公路养护机械化施工工艺研究

刘子文

（甘肃省嘉峪关公路事业发展中心，甘肃嘉峪关 735100）

0 引言

随着社会经济发展，出行需求不断增加，公路繁忙程度持续提高，公路不可避免地会出现老化、破损、病害，公路养护工作量大增。为了保证公路运行质量，需要不断提高机械化养护水平，运用各种养路机械完成繁重的养护工作，提高养护作业施工效率和施工质量。为此，要加强对公路养护机械化设备、公路养护机械化施工工艺的研究，以促进现代公路养护工作向更集约、高效、规范可控的方向发展，促进公路养护智能化水平的提升。

1 公路养护机械化施工的意义

首先，效率提升是公路养护机械化施工的显著优势。相较于传统的人工操作，机械化施工能以更快的速度完成相同的工作量，能够缩短道路封闭时间，从而降低对公众生活的影响。

其次，在质量控制方面，由于机器操作的精度更高，可以显著减少人为失误，从而提高养护施工的质量和稳定性。

再次，从安全角度考虑，机械化施工能够在很大程度上避免施工人员在危险的环境中作业，这在高强度或高风险的公路养护工作中尤为重要。此外，与人工操作相比，机械化施工的可预测性更强，项目预算和进度规划可以更准确。

最后，在环境影响方面，机械化施工可以更精确地控制材料用量，从而减少浪费，降低对环境的影响。

2 公路养护机械化施工设备

2.1 铣刨机

在公路机械化养护施工中，铣刨机是主要设备，大多数养护工作需要采用该设备。因此，开展公路养护工作时，需要科学选择铣刨机类型，以保证施工质量和施工效率。当前常用的铣刨机型号是LXL1200型，其具有良好的综合性能，切削宽度、厚度及施工速度分别为1200mm、150mm、3～10m/min，是十分适合公路养护施工使用的机械设备。不过，若是养护施工指标要求更高，则需选择表现更好的铣刨机类型[2]。

2.2 拌和机

分析公路养护施工情况了解到，沥青混凝土的质量与公路养护最终效果有较大的关系，因此养护单位需要控制好养护沥青混凝土的拌和质量[3]。进行公路养护施工时，需要选择合适的沥青混凝土拌和设备，如LQY-40 沥青混凝土拌和机，其性能良好，自动化程度高，施工计量精准，拌和效率可以跟上铣刨效率，产量能够达到40t/h。采用此类自动化拌和设备，能够更好地保证沥青混凝土的拌和质量，进而保证养护施工质量。

2.3 摊铺机

路面养护施工作业呈点多线长的特征，作业过程中养护单位要合理应用各种机械设备，进而保证路面养护质量。作为公路养护施工中的重要设备之一，摊铺机对公路养护效果有较大的影响，实际施工过程中需要摊铺机配备合理，保证施工人员能够熟练操作设备，如通过自动找平功能对摊铺施工质量进行有效控制，进而提高公路养护机械化水平。

2.4 其他设备

在公路养护机械化施工中，压路机、装载机、发电机等也是常用的机械设备。根据养护施工特点，为了更有效地保证养护施工质量，可采用YZC10 型双钢轮压路机、ZL50 型轮式装载机等设备。其中，YZC10 型双钢轮压路机与轮胎式压路机可以搭配应用，施工效果更好；ZL50 型装载机可以配合LQY-40 拌和机使用，能够有效提高施工效率和质量。发电机在施工过程中属于备用机械设备，容量需要符合拌和机和其他电力设备的电能需求，如MTA-855G2 型柴油发电机，通常情况下可以满足公路养护施工电力设备的电能需求。

总之，在机械化养护管理工作中，必须注重机械设备的选型，选型时要注意考虑机械的配套情况，以保证整套设备的综合效能。

3 公路养护机械化施工工艺

3.1 原材料选择

公路路面出现破损问题时，一般需要使用沥青混凝土材料进行修补填充养护。在配置施工所需的拌和料时，需要合理选择原材料，以保证后续施工质量。例如，在骨料的选择上，需要保证其质地坚硬、表层不规则，这类骨料可以保证物料混合具有良好的支撑作用，满足路面抗剥落性及黏附性要求，因此最好选择玄武岩碎石材料。

3.2 原料配比与拌和

在沥青混凝土拌和过程中需要确定不同材料的类型、用量等。设计材料配比时，需要根据养护部位特征，对沥青中各种材料的使用比例进行科学规划设计，保证沥青混合料的各项性能均符合质量指标。在拌和过程中，需要注意如下内容：

一是保证混合料拌和温度和出料温度符合质量标准要求。根据实际作业环境对混合料的拌和温度进行合理控制，避免混合料运输时出现温度流失现象，确保混合料拌和与运输持续进行，防止混合料搁置太久导致温度流失，出现离析。在铺设作业过程中需要检查好混合料的温度，确保其符合作业要求的温度标准。

