王鋒

（甘肅省嘉峪關(guān)公路事業(yè)發(fā)展中心，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

0 引言

公路路面的質(zhì)量直接關(guān)系到交通的安全和效率。隨著使用年限的增長及車輛荷載與雨水浸潤的影響，高速公路瀝青路面會(huì)出現(xiàn)不同程度的坑槽、裂縫等病害，而傳統(tǒng)熱補(bǔ)維修養(yǎng)護(hù)存在效率低、工期長、成本高等缺陷，不僅致使高速公路運(yùn)營受到影響，還會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生一定危害。

為此，亟待尋求一種新的瀝青路面修補(bǔ)方法。微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一種比傳統(tǒng)熱補(bǔ)法更加高效、經(jīng)濟(jì)的道路養(yǎng)護(hù)方式，其利用微波能量快速加熱路面表層瀝青，使其軟化并重新黏合，從而達(dá)到修補(bǔ)路面的目的。相較于傳統(tǒng)熱補(bǔ)法，微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有修補(bǔ)速度快、節(jié)能環(huán)保、不產(chǎn)生噪聲、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，能夠顯著提高路面的抗裂性能和耐久性，延長路面的使用壽命。

由此可見，微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)原理及特征

微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一種利用微波的高頻電磁波作用來加熱瀝青、修補(bǔ)路面缺陷的新型道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)。其基本原理如下：微波場內(nèi)存在的極性分子，受電場影響，介質(zhì)材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生偶極子，或已經(jīng)存在的偶極子會(huì)重新排列，隨著交變電磁場變化而擺動(dòng)，頻率可以達(dá)到每秒幾億次，分子持續(xù)發(fā)生變化并在高頻磁場內(nèi)重新排布，克服已經(jīng)存在的阻礙和影響，在內(nèi)部形成較大的摩擦力[1]，這種微觀形態(tài)的變化會(huì)將微波能量傳輸?shù)浇橘|(zhì)，宏觀表現(xiàn)就是介質(zhì)溫度升高，從而實(shí)現(xiàn)加熱瀝青、修補(bǔ)路面缺陷的目的。微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有多重優(yōu)點(diǎn)，其中最重要的是高效性、整體性和選擇性。

1.1 高效性

微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)采用的是非接觸式加熱方式，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)路面表層瀝青的快速加熱，使其軟化并重新黏合，從而提高道路維修的效率和質(zhì)量。相較于傳統(tǒng)熱補(bǔ)法，微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)的工期更短，能夠快速、高效地修補(bǔ)各種類型的路面缺陷，大幅度提高了維修效率，減少了對車輛通行的影響。

1.2 整體性

微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠?qū)β访姹韺訛r青進(jìn)行整體加熱，使整個(gè)修補(bǔ)區(qū)域溫度均勻，從而保證修補(bǔ)質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。而傳統(tǒng)熱補(bǔ)法往往只能對局部進(jìn)行加熱，難以保證修補(bǔ)質(zhì)量的整體性。

1.3 選擇性

微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠根據(jù)路面缺陷的類型和面積，靈活選擇合適的微波加熱設(shè)備和加熱參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對不同類型和面積的路面缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)修復(fù)。傳統(tǒng)熱補(bǔ)法往往只能采用單一的加熱設(shè)備和加熱參數(shù)，難以適應(yīng)不同類型和面積路面缺陷的修補(bǔ)需求[2]。

2 微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)在高速公路瀝青路面缺陷維修中的具體應(yīng)用

2.1 工程概況

某高速公路項(xiàng)目已使用多年，路面病害嚴(yán)重，嚴(yán)重阻礙了道路通行。為解決這一問題，經(jīng)綜合分析后，確定采用微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工。在項(xiàng)目開展前，選取長度為500m 的路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)效果試驗(yàn)，針對微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用于處理試驗(yàn)段路面裂縫、車轍、龜裂以及沉陷等病害的要點(diǎn)展開論述。

2.2 微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 車轍處理

（1）路面清理

在路面清理工作中，需要使用專業(yè)的清理設(shè)備和工具對路面表面進(jìn)行清洗、刮除、吸塵等處理，確保路面表面干燥、潔凈、平整。這一步驟的質(zhì)量和效果直接影響到后續(xù)路面修補(bǔ)的成功與否，因此需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作。

（2）加熱病害部位

安裝微波加熱設(shè)備，對病害部位進(jìn)行加熱處理。加熱過程中需要監(jiān)測加熱溫度，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而保證舊材料軟化，便于加入新材料后與其黏結(jié)形成均勻的路面。加熱時(shí)間和溫度需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整[3]。

