劉陽(yáng)澤

摘要 旨在實(shí)現(xiàn)病害路面的有效處理，提升其穩(wěn)定性，以某普通國(guó)省公路為例，研究病害路面加鋪瀝青施工技術(shù)。結(jié)合工程的實(shí)際勘察結(jié)果，在分析其病害情況后，選擇SBS改性瀝青、礦石集料等原材料，制備加鋪瀝青混合料；并且設(shè)計(jì)加鋪方案、確定加鋪厚度以及施工工藝流程，按照施工標(biāo)準(zhǔn)完成各個(gè)工序施工。對(duì)施工結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)后確定：該施工技術(shù)具備較好的應(yīng)用效果，能夠保證路面的穩(wěn)定性和抗滑性。

關(guān)鍵詞 普通國(guó)省公路；病害路面；加鋪瀝青；施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào) U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）12-0033-04

0 引言

國(guó)省公路作為交通網(wǎng)絡(luò)中的核心部分，其承擔(dān)較大的交通運(yùn)輸荷載，隨著交通流量的日益增長(zhǎng)和車(chē)輛載重的不斷增大，公路路面的損壞情況日益嚴(yán)重。同時(shí)，再加上環(huán)境因素的影響[1]，路面會(huì)發(fā)生多種病害，例如裂縫、車(chē)轍、波浪等。病害路面對(duì)于公路的行駛安全和舒適性等均造成較大影響[2]。加鋪瀝青施工技術(shù)是以瀝青混合料為主，對(duì)病害路面進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)路面的平整度，提高行車(chē)舒適性，還能有效延長(zhǎng)公路的使用壽命；該技術(shù)還具有施工周期短、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)[3]，對(duì)于保障公路交通的暢通與安全具有重要意義。但是，該施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝等均會(huì)影響施工質(zhì)量。因此，在使用過(guò)程中，需結(jié)合實(shí)際路面的病害類(lèi)型、程度以及環(huán)境條件等因素，制定科學(xué)合理的施工方案，確保施工質(zhì)量和效果[4]。

該文為研究病害路面加鋪瀝青施工技術(shù)，以某普通國(guó)省公路為例展開(kāi)相關(guān)研究，分析其病害情況，確定加鋪瀝青施工工藝，為提高公路路面的修復(fù)質(zhì)量、延長(zhǎng)公路使用壽命、保障行車(chē)安全等提供有益借鑒和啟示。

1 公路病害類(lèi)型分析

公路病害類(lèi)型分析涉及公路結(jié)構(gòu)、材料、環(huán)境以及使用狀況等多個(gè)方面。以下是對(duì)公路病害類(lèi)型的詳細(xì)分析：

1.1 自然侵蝕型病害

這類(lèi)病害主要是由于自然環(huán)境因素，如降雨、溫度變化等長(zhǎng)期作用于公路，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生劣化。具體表現(xiàn)包括：

（1）水毀：水毀是指暴雨、洪水對(duì)公路造成的各種損毀。這種病害在雨季或洪水頻發(fā)地區(qū)尤為常見(jiàn)，其成因主要為：當(dāng)路基某處強(qiáng)度不足時(shí)，在車(chē)輛荷載的反復(fù)作用下，容易下陷形成微小低洼處。在雨雪天氣時(shí)，這些低洼處容易積水，長(zhǎng)期浸泡會(huì)使路基軟化，強(qiáng)度進(jìn)一步降低，形成更大的坑槽，如此反復(fù)造成公路水毀。

（2）凍脹與翻漿：凍脹是由于土中的水在凍結(jié)過(guò)程中進(jìn)行重新分配，冰塊不均勻聚集，造成基床不均勻隆起的現(xiàn)象。凍脹嚴(yán)重地段，往往伴生翻漿冒泥，出現(xiàn)道碴陷槽、外擠等病害。沉陷則可能是軟土地基上的路基因?yàn)檐浲梁看?、承載能力低而發(fā)生沉降，或者由于原地面為較弱土層，填筑前未經(jīng)換土或壓實(shí)不足而產(chǎn)生的地基下沉。