二是注意管理拌和机械设备，保证拌和作业能够连续进行，保证拌和质量。在此过程中，需要选择合适的振动筛网，一般选择的筛网应与试验对比规格相一致，以满足现场施工需求。

三是注意拌和作业的操作规范，即先对骨料和矿粉进行干拌，之后大约5～7s 之后将沥青加入其中进行湿拌，时间大约为30～35s 之间，保证拌和均匀。

四是注意检查混合料成品，对拌制完成的混合料进行抽样检验，确认合格才能用于正式施工[4]。

3.3 路面施工

3.3.1 铣刨

在公路路面养护施工中，铣刨是基础环节，需要做好以下方面的工作：

首先，需要仔细检测目标区域公路路面病害情况，包括病害路面范围和病害深度等指标，确定公路具体的病害程度，为铣刨作业的顺利开展提供保障。

其次，根据公路具体的病害程度选择合适的铣刨设备。

最后，铣刨面不可出现松散层，否则会导致沥青混合料无法与原路面充分结合，因此在铣刨施工完成后需要彻底清扫目标路面，将松散土清除干净，将基层坚固基质暴露出来，并在上面涂刷黏层油，在铣刨作业面边缘部位可以涂抹一层乳化沥青，使接缝更加牢固[5]。路面铣刨施工如图1 所示。

图1 路面铣刨施工

3.3.2 摊铺

在混合料摊铺过程中，需要根据作业面实际情况确定合适的摊铺施工方案。若是病害路面范围不大，需要使用直尺水平尺及塞尺等工具做好高程控制，但是如果路面病害范围比较大，则需要采用平衡梁找平方式控制路面摊铺高程，以保证摊铺作业质量。

3.3.3 压实

在路面压实作业过程中，首先需要注意控制碾压温度，对此需要施工人员根据现场实际情况以及施工要求确定合适的碾压温度。初压温度不宜过低，需要保证初压温度≥110℃温度达标可保证压实度；复压施工过程中，温度最好控制在90～110℃范围内；终压施工过程中，需要保证温度在70～90℃之间。若是作业环境温度比较低，风速不高，而且摊铺厚度不够，可以适当提高混合料的出料和初压温度。另外，还需要注意控制压实施工工艺，重点控制碾压机速度和压实作业频次。

在压实过程中，需要按照先轻后重、先慢后快、先边先内后外的原则操作压实机。实际作业时需根据作业面的实际情况选择适宜压路机的型号，之后开展压实试验，以确定最佳的振动频率、幅度、碾压温度、速度及次数等指标。

如果碾压层较薄，通常初始密实度较高，因此需要相应减少碾压次数。在控制压路机作业速度时，需要遵循以下要求：

第一，在保证碾压质量的同时，尽量提高作业效率，避免碾压作业时流失过多热量。

第二，需要控制好碾压速度，速度过低容易使压实施工间断、混合料冷却，会影响压实质量，速度过高则容易出现推移裂纹、横向裂纹等问题，也无法保证其压实度。因此，初压速度一般控制在1.5～2km/h，复压速度一般控制在4～5km/h，终压速度一般控制在2.5～3.5km/h。

第三，需要控制好振动压路机的振频和振幅。振频一般控制在43 次/s 左右。为了避免振幅过大或过小，在作业面碾压层较薄的情况下，可以采用高频率低振幅模式；如果作业面厚度不足，则振幅最好设置为0.46mm。

3.4 注意事项

首先，养护人员需要全面检测公路路面病害情况，并确定好路面的铣刨深度、养护范围，之后开始机械化养护施工。进行路面铣刨时，施工人员需要注意控制铣刨密实度，避免路面松散，保证养护摊铺工作满足施工标准。此外，路面铣刨过后需要对其进行及时清洗，防止存在杂物，确保路面平整，再在面层上涂刷黏层油，使新旧路面贴合得更好。处理路面接缝时，需要养护人员在接缝位置涂刷乳化沥青，保证路面接缝质量。

其次，控制好摊铺施工质量。如果沥青混凝土的摊铺作业与规定标准不相符，会影响公路养护质量，因此养护人员必须重视摊铺作业，根据公路病害情况对养护范围进行精准计算，并制订针对性的养护方案[6]。为了提高公路养护质量，养护人员还需要不断优化、改进现行摊铺方式，保证施工效率和质量，延长公路使用寿命。

再次，控制好压实施工质量。在路面压实施工过程中，养护人员需要根据周边环境温度变化对路面的碾压施工温度进行严格控制。同时，需要合理选择压实技术，控制好路面压实频次，保证压实质量。

最后，加强对施工机械设备与人员的管理。对此，养护单位需要制订科学的机械设备维护保养计划，确保设备正常运行，避免机械故障影响施工进度。同时，要关注对机械操作人员的培训和考核，提高他们的专业素养和操作技能，使他们能够按照规定正确地使用和维护机械设备。此外，养护单位还需要制订科学的人员奖励制度，发挥工作人员的工作积极性，使养护施工作业可以高质、高效地完成。

4 结语

随着公路行业迅速发展，公路规模不断扩大，公路养护工作需求大，公路养护要求更高。因此，在实际的养护施工中，为了有效提高养护工作水平，需要落实好机械化施工工艺，采用合适的机械化养护施工设备，选择合适的原材料，注意科学配比，做好混合料拌和工作，对路面的铣刨、摊铺和压实等作业均要按照规范、标准要求开展，以最大限度地提高路面养护质量。