（3）加入新料

加入新的瀝青混合料，并確保其性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，以保證修補(bǔ)后的路面具有良好的耐久性和穩(wěn)定性。在加入新料的過程中，需要注意混合料的配合比和加料量，以保證新舊材料均勻地融合。同時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整施工工藝和參數(shù)。

（4）攤鋪整平

攤鋪整平是車轍病害修補(bǔ)的重要步驟之一，其目的是將加入的新材料均勻地覆蓋在病害部位，并使其與舊材料均勻融合。在進(jìn)行攤鋪整平時(shí)，需要使用專業(yè)的設(shè)備和工具，對新材料進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)、整平等處理，以確保路面的平整度和舒適性。同時(shí)，為保證修補(bǔ)質(zhì)量和效果，需要根據(jù)實(shí)際情況對施工工藝和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在攤鋪整平過程中，需要注意新舊材料的均勻融合，防止出現(xiàn)疏漏或堆積等問題，從而保證修補(bǔ)后的路面具有良好的耐久性和穩(wěn)定性。

（5）碾壓

碾壓的目的是對修補(bǔ)后的路面進(jìn)行壓實(shí)，提高路面的平整度和強(qiáng)度。在進(jìn)行碾壓作業(yè)時(shí)，需要選擇合適的碾壓設(shè)備，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整施工工藝和參數(shù)，以保證路面的壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。同時(shí)，在碾壓過程中需要注意施工速度和碾壓次數(shù)，避免過快或過慢，以保證路面的壓實(shí)效果和質(zhì)量。此外，還需要注意施工過程中盡量避免對周邊環(huán)境和行車安全產(chǎn)生不良影響。

2.2.2 裂縫處理

在公路養(yǎng)護(hù)工程中，橫向裂縫和縱向裂縫是常見的路面病害。橫向裂縫主要是由于路面受到剪切力的作用，導(dǎo)致路面沿垂直于行車的方向產(chǎn)生裂縫?？v向裂縫是由于路面受到拉伸力的作用，導(dǎo)致路面沿行車方向產(chǎn)生裂縫。此類裂縫的寬度通常都在2mm 以上，嚴(yán)重影響了路面的平整度和舒適性。同時(shí)，路面局部還存在較多的龜裂病害，龜裂深度通常在5mm 左右。為了解決此類路面病害，需要采用專業(yè)的裂縫處理技術(shù)，以保證路面的平整度和耐久性。在具體的裂縫處理過程中，需要根據(jù)裂縫的類型、寬度和深度等因素選擇適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)，以保證施工質(zhì)量和效果。

（1）清理裂縫部位

清理裂縫的目的是將裂縫內(nèi)部的雜物和污物清理干凈，以保證填縫材料能夠充分填充裂縫。在清理裂縫時(shí)，一般采用高壓吹掃的方式進(jìn)行，以有效地清除裂縫內(nèi)的灰塵、碎石等雜物。在清理過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)那謇砉ぞ吆驮O(shè)備，以保證清理效果和安全性。

（2）加熱

加熱是裂縫處理工作中的重要步驟之一，其目的是通過加熱裂縫周圍的路面，使其軟化，便于填縫材料的充填和黏結(jié)。在加熱時(shí)，需要安裝微波加熱設(shè)備，并持續(xù)加熱15min 以上，以保證路面的軟化程度和溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。加熱時(shí)間和溫度需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和控制，以保證填縫材料能夠充分填充裂縫，并與路面均勻地黏結(jié)融合。

（3）灌注新瀝青

在灌注新瀝青時(shí)，需要及時(shí)將瀝青材料倒入裂縫內(nèi)部，并采用專業(yè)的工具和設(shè)備進(jìn)行振實(shí)和壓實(shí)，以保證瀝青材料充分填充裂縫。在灌注新瀝青的過程中，需要注意瀝青材料的溫度和流動(dòng)性，防止出現(xiàn)沉積和堆積等問題。

（4）開放交通

開放交通前，需要將多余的瀝青材料清理干凈，以保證路面的平整度和舒適性。同時(shí)，還需要對修補(bǔ)后的路面進(jìn)行檢測，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并進(jìn)行必要的調(diào)整和修正。在檢測過程中，需要注意路面的平整度、密實(shí)度、厚度等因素，以保證修補(bǔ)后的路面具有良好的耐久性和穩(wěn)定性[5]。在檢測結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，還需要采取必要的安全措施，方可開放交通，以保證交通的暢通和安全。