（3）邊坡下滑：邊坡下滑包括塌方和滑坡兩種形式。它們主要是由于公路路基的地質(zhì)條件不好或土壤含水量過(guò)大導(dǎo)致。例如結(jié)構(gòu)松散、抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較低的巖土體，在水的作用下易發(fā)生滑坡。邊坡下滑可能破壞路基的穩(wěn)定性，影響公路的正常使用。

（4）路基沉降：這主要是土壤固結(jié)、壓實(shí)不足或地基承載力不足等原因?qū)е隆Ｔ谲浲恋貐^(qū)或高填方路段，路基沉降問(wèn)題尤為突出。

1.2 人工干預(yù)型病害

這類(lèi)病害主要是由于人為因素，如車(chē)輛行駛、施工操作等引起。具體表現(xiàn)包括：

（1）車(chē)轍與推移：車(chē)轍是車(chē)輛在路面上行駛后留下的車(chē)輪壓痕，是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式。這種破壞形式是在行車(chē)荷載重復(fù)作用以及氣候（如高溫）等因素綜合作用下產(chǎn)生的永久性變形，表現(xiàn)為沿行車(chē)輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽。嚴(yán)重時(shí)，車(chē)轍的兩側(cè)會(huì)有突起形變，進(jìn)一步惡化路面的使用性能。同時(shí)，在車(chē)輛制動(dòng)或加速過(guò)程中，路面材料還可能發(fā)生推移現(xiàn)象。

（2）裂縫：裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性及防水性降低的重要原因，其成因復(fù)雜多樣，包括溫度變化、材料老化、施工不當(dāng)?shù)?。裂縫可以根據(jù)其成因和形態(tài)進(jìn)行分類(lèi)，如塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、溫度裂縫等。裂縫的出現(xiàn)不僅影響路面的平整度和行車(chē)舒適性，還可能導(dǎo)致水分侵入路基，進(jìn)一步加速路面損壞。

1.3 人為破壞型病害

這類(lèi)病害主要是由于人為活動(dòng)導(dǎo)致，如盜竊路面材料、違章施工等。具體表現(xiàn)包括：

（1）路面材料缺失：路面材料缺失是道路常見(jiàn)的問(wèn)題之一，通常表現(xiàn)為路面板塊或石料的缺失，使得路面不再完整。這種情況不僅影響道路的美觀性，更重要的是對(duì)行車(chē)安全構(gòu)成威脅，因?yàn)槿笔У牟糠挚赡軐?dǎo)致車(chē)輛顛簸、輪胎受損，甚至可能引發(fā)交通事故。

（2）挖掘破壞：挖掘破壞是建設(shè)工程中常見(jiàn)的一種破壞形式，其主要是挖掘機(jī)等重型機(jī)械的不當(dāng)使用造成。挖掘破壞的影響是多方面的，包括但不限于振動(dòng)破壞、碾壓破壞、直接挖掘破壞等。挖掘工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，這種振動(dòng)可能對(duì)周邊的環(huán)境和建筑物產(chǎn)生負(fù)面影響。如果在某一區(qū)域頻繁行駛，會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力和摩擦力；這種壓力可能導(dǎo)致地基沉降和塌陷，對(duì)周邊的道路和設(shè)施造成破壞。

（3）占用公路：將公路作為停車(chē)場(chǎng)、堆放場(chǎng)等行為，從公路的正常使用角度來(lái)看，這種行為會(huì)嚴(yán)重影響道路的通行能力。停車(chē)或堆放物品會(huì)占用寶貴的路面空間，使得原本設(shè)計(jì)用于車(chē)輛通行的道路變得狹窄，甚至完全無(wú)法通行。這不僅會(huì)導(dǎo)致交通擁堵，增加車(chē)輛行駛的時(shí)間和成本，還可能引發(fā)交通事故，危及行人和車(chē)輛的安全。其次，從公路的物理?yè)p傷角度來(lái)看，長(zhǎng)時(shí)間的停車(chē)或堆放重物會(huì)對(duì)路面造成壓壞，使路面出現(xiàn)裂縫、坑洼等損壞現(xiàn)象。此外，停車(chē)或堆放物品還可能損壞路基，導(dǎo)致路面沉降，加劇公路的損壞程度。

