达到50 ℃以下时，不得通车。