预防性公路养护技术在公路施工中的应用

预防性公路养护技术在公路施工中的应用

张松能

中国水利水电第十四工程局有限公司  云南昆明 650000

摘要：当前，我国现代化城市建设步伐越来越快，各项基础设施项目不断完善，公路工程建设数量呈现逐年增加趋势，形成了四通八达的交通网络。但公路工程长期使用过程中，受到各种因素的影响，如重载车辆、气候变化、地基沉陷等，容易出现裂缝、沉陷、路面车辙等病害问题。如果不及时进行养护，这些问题会逐渐加重，最终导致路面严重损伤甚至失效，严重影响公路的正常使用，同时也会增加维修成本。因此，对公路路面进行及时养护是非常重要的。

关键词：预防性养护；公路；应用

引言

公路养护并非一次性工程，而是要伴随公路整个生命周期的系统性工程，因此，在实际公路养护工作中，要根据公路实际情况，制定技术可行且经济合理的预防性养护方案，以此使保证养护效果，确保公路安全、稳定运行。

1公路施工影响因素

1.1施工材料因素

沥青混合料是奠定沥青路面质量的物质基础，一般情况下，沥青路面材料中主要含有沥青和矿料。出于利益驱动，目前市面上优质沥青材料数量很少，大多数沥青材料具有含蜡多、延度小和易敏感的问题，导致沥青和其他石料接触后既无法产生强黏结力，又很难有效地应对温度变化，抗裂性和稳定性都很弱，最后出现表层裂缝。矿料决定着沥青混合料的强度，如果矿料技术参数达不到工程标准，容易诱发沥青路面早期裂缝。

1.2外部环境因素

外部环境影响体现为季节变化、车辆荷载和温度变化等。其中最重要的是温度变化因素造成的一系列影响。沥青路面在温度作用下出现的开裂以横向开裂为主，这种开裂影响了路面整体的正常使用。温度变化会导致裂缝出现两种类型，一种是收缩裂缝，一旦温度下降，路面因收缩而开裂；另一种是温度疲劳开裂，若拉应力大于沥青自身强度则发生温度疲劳。当遇到持续降雨降雪天气时，沥青路面外界温度骤降，其面层或者半刚性基层受低温激发发生收缩反应而出现收缩缝。在路面荷载作用一定时间后，收缩缝逐渐向路面表层扩展，最后出现反射性裂缝。

2预防性养护技术在公路施工中的应用

2.1稀浆封层技术

在常温条件下，按照特定配比将矿料、填料、乳化沥青等原材料进行拌和后，现场清洁基层界面，使用普通乳化沥青稀浆封层专用摊铺机进行摊铺、水分蒸发破乳后成型，完成表面养护。稀浆封层技术所使用的混合料粒径小，且对材料级配有严格要求，在完成封层后可以与原有沥青路面形成整体，避免水分渗透进入到基层中，从而维持基层的强度，并且将原本发白、老化的路面进行修补后，原本破损的部位被遮盖，从根本上改变了路面的形态和外观。该技术具有施工流程简单，工艺成熟，使用0～5mm砂石料，不需加热；且具有费用低、技术成熟等优点。但是存在稀浆封层破乳时间相对较长，受天气影响较大，低于10℃时无法施工，且潮湿阴雨天气无法破乳等缺点。

2.2同步碎石封层技术

为保证沥青材料的喷洒形成雾状，形成厚度相同且均匀分布的沥青膜，需将沥青材料温度控制在160~170℃，同时喷嘴的高度应合适。在喷洒沥青材料的过程中，要将碎石均匀撒布到位，在部分位置可借助人工利用扫把等工具辅助撒布，防止碎石材料发生上下重叠。封层车按照适当速度连续行驶，此时沥青洒布量与碎石撒布量应实现良好匹配。沥青洒布与碎石撒布完成后，借助轮胎压路机连续静压3~4遍，在碾压过程中要注意不可制动、转弯和调头。将封层碾压结束后，理论上静置1~2h方可开放路段的交通，但要注意限制车速，一般不能超过40km/h，否则车速较快会使封层中的碎石颗粒飞溅。对于封层表面纵向接缝，先在封层其中一侧预留10~15cm的宽度暂时不进行碎石撒布，在另外一侧进行封层施工时沿结构层边缘实施碎石撒布，对于封层表面的横向接缝，应先在接缝部位放置宽度和洒布宽度相同的钢板，在封层车完全通过后，对其进行清洗。封层施工完成后，结合施工路段具体情况，由专人进行交通引导与指挥，并在必要的情况下和当地交警部门沟通。在通车之前的2h内，需进行严格限速。开工前准备的材料通常会有所剩余，为防止浪费，需要回收剩余的材料，对其进行分类堆放。封层前要全面清扫施工段的路面，清除杂物和灰尘，以免对之后沥青喷洒造成不利影响，使洒布层和原路面之间良好黏结。此外，还要保证路面保持干燥，降雨、降雪时都不可施工。将封层铺筑好以后，车辆不可急刹车或调头，这是因为此时封层结构还未能达到密实，在必要的情况下应对施工路段进行临时交通封闭。为了使封层稳压完成后可以形成一个密实的防水层，需对以上沥青喷洒和碎石封层施工予以合理衔接，以使沥青和石料良好黏结，延长路面使用寿命。