除了上述三種主要類(lèi)型外，還有一些其他類(lèi)型的公路病害，如沙害、雪害等。這些病害的發(fā)生與公路設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)以及使用環(huán)境等多種因素密切相關(guān)。

綜上所述，公路病害類(lèi)型繁多且成因復(fù)雜多樣。在實(shí)際工作中，需要根據(jù)具體情況對(duì)公路病害進(jìn)行綜合分析，制定針對(duì)性的防治措施，以延長(zhǎng)公路使用壽命并保障行車(chē)安全。

2 病害路面加鋪瀝青施工技術(shù)

2.1 工程概況

某普通國(guó)省公路屬于一級(jí)公路類(lèi)型，其總長(zhǎng)度為15.5 km，路基寬度為36 m，路面寬度為28 m，設(shè)計(jì)時(shí)速為60 km/h。該公路的原有路面為水泥混凝土路面，該公路的投入使用時(shí)間為10年，其是所在地區(qū)重型車(chē)輛的主要干線，導(dǎo)致路面已經(jīng)發(fā)生顯著的病害問(wèn)題，對(duì)路面的防滑性能、駕駛安全等均造成較大影響。

對(duì)該公路的病害情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查后，確定其路面嚴(yán)重的病害情況包含裂縫、波浪以及錯(cuò)臺(tái)。結(jié)合路面病害情況，確定采用加鋪瀝青施工技術(shù)進(jìn)行路面施工，以提升該國(guó)省公路的路面質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。

2.2 原材料選擇

確定采用加鋪瀝青施工技術(shù)進(jìn)行路面施工后，為保證最佳的施工質(zhì)量，根據(jù)路面的病害情況、該公路所處地區(qū)的自然環(huán)境、氣候特點(diǎn)等，選擇施工的原材料。確定使用的瀝青材料為SMA-13（SBS改性瀝青）混合料，其具備較好的黏結(jié)度，并且在高溫情況下的穩(wěn)定性較好，同時(shí)也可保證低溫環(huán)境下的韌性，以此能夠更好地保證路面加鋪完成后的使用性能。該文選擇的SMA-13（SBS改性瀝青）混合料相關(guān)性能均滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。

除瀝青主材料外，需采用滿足施工需求的粗集料和細(xì)集料。粗集料和細(xì)集料的選擇標(biāo)準(zhǔn)是以其嵌擠效果為前提，嵌擠能力越佳則施工后的路面穩(wěn)定性越佳；除此之外還需保證粗集料的抗壓性能和高溫穩(wěn)定性。結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)，該文選擇堅(jiān)韌性較好、粗糙、具備棱角的優(yōu)質(zhì)玄武巖，并通過(guò)錐式破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理，級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)為不超過(guò)13.2 mm。細(xì)集料選擇機(jī)制砂，砂當(dāng)量為73%。

為保證粗細(xì)兩種集料的結(jié)合效果，并且提升瀝青性能，應(yīng)添加性能較好的石磨灰礦粉；上述集料的級(jí)配配合比設(shè)計(jì)結(jié)果為9.5～13.2 mm∶4.75～9.5 mm∶2.36～4.75 mm∶0～2.36 mm。礦粉=45∶25∶8∶17∶5。并且，為保證瀝青路面加鋪后的穩(wěn)定性，應(yīng)添加纖維穩(wěn)定劑，其能夠加強(qiáng)瀝青的黏結(jié)性能，該文的添加比例為0.35%。

依據(jù)上述原材料，進(jìn)行瀝青制備，將選擇的改性瀝青混合料進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)到180～190 ℃范圍后，加入礦料級(jí)配，并采用間歇式攪拌方式進(jìn)行拌和，以保證混合料的均勻性。制備的瀝青混合料存儲(chǔ)時(shí)間需在24 h內(nèi)，超過(guò)該時(shí)間則不能用于路面的加鋪施工；并且混合料在運(yùn)輸過(guò)程中，需采用保溫的方式，避免混合料在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生較大的溫度損失，不可超過(guò)10 ℃。

2.3 瀝青加鋪施工方案

2.3.1 加鋪層設(shè)計(jì)

為保證病害路面的加鋪效果，應(yīng)在進(jìn)行瀝青加鋪施工前，對(duì)原始的水泥混凝土路面進(jìn)行銑刨處理，并在撒布黏層油后，立即鋪設(shè)玻纖格柵。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行表面層瀝青的加鋪施工，整個(gè)加鋪結(jié)構(gòu)如圖1所示：

