楊雪玲

摘 要：微波加熱技術(shù)是一種高效、迅速、方便、環(huán)境影響小的瀝青路面修補(bǔ)方法。在舊路病害修補(bǔ)工作中合理運(yùn)用微波加熱技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)快速養(yǎng)護(hù)，提高工作效率的目的，對(duì)瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修施工意義重大。為此，本文在充分了解微波特點(diǎn)及微波加熱優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例，對(duì)微波加熱技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：微波加熱;瀝青路面;坑槽修補(bǔ)

中圖分類號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 微波的特點(diǎn)及微波加熱優(yōu)勢(shì)

目前，熱補(bǔ)法是瀝青路面最常見(jiàn)的一種修補(bǔ)方式，傳統(tǒng)熱補(bǔ)法不僅工作效率低，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，還會(huì)污染環(huán)境，造成資源浪費(fèi)。同時(shí)，很難保證修補(bǔ)部位和原有路面緊密連接，不利于路面整體服務(wù)性能，具有不太理想的修補(bǔ)效果。微波加熱是一種新型的筑路技術(shù)，其主要依托于電磁波內(nèi)的微波（頻率300兆赫～300千兆赫）進(jìn)行物體加熱。根據(jù)波長(zhǎng)不同，又可以將微波劃分為不同的波段，且頻率各不相同。在傳播過(guò)程中，微波的特點(diǎn)如下：

（1）吸收性。在交變電場(chǎng)內(nèi)極性分子摩擦生熱，這是溫度增高的直接因素。為此，富含極性分子的物質(zhì)可以充分吸收電磁能，并將其向熱能轉(zhuǎn)化。水分子是一種極性分子，通過(guò)含水材料，便可實(shí)現(xiàn)微波加熱的效果。

（2）穿透性。一些非金屬材料并不會(huì)吸收微波，但是微波卻可以從其穿透，因此，此類材料可用于加熱微波的載體。

（3）反射性。對(duì)于金屬材料而言，微波無(wú)法穿透，但是當(dāng)微波傳播到金屬材料后，將會(huì)出現(xiàn)反射作用，此時(shí)可通過(guò)金屬材料進(jìn)行微波屏蔽。

介于上述傳播過(guò)程中微波的特點(diǎn)，在微波加熱時(shí)，可具有諸多優(yōu)勢(shì)，具體如表1所示。

2 工程概況

某公路工程通車運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)，近年來(lái)，由于沿線交通量和車輛軸載的急速增長(zhǎng)，導(dǎo)致路面病害問(wèn)題加重。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)，本路段多為裂縫、車轍和坑槽病害，選取K10+000～K10+600段為試驗(yàn)段，全長(zhǎng)600 m。具體病害情況如下：

（1）全段車轍平均深度為5 mm。

（2）橫向裂縫共17條，最長(zhǎng)3.2 m，縫寬最大值為5 mm，其中3條為橫貫裂縫。

（3）龜裂沉陷共4處，最大深度為53 mm，最大面積為2.5 m×1.5 m。

（4）坑槽較多，最大面積為2.5 m×1.5 m左右。

根據(jù)病害情況，經(jīng)多方討論決定采用微波處置法進(jìn)行路面病害修復(fù)。該試驗(yàn)段采用的微波養(yǎng)護(hù)車的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)需滿足施工規(guī)定。

3 瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中微波加熱修補(bǔ)施工措施

3.1 車轍修復(fù)

在交通荷載長(zhǎng)期作用下，瀝青路面很容易出現(xiàn)永久累積變形，即車轍。作為瀝青路面的主要病害之一，當(dāng)產(chǎn)生車轍病害之后，將會(huì)大幅降低路面的平整度，并會(huì)影響車輛駕駛的舒適性和安全性。造成路面車轍病害的原因較多，一般可將其分為4種類型，壓密型車轍、失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍和磨損型車轍。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本工程多為失穩(wěn)型類型和壓密型車轍。失穩(wěn)型車轍是指在行車荷載剪切應(yīng)力作用下，路面層材料將逐漸失穩(wěn)，并形成凹陷、橫向位移等現(xiàn)象。壓密型車轍是指由于施工碾壓不到位，當(dāng)竣工后車輛通行后，路面逐漸壓密，進(jìn)而產(chǎn)生壓密型車轍。為此，可根據(jù)車轍深度情況，合理選擇微波修復(fù)處治措施。