2.2.3 坑槽處理

坑槽是常見的路面病害類型之一，其主要表現(xiàn)為路面表面出現(xiàn)凹陷或坑洼。該試驗(yàn)段坑槽病害數(shù)量較多，面積均在2.0m×1.2m 以內(nèi)。在進(jìn)行坑槽處理時(shí)，需要先將坑槽內(nèi)的松散材料清理干凈，以便開展后續(xù)的填筑工作。具體的工藝方案如下。

（1）清理坑槽

采用機(jī)械或手工進(jìn)行坑槽清理，具體的清理工具和設(shè)備需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇和調(diào)整。清理坑槽的過程中，需要注意保護(hù)周邊環(huán)境和行車安全。同時(shí)，還需要保證坑槽內(nèi)部干凈、平整，以便填筑材料能夠充分填充坑槽。

（2）加熱

加熱處理目的是通過加熱坑槽部位，使其周邊瀝青軟化，便于填筑材料的充填和黏結(jié)。在進(jìn)行加熱處理時(shí)，需要根據(jù)具體情況對加熱時(shí)間和溫度進(jìn)行調(diào)整和控制，以保證填筑材料能夠充分填充坑槽，并與路面均勻黏結(jié)。對坑槽部位實(shí)施加熱處理時(shí)，加熱時(shí)間一般在20～25min 之間，以保證坑槽周邊瀝青的軟化程度和溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）噴涂底部黏結(jié)劑

噴涂底部黏結(jié)劑可以有效地增加填筑材料與路面的黏結(jié)強(qiáng)度，避免填筑材料出現(xiàn)脫落或松動(dòng)等問題，從而提高路面的耐久性和穩(wěn)定性。在噴涂底部黏結(jié)劑時(shí)，需要根據(jù)具體情況調(diào)整噴涂的厚度和均勻性。同時(shí)，還需要注意底部黏結(jié)劑的干燥時(shí)間，避免在其還未干燥時(shí)就進(jìn)行填筑而影響?zhàn)そY(jié)效果。

（4）填筑新材料

填筑新材料是坑槽處理的關(guān)鍵步驟之一，其目的是將預(yù)制的新材料填充到坑槽內(nèi)部，并采用專業(yè)的工具和設(shè)備進(jìn)行振實(shí)和壓實(shí)，以保證填筑材料充分填充坑槽。填筑材料的選擇和配比需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和調(diào)整，以保證填筑材料的質(zhì)量和性能。

（5）壓實(shí)材料

在進(jìn)行壓實(shí)工作時(shí)，需要根據(jù)填筑材料的性質(zhì)和特點(diǎn)，選擇合適的壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，同時(shí)，還需要保證壓實(shí)的均勻性和充分性，以保證填筑材料與路面黏結(jié)牢固，形成堅(jiān)實(shí)、平整的路面。壓實(shí)的過程中，需要注意掌握壓路機(jī)的速度和壓實(shí)的力度，以避免對填筑材料和路面造成不必要的損傷。

3 瀝青路面微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果評價(jià)

為檢驗(yàn)微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)的施工質(zhì)量和效果，選取滲水系數(shù)、壓實(shí)度、構(gòu)造深度及平整度作為評價(jià)指標(biāo)。通過對此類指標(biāo)的測量和分析，可以評估微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)對路面性能的影響。如果此類指標(biāo)的數(shù)值符合要求，說明路面性能得到良好的提升，施工效果良好；反之，如果此類指標(biāo)的值無法滿足要求，說明微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)存在問題，需要進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)和調(diào)整。檢測結(jié)果如表1～表4 所示。

表1 滲水系數(shù)檢測結(jié)果 單位：mL/min

表2 壓實(shí)度檢測結(jié)果/%

表3 構(gòu)造深度檢測結(jié)果 單位：mm

表4 平整度檢測結(jié)果 單位：mm

由以上分析可知，該試驗(yàn)路段在應(yīng)用微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)處理后，路面滲水系數(shù)、壓實(shí)度、構(gòu)造深度及平整度均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，可在全路段養(yǎng)護(hù)中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工時(shí)使用微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，可以有效提高修補(bǔ)質(zhì)量和工作效率，進(jìn)而延長路面的使用年限，還能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果。因此，在今后工作開展中，需要加大力度對微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，探索其應(yīng)用范圍和技術(shù)特點(diǎn)，以更好地推廣和應(yīng)用該技術(shù)，為促進(jìn)我國高速公路建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展提供有益參考。