確定加鋪結(jié)構(gòu)后，需計(jì)算加鋪瀝青面層的厚度，應(yīng)以保證加鋪質(zhì)量為前提，降低施工成本。該文采用不足厚度缺額方法完成，該方法通過(guò)計(jì)算混凝土的剩余壽命完成加鋪厚度的計(jì)算。

將原有的混凝土路面作為瀝青路面的基層，結(jié)合公路使用性能的影響因素、加鋪后的結(jié)構(gòu)性能和使用性能等進(jìn)行計(jì)算。若加鋪瀝青層的設(shè)計(jì)厚度用ho表示，其計(jì)算公式為：

式中，f——加鋪完成后病害的發(fā)育控制系數(shù)；hs——設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中密級(jí)配瀝青混凝土的厚度；cb——原有路面的狀態(tài)系數(shù)，該文取值為0.75；he——原有混凝土路面的厚度；A——混凝土厚度當(dāng)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，該文取值為2.5。

結(jié)合原有工程的施工數(shù)據(jù)，通過(guò)式（1）可以計(jì)算該文中工程的瀝青加鋪層厚度為10 cm。

2.3.2 施工工藝

依據(jù)上述小節(jié)確定瀝青加鋪層厚度后，結(jié)合工程情況，設(shè)計(jì)加鋪瀝青的施工工藝流程。該流程在確定時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合施工環(huán)境、施工標(biāo)準(zhǔn)等情況，保證瀝青加鋪層的施工質(zhì)量，施工工藝流程如圖2所示：

2.3.3 施工工序

（1）黏層施工。黏層施工即為黏層油和密級(jí)配瀝青混凝土的鋪設(shè)施工。在施工過(guò)程中，需保證噴灑的均勻性，不可噴灑過(guò)多，確保整個(gè)路面完全噴灑。噴灑完成后進(jìn)行玻纖格柵鋪設(shè)，其鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)保證橫向和縱向搭接處的寬度在20 cm以上，并采用鉛絲對(duì)搭接處進(jìn)行固定，固定后涂刷黏層瀝青。

（2）瀝青混合料攤鋪。完成上述工序施工后，進(jìn)行瀝青混合料攤鋪。該攤鋪施工主要使用兩臺(tái)攤鋪機(jī)完成，并且在攤鋪過(guò)程中采用梯隊(duì)施工方式作業(yè)[5]。兩臺(tái)攤鋪機(jī)分別用于主車(chē)道和路肩、超車(chē)道的攤鋪，攤鋪寬度分別為7 m和4.25 m。為保證路面的攤鋪效果，在確保兩臺(tái)機(jī)器不會(huì)相互干擾的情況下，應(yīng)控制兩臺(tái)機(jī)器之間的距離，以減少兩臺(tái)機(jī)器之間的攤鋪接縫。

攤鋪機(jī)在施工前，需先運(yùn)行至指定施工點(diǎn)，并且采用和松鋪厚度相同的木塊支撐攤鋪機(jī)的熨平板，使其溫度超過(guò)100 ℃。在攤鋪過(guò)程中，應(yīng)設(shè)定攤鋪速度為2.5 m/min，并且勻速、連續(xù)性進(jìn)行攤鋪[6]。為避免瀝青混合料在攤鋪過(guò)程中發(fā)生離析現(xiàn)象，需采用勻速的方式進(jìn)行混合料攪拌，攤鋪時(shí)的溫度應(yīng)保證在160 ℃以上。

攤鋪過(guò)程中，每間隔10 m左右則進(jìn)行一次攤鋪的厚度檢測(cè)，以掌握實(shí)際攤鋪結(jié)果，便于進(jìn)行攤鋪厚度的及時(shí)調(diào)整。并且，為保證初壓的密實(shí)度[7]，需對(duì)攤鋪機(jī)的振搗器和振動(dòng)器進(jìn)行調(diào)試以及監(jiān)測(cè)，該文通過(guò)測(cè)試確定振搗器和振動(dòng)器的工作參數(shù)均為800 r/min，以保證其振動(dòng)效果，便于測(cè)量松鋪層的壓實(shí)密度。

