公路工程沥青路面养护施工技术研究

张红海

摘 要：瀝青路面是公路建设常用的一种路面类型，在公路通车运营中，长期使用后出现破坏现象较为普遍，严重影响了行车的舒适性、安全性，甚至还会缩短公路使用寿命。为了改善行车环境，提高行车质量和服务能力，结合具体案例，在全面分析沥青路面病害类型及原因的基础上，提出了科学养护方法，通过对比分析，确定超薄磨耗层应用效果良好。

关键词：沥青路面；超薄磨耗层；养护施工；工程概况

中图分类号：U416.217                               文献标识码：A                             文章编号：2096-6903（2023）06-0004-03

0 引言

在我国交通建设网络系统中，公路是一个十分重要的组成部分，是推动地区经济发展的关键力量之一，是连接地区和地区之间的重要纽带。为了加大力度推进公路建设，需要在质量上下功夫。随着交通需求的增长，沥青路面应用越来越大，但由于行车荷载和自然因素的长期影响，很多沥青路面出现了大量病害，比如裂缝、车辙等，若养护不当，将大幅降低路面使用性能，严重影响公路的行车安全和服务质量[1]。为此，必须做好养护施工，采取科学、有效的养护方案，改善路面使用性能。

1 工程概况

某公路工程全长5.67 km。试验段选取其中典型路段，长度为800 m。据路面病害调查发现，沥青路面病害较多，主要包括纵、横向裂缝及车辙等。按照路面破损调查结果分析，可计算出路面病害所占比例。不同病害类型占的比例也存在很大区别，其中块状裂缝、纵横向裂缝最为突出，横向裂缝在裂缝类病害中占比最高，可达到30%以上。

2 钻芯取样检测结果

为了更清晰地知道路面病害的具体情况，基于现场调查的前提下，采用钻芯取样法对代表性部位进行分析，并查看路面结构是否完好，层间是否具备良好的粘结能力。共取样70个芯样，其中25个芯样在无病害路段，无病害路段所取出的芯样较为完整，但有5处芯样出现一些问题，比如芯样面层层间粘结效果失去效用，面层和基层之间粘结效果不佳。有病害路段取样45个，病害主要有横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝及龟裂等[2]。在芯样厚度分析中，相比设计厚度而言，所取芯样总厚度相对较薄。

3 病害原因分析

3.1 裂缝类

本工程中，裂缝类病害主要包括横、纵向裂缝、龟裂、块状裂缝等，主要裂缝所占比例如表1所示。具体病害类型有以下4种。

3.1.1 横向裂缝

横向裂缝是本工程路面病害最多的一种病害，多为疲劳开裂。在汽车荷载和温差变化的长期反复作用下，逐渐发展为反射裂缝。

3.1.2 纵向裂缝

纵向裂缝在行车道居多，且局部缝宽、缝深过大。即便做了封缝处治，但二次开裂现象仍有出现。通过芯样调查发现，在纵向裂缝部位常伴有车辙病害，究其原因在于行车荷载过大，致使路面因疲劳被破坏。

3.1.3 龟裂

相比上述两种裂缝，龟裂占比不大，却属于较为严重的裂缝类型。龟裂初期基本上不会影响路面使用性能，但随着使用时间的不断增加，雨水沿龟裂处下渗，极易降低路面内部结构的力学性能，进而使病害程度加重，甚至会出现结构性病害[3]。

3.1.4 块状裂缝

由于交通量大，超载重载车辆占比高，在行车荷载的长期影响下，路面逐渐产生块状裂缝。

3.2 车辙

据病害调查可知，本工程部分路段具有较为严重的车辙病害，往往伴有裂缝出现。车辙病害影响因素主要在于2点：①混合料自身特性。②行车荷载作用。据芯样结果显示，混合料性能下降是主要因素。