3.1.1 耙松施工措施

根據(jù)微波修復(fù)具體施工過(guò)程，可合理選擇車轍修復(fù)方案。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定要求，針對(duì)失穩(wěn)型車轍可采用耙松施工措施。這是一種較為常見(jiàn)的微波車轍修復(fù)工藝，是指在加熱路面病害部位后，先耙松局部表面層，隨后碾壓修復(fù)處治施工。具體工藝流程如下：

第一，清理原路面。施工前，應(yīng)確保施工作業(yè)面清潔、無(wú)污染。要求清理干凈施工區(qū)域內(nèi)的雜質(zhì)、積水、垃圾、塵土等，保證施工路面潔凈、干燥。

第二，加熱處理。微波養(yǎng)護(hù)車就位，通過(guò)微波加熱方式進(jìn)行車轍病害部位加熱處理。

第三，耙松。病害區(qū)域加熱軟化后，需及時(shí)耙松表面層。

第四，噴灑乳化瀝青。為及時(shí)恢復(fù)病害區(qū)域的路面性能，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，均勻噴灑乳化瀝青，特殊情況下，也需噴灑瀝青再生劑。

第五，回填新料。根據(jù)病害區(qū)域內(nèi)舊料缺失現(xiàn)狀，回填一定量的混合料新料。

第六，攤平與壓實(shí)。新舊料拌和后，可均勻攤鋪到施工作業(yè)面。隨后進(jìn)行修補(bǔ)區(qū)域壓實(shí)，保證壓實(shí)度滿足施工要求。

3.1.2 直接碾壓施工措施

針對(duì)壓密型車轍修復(fù)可采用直接碾壓施工工藝，該項(xiàng)技術(shù)無(wú)需耙松工序，可直接進(jìn)行碾壓施工。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)得出，微波加熱后快速碾壓施工，對(duì)原有路面結(jié)構(gòu)不會(huì)造成不必要的損害，同時(shí)還能充分利用舊路面結(jié)構(gòu)。尤其是在較大壓實(shí)功條件下，將會(huì)降低混合料的空隙率，大幅提升路面密實(shí)度和抗變形能力。具體施工工藝流程如下：

第一，清理路面。施工前，要求清理干凈施工區(qū)域內(nèi)的雜質(zhì)，比如積水、垃圾、塵土等，保證施工路面潔凈與干燥。

第二，加熱路面。針對(duì)車轍深度具體情況，合理選擇路面加熱方式。①車轍深度小于2.5 cm時(shí)，可選擇直接加熱處治方式，便于迅速施工，提高施工作業(yè)效率。②車轍深度大于2.5 cm時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行摻加新料用量的確定，隨后均勻攤鋪新料，再通過(guò)微波加熱方式進(jìn)行路面加熱，為保證加熱效果良好，可在8 cm～12 cm之間控制加熱深度。③若為深層病害，可一層一層分層加熱，并采取一定措施進(jìn)行深層處理。

第三，攤鋪與碾壓。加熱后，便可進(jìn)行攤鋪，保證攤鋪均勻、厚度一致。碾壓可采用小型壓路機(jī)，并做壓實(shí)度檢測(cè)，保證滿足規(guī)范要求。

3.2 裂縫修復(fù)

熱灌縫、冷灌縫是兩種常用的裂縫修補(bǔ)方式。據(jù)大量實(shí)踐表明，冷縫灌注修補(bǔ)方法存在很多不足之處，其根本原因在于灌封材料和周邊瀝青舊料之間粘結(jié)效果不佳。而熱灌縫方法雖能保證粘結(jié)效果，但施工效率低下，為克服上述問(wèn)題，提出了微波養(yǎng)護(hù)工藝。采用此項(xiàng)技術(shù)，需提前快速預(yù)熱裂縫周圍的舊料，待灌注施工后，便能有效改善灌封料和周邊舊料的粘結(jié)性能。具體施工工藝如下：