攤鋪施工完成后，采用校準(zhǔn)后的無(wú)核密度儀測(cè)量初壓后的密實(shí)度，使其達(dá)到90%以上。

（3）碾壓施工。攤鋪完成后，則進(jìn)行碾壓施工。該施工盡量保證在高溫下進(jìn)行，對(duì)碾壓溫度進(jìn)行控制，并且保證碾壓時(shí)不會(huì)發(fā)生推移和裂紋現(xiàn)象。碾壓方案整體分為4個(gè)階段，分別為初壓、復(fù)壓、復(fù)壓以及終壓；每個(gè)階段在施工時(shí)，均以緊跟、慢壓、高頻、低幅的方式完成；通過(guò)4個(gè)階段保證最后路面的平整度，不存在車(chē)輪痕跡和裂縫。各個(gè)階段的碾壓參數(shù)如表1所示：

在碾壓過(guò)程中，碾壓速度和振動(dòng)頻率是影響碾壓質(zhì)量的重要作業(yè)參數(shù)，保證兩者的合理性是確保路面碾壓質(zhì)量的前提。如果碾壓速度過(guò)慢會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中的不連續(xù)性，錯(cuò)過(guò)最佳的碾壓溫度；如果碾壓速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致路面在瀝青加鋪層發(fā)生推移情況，甚至壓實(shí)度降低。當(dāng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率和混合料的固有頻率接近時(shí)，可保證獲得最佳的壓實(shí)效果。

攤鋪完成后則進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，待養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，則可開(kāi)放交通投入使用。

3 施工結(jié)果分析

依據(jù)上述小節(jié)完成加鋪瀝青施工后，需對(duì)其施工效果進(jìn)行相關(guān)分析。該文在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇一處轉(zhuǎn)彎處的施工段，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)加鋪施工后的路面進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)以及抗滑性能試驗(yàn)。其中，穩(wěn)定性試驗(yàn)主要通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)完成，該試驗(yàn)的碾壓次數(shù)為100次，抗滑性能測(cè)試則采用擺式儀完成。該試驗(yàn)檢測(cè)位置分別為路中心4處、兩側(cè)路面各3處，共計(jì)10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)試結(jié)果如表2所示：

依據(jù)表2測(cè)試結(jié)果可知，通過(guò)該文的瀝青加鋪施工技術(shù)進(jìn)行病害路面施工，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的擺值均在72以上，動(dòng)穩(wěn)定度均在4 000/次·mm?1以上，均滿足該公路的路面性能要求，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

路面病害是影響出行安全以及路用性能的重要原因。因此，為有效處理病害路面，保證路面行駛安全、提升公路使用壽命，需對(duì)病害路面進(jìn)行相關(guān)施工處理。該文以實(shí)際普通國(guó)省公路為例，研究加鋪瀝青施工技術(shù)。結(jié)合路面的實(shí)際情況，確定了加鋪瀝青的施工工藝流程，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成了加鋪施工，最后通過(guò)施工結(jié)果分析確定該施工技術(shù)的應(yīng)用效果良好，可實(shí)現(xiàn)病害路面的有效處理，提升了路面的穩(wěn)定性和抗滑性。

參考文獻(xiàn)

[1]司春朝. 國(guó)省干線公路工程中病害路面加鋪瀝青路面施工技術(shù)研究[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2021（6）： 126-127+131.

[2]頓浩. 國(guó)道“白加黑”路面病害成因分析及維修方案研究[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2022（13）： 240-242.

[3]任晏賓. 公路工程施工中瀝青混凝土施工技術(shù)探討[J]. 黑龍江科學(xué)， 2023（24）： 153-155+158.

[4]萬(wàn)桂軍. 高速公路工程中的瀝青混凝土路面上面層施工技術(shù)[J]. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2023（13）： 41-43.

[5]王國(guó)安. 舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層施工技術(shù)[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2023（8）： 77-79.

[6]劉冬寧. 水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層施工技術(shù)[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2023（2）： 233-235.

[7]徐勝堂， 王子然. 舊水泥混凝土路面微裂破碎改造施工技術(shù)研究[J]. 河南科技， 2023（3）： 78-81.