3.3 坑槽

在本工程中，坑槽病害占比少，且具有较高的分散性。罩面层沥青混合料剥落是局部路面坑槽病害的主要原因[4]。

3.4 修补

路面维修状况可通过修补体现，本工程路面修补质量方面，存在较大区别。比如一些路段路面修补质量好，但一些路面病害的修补效果却很差，甚至是多次修补仍出现病害。

根据调查分析，路面修补处再次出现病害的原因在于2方面：①水损坏。②车辆行驶荷载影响早期修补效果，出现了二次破坏。

4 沥青路面养护方案对比选择

公路由于运营时间较长，很容易出现病害，尤其是本工程裂缝病害较为严重。路面调查显示，路面病害多属于轻微病害，并未发展为结构性病害，通过抗滑罩面处治路面，可以对路面面层起到很好的保护作用，还能够延长路面大中修的时间。利用微表处、SMA-10薄层罩面、纤维超粘磨耗层等预防性养护技术，可以改善路面使用性能。

4.1 微表处养护工艺

在沥青路面预防性养护中的应用微表处，可提高路面的抗滑能力、抗渗能力，还可很好地解决车辙病害，抑制车辙病害发展。但是微表处养护无法改善路面抵抗变形的效果，为了保证施工质量，要求原路面结构具有一定强度，且可满足施工规定，若达不到要求，应提前进行病害处治，做好补强施工。

4.2 超薄磨耗层养护工艺

在沥青路面、水泥路面轻微病害处治中均可采用超薄磨耗层养护工艺，也可将其用于新建路面的表面磨耗层。在路面轻微病害处治中，超薄磨耗层养护工艺不仅能够修复路面的裂缝等病害，还可提高路面的抗滑能力，还具有排水降噪的作用及良好的经济性[5]。

4.3 SMA-10薄层罩面养护工艺

SMA薄层罩面的优势在于稳定性、抗滑耐磨耗性能良好，并具有不错的抗裂能力，在修复路面裂缝、车辙等病害方面效果显著。但SMA混合料内，矿粉含量偏高，施工过程中很容易出现材料离析问题，导致施工质量控制难度相对较大。

4.4 纤维超粘磨耗层

纤维超粘磨耗层属于中新型的沥青路面养护技术，主要通过超粘磨耗封层设备进行乳化沥青粘结料、超粘磨耗冷拌混合料同时喷洒施工，待碾压质量满足施工后，便可生成新的磨耗层，或者生成应力吸收中间层。纤维超粘磨耗层集中了微表处、超薄磨耗层两项技术的优势，不仅具有良好的防水、耐磨性，还可以起到控制裂缝发展的作用，改善路面使用性能[6]。

为了准确地选出所需的养护技术方案，本文针对四种不同预防性养护技术的处治效果、施工难易程度、工期长短、环境影响、使用寿命等方面进行了对比分析（如表2所示），综合分析后选用了超薄磨耗层。

5 超薄磨耗层养护施工工艺

5.1原路面处理

超薄磨耗层施工前，需彻底处理好原路面病害，具體有以下4个处理措施：①通过挖补、压浆等方法，提前对路面结构失稳、承载能力不足路段进行处理。②针对网裂、坑槽等病害也要提前处理。③若车辙深度在1 cm以上，需通过填补、精铣刨等方法进行提前处理。④针对裂缝病害，需要根据病害实际情况进行处理，并采用质量符合施工要求的材料进行处理[7]。

5.2 施工准备

施工前，需清理干净路面，确保路面洁净、无杂物、积水等情况，并对路面进行详细检查，确保是否与规定相符。同时，还要做好机械设备使用性能检查工作，保证设备始终处于正常工作状态，避免出现意外故障，影响施工进度和质量。

5.3 混合料拌和

混合料拌和时，要严格按照实验室提供的配合比在拌和楼均匀拌合，控制好各类材料的温度，具体要求如表3所示。根据规定，需要对拌和时间进行严格管控，要求每盘拌和时间不低于45 s，不高于60 s，且检查每车成品料出场时的外观情况，不得出现花白、糊料等情况。根据施工要求，按照实验室内的各项检测要求，检测成品的各项技术指标，比如石油比、空隙率、稳定度等，确保检测结果满足施工规定。

5.4 混合料运输

在运输环节，沥青混合料运输可采用自卸汽车，相比摊铺能力，运料车的运力应略微大一些，保证在摊铺机前，有运料车等候，具体车辆数量可根据施工当天情况确定。

运输前和运输后均要保持车厢清洁，做好清扫工作。为了避免沥青混合料粘结车厢，可在车厢板和底部均匀涂抹一层隔离剂，但车厢底部不允许出现余液汇集现象。在装料过程中，需要对汽车位置进行多次挪移，保证装料平衡，尽可能避免出现混合料离析情况。为了达到运输时保温、防污防雨的目的，需要在车顶部覆盖帆布。