第一，先清理干凈裂縫部位，保證無(wú)雜物、灰塵，避免影響灌封料和舊料的粘結(jié)效果。

第二，微波養(yǎng)護(hù)車就位，開(kāi)啟微波加熱功能，將路面加熱到120℃～150℃，保證加熱溫度滿足規(guī)定要求。

第三，按照預(yù)設(shè)用量情況，準(zhǔn)確計(jì)量灌注材料用量，并向裂縫部位灌注。

第四，待溫度冷卻至環(huán)境溫度后，便可開(kāi)放交通。

3.3 坑槽修復(fù)

一般情況下，多采用銑刨、挖除，再填料、攤鋪、碾壓的方式修補(bǔ)瀝青路面坑槽病害。該修補(bǔ)方法要求現(xiàn)場(chǎng)制備瀝青混合料，不僅會(huì)污染環(huán)境，還存在施工工序復(fù)雜，作業(yè)時(shí)間久、嚴(yán)重干擾交通等問(wèn)題。微波就地加熱修補(bǔ)法的應(yīng)用，可通過(guò)專用的加熱系統(tǒng)對(duì)瀝青路面進(jìn)行直接加熱，隨后將新瀝青、再生劑等材料按比例摻加即可，通過(guò)翻拌、碾壓等工序便可達(dá)到路面熱再生的施工效果。相比傳統(tǒng)坑槽修補(bǔ)方法，微波加熱法加熱迅速、操作簡(jiǎn)單、施工流程少、施工效率高，且不會(huì)污染環(huán)境，影響交通通行。具體施工工藝流程如下：

（1）微波養(yǎng)護(hù)車就位，在病害部位上方放置加熱裝置，隨后開(kāi)啟加熱功能。按照路面坑槽修補(bǔ)深度合理控制加熱時(shí)間，不宜過(guò)長(zhǎng)，保證路面加熱溫度達(dá)到120℃～150℃。

（2）瀝青混合料加熱后，可通過(guò)鐵鍬等工具將路面翻拌、耙松，保證坑槽病害區(qū)域的所有舊路都被翻松。

（3）完成上述施工之后，可進(jìn)行乳化瀝青噴灑。根據(jù)工程施工情況，噴灑量以0.5 L/m2為準(zhǔn)，保證噴灑呈霧狀。與此同時(shí)，還要不間斷地通過(guò)鐵鍬進(jìn)行疏松，確保拌和均勻。

（4）按照坑槽病害的體積情況，將一定量熱拌瀝青混合料摻加其內(nèi)，并做好攤鋪施工。

（5）采用小型壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行碾壓，直至路面平整，壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）待修補(bǔ)部位的溫度冷卻到環(huán)境溫度后，即可開(kāi)放交通。

4 養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)與分析

為驗(yàn)證微波加熱技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中的應(yīng)用效果，本文針對(duì)本試驗(yàn)段共選測(cè)點(diǎn)6個(gè)，間距為100 m，分別對(duì)工后路面的滲水系數(shù)、平整度、壓實(shí)度及構(gòu)造深度進(jìn)行了檢測(cè)。所得結(jié)果如表2所示。

通過(guò)表2可知，瀝青路面采用微波加熱技術(shù)修復(fù)后，可滿足規(guī)范要求。表明微波加熱技術(shù)具有良好的路面養(yǎng)護(hù)效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)，我國(guó)交通建設(shè)事業(yè)取得了令人矚目的成就，公路建設(shè)作為交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，通車?yán)锍萄该驮鲩L(zhǎng)，截至2019年底我國(guó)公路總里程已達(dá)到了501.25萬(wàn)公里。瀝青路面因其優(yōu)異的使用性能在公路路面施工中得到了廣泛應(yīng)用。然而，瀝青路面通車運(yùn)營(yíng)后，由于車輛荷載、自然因素等影響，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種病害，比如，橫向裂縫、龜裂、車轍、坑槽等。為及時(shí)恢復(fù)路面使用功能，如何做好路面病害養(yǎng)護(hù)維修工作成為了當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。微波加熱技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中的應(yīng)用，可以快速修復(fù)路面病害，改善路面使用性能，具有良好的施工應(yīng)用效果。

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