2.3裂缝封缝养护技术

2.3.1裂缝填充养护技术

常用的填充材料主要有以下几种，即：水泥、橡胶混合物、环氧树脂等。在使用裂缝填充技术之前，需要派遣专业的施工人员，使其能够合理运用测量工具，结合裂缝的长度和宽度，在详细测量过程中获得准确数据，发挥测量数据的指导作用，筛选合适的填充材料，并保证填充材料应用总量的适宜性。从裂缝位置和周围区域着手，将施工环境全面清理干净，并在裂缝中注入填充材料。当裂缝完全饱和时，可以运用封缝胶材料，将其涂抹在封口的位置，获得良好的密封处理成效。在该类施工部位中，处于完全凝固和干燥的状态后，再对裂缝表面抛光处理，使其光滑程度符合规定要求。

2.3.2裂缝修补养护技术

在运用裂缝修补养护技术过程中，应根据公路工程的建设质量，指导日常检查、养护等工作同步开展。在修补养护技术应用过程中，可以实现对裂缝病害问题的有效控制。在一般情况下，通过测量裂缝的宽度，在上面超过0.2cm时，可以运用裂缝缝补养护技术进行处理。首先，从裂缝的表面和周围等区域着手，将杂物全部清理干净，并在裂缝的表面覆盖一层保护物。在做好前期准备工作时，避免杂物混到裂缝中，为后续修补作业的开展提供便利。其次，在处理裂缝的过程中，可以从裂缝的位置和周边区域着手涂抹水泥层，并采用多次涂抹的方式达到良好的防护效果，且水泥层的厚度保持在1mm左右即可。最后，在水泥涂抹作业完成之后，为有效规避外界环境作用的影响，可以在水泥层的表面均匀地涂抹沥青材料，能够形成一定的保护作用，避免裂缝问题重复出现。

2.4沥青3D打印技术

3D打印技术可用于原位修复沥青路面破损或预制沥青路面破损修补块，具体步骤如下：1）利用多维摄影或3D激光扫描技术对沥青路面裂缝、坑槽进行检测，基于多维图像或高程点云信息构建路面裂缝、坑槽的3D数字模型；2）综合考虑打印效率和打印精度，对沥青路面裂缝、坑槽处3D模型进行切片和路径规划；3）在原位修复路面破损中，直接对沥青路面病害破损处进行3D打印填充，在预制块间接修补中，通过3D打印技术制备与破损处相对应的预制修补块，对破损处进行精确填充。传统沥青路面裂缝、坑槽修补技术在工人安全性和标准化施工等方面存在不足，基于3D打印技术在精度、效率和自动化方面的优点，其在沥青路面养护工程中的应用优势有：1）有效提高沥青路面养护工程的自动化水平，减轻对人工的依赖，从而降低施工人员的安全风险，增强对极端气候和特殊环境的适应性；2）通过标准化的机械施工，提升养护工程质量的稳定性，确保养护效果评估的客观性；3）可广泛应用于预防性养护工程中，特别是对沥青路面早期裂缝、坑槽的修补中，可延缓公路损坏进程，延长公路使用寿命。

结语

在我国公路路面长期运营使用过程中，不同病害类型的问题会逐渐产生，为了使用周期延长，应对路面进行干预性养护。文章首先简要介绍了我国公路路面的一些常见病害，然后提出了一些较为常见的预防性养护技术。有针对性地修复病害问题，能够有效延长公路使用期限，提升公路的安全性和稳定性。

参考文献

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[2]陈健康.公路预防性养护技术综述与效果提高策略[J].交通节能与环保,2020,16(2):109-112.

[3]周荣征,康子庄,李宇轩,等.国内公路沥青路面预防性养护技术地方标准现状研究[J].公路交通科技(应用技术版),2020,16(10):116-118,145.