运料车到达摊铺施工场地后，为了避免污染路面，需要清理干净车轮，避免车轮粘黏杂物，影响施工质量。若混合料运送到施工现场后，材料质量不符合施工要求，比如施工温度过低、材料结团、材料被雨淋等，则不得用于施工[8]。

为避免设备碰撞，运料车和摊铺机之间需要保持一定安全距离，通过摊铺机的推动作用缓慢前行并完成卸料。卸料时，应保证倾卸干净，若存在余料，需马上清理干净，避免出现硬结现象。

5.5 混合料摊铺

按照设定好的温度喷洒材料，并精确计量喷洒量，从而确保路面可以均匀摊铺。施工时，保证摊铺速度均匀，若局部路面摊铺不均，需及时处理。摊铺前，加热熨平板，温度控制在100℃以上。整个摊铺阶段，保证压实装置所有振动频率一致，尤其是熨平板、夯锤等。为避免粗粒料堵塞、卡壳，熨平板需紧密拼接，不允许存在缝隙。

调节摊铺机螺旋布料器两端的自动料位器，保证各部件转速均衡。以螺旋布料器高度的2/3为准，确定螺旋布料器内混合料的表面高度，保证满足规定要求，避免出现摊铺层混合料离析情况。

整个摊铺环节，要做好运输车辆卸料时间管理，当刮板内热拌料厚度还有10 cm的时候，应及时进行下一辆车卸料，保证混合料供给不间断，避免面层离析。

5.6 混合料碾压

根据施工要求，路面碾压时需要保证温度在140℃以下。碾压方式以静态为主，碾压设备为双钢轮压路机，碾压次数需超过2次。在刚摊铺好的热沥青混合料表面，不允许压路机静止停留。在摊铺后应及时碾压施工。碾压完成后，路面温度未冷却到50℃前，不允许开放交通。

5.7 接缝处理

纵缝和横向接缝是接缝处理的关键。纵缝时，可采用冷接缝处理，要求在接缝位置保证新铺和已完成路面的搭接宽度在5 cm左右。为确保纵缝顺直，在后面碾压施工时，可采用跨缝碾压工艺。完成摊铺段后，在与端部接近位置1 m左右设置横向接缝。摊铺机需抬起熨平板离开施工场地，通过人工方式铲平端部混合料，并碾压施工，从而保证新旧路面连接顺畅，不会出现跳车等问题。

6 结束语

在公路运营期间，行车荷载和自然因素的反复作用，加上服务时间的增加，路面服务水平持续下降，为了保证道路技术状态良好，需定期根据路面路况实际情况进行必要的维修养护。

超薄磨耗层是一种高效、经济的预防性养护技术，相比其他养护技术，超薄磨耗层可形成一薄层，起到封闭路面微裂缝、防止雨水渗透及避免石料脱落等功能。因此，在预防性养护施工中超薄磨耗层施工技术占用重要的地位，在公路工程养护维修中值得大力推广与应用。

参考文献

[1] 李晓森.公路沥青路面施工技术及其质量控制[J].工程技术研究，2021（2）：128-129.

[2] 吴仲华.水泥混凝土路面加铺沥青层预防性养护技术分析[J].西部交通科技，2018（10）：42-44.

[3] 陈馨.公路沥青路面病害及养护施工技术分析[J].住宅与房地产，2019（36）：184.

[4] 石文果.公路沥青路面养护中微表处技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（35）：72-74.

[5] 黄文东.沥青路面微表处养护技术研究[J].科技视界，2015 （25）：308+318.

[6] 许辉.预防性公路养护技术在现代公路养护中的应用分析[J].绿色环保建材，2017（10）：114.

[7] 程霞.浅谈超薄磨耗层沥青混凝土在公路养护中的应用[J].建筑与装饰，2020（12）：193.

[8] 邵慧权.公路路面养护超薄磨耗层技术分析[J].交通世界（上旬刊），2020（4）：54-55.