高速公路沥青路面缺陷微波加热养护技术研究

王锋

（甘肃省嘉峪关公路事业发展中心，甘肃嘉峪关 735100）

0 引言

公路路面的质量直接关系到交通的安全和效率。随着使用年限的增长及车辆荷载与雨水浸润的影响，高速公路沥青路面会出现不同程度的坑槽、裂缝等病害，而传统热补维修养护存在效率低、工期长、成本高等缺陷，不仅致使高速公路运营受到影响，还会对环境产生一定危害。

为此，亟待寻求一种新的沥青路面修补方法。微波加热养护技术是一种比传统热补法更加高效、经济的道路养护方式，其利用微波能量快速加热路面表层沥青，使其软化并重新黏合，从而达到修补路面的目的。相较于传统热补法，微波加热养护技术具有修补速度快、节能环保、不产生噪声、不污染环境等优点，能够显著提高路面的抗裂性能和耐久性，延长路面的使用寿命。

由此可见，微波加热养护技术在公路养护领域具有广阔的应用前景。

1 微波加热养护技术原理及特征

微波加热养护技术是一种利用微波的高频电磁波作用来加热沥青、修补路面缺陷的新型道路养护技术。其基本原理如下：微波场内存在的极性分子，受电场影响，介质材料内部会产生偶极子，或已经存在的偶极子会重新排列，随着交变电磁场变化而摆动，频率可以达到每秒几亿次，分子持续发生变化并在高频磁场内重新排布，克服已经存在的阻碍和影响，在内部形成较大的摩擦力[1]，这种微观形态的变化会将微波能量传输到介质，宏观表现就是介质温度升高，从而实现加热沥青、修补路面缺陷的目的。微波加热养护技术具有多重优点，其中最重要的是高效性、整体性和选择性。

1.1 高效性

微波加热养护技术采用的是非接触式加热方式，能够在短时间内实现路面表层沥青的快速加热，使其软化并重新黏合，从而提高道路维修的效率和质量。相较于传统热补法，微波加热养护技术的工期更短，能够快速、高效地修补各种类型的路面缺陷，大幅度提高了维修效率，减少了对车辆通行的影响。

1.2 整体性

微波加热养护技术能够对路面表层沥青进行整体加热，使整个修补区域温度均匀，从而保证修补质量的稳定性和一致性。而传统热补法往往只能对局部进行加热，难以保证修补质量的整体性。

1.3 选择性

微波加热养护技术能够根据路面缺陷的类型和面积，灵活选择合适的微波加热设备和加热参数，从而实现对不同类型和面积的路面缺陷进行精准修复。传统热补法往往只能采用单一的加热设备和加热参数，难以适应不同类型和面积路面缺陷的修补需求[2]。

2 微波加热养护技术在高速公路沥青路面缺陷维修中的具体应用

2.1 工程概况

某高速公路项目已使用多年，路面病害严重，严重阻碍了道路通行。为解决这一问题，经综合分析后，确定采用微波加热养护技术进行施工。在项目开展前，选取长度为500m 的路段进行养护效果试验，针对微波加热养护技术应用于处理试验段路面裂缝、车辙、龟裂以及沉陷等病害的要点展开论述。

2.2 微波加热养护技术要点

2.2.1 车辙处理

（1）路面清理

在路面清理工作中，需要使用专业的清理设备和工具对路面表面进行清洗、刮除、吸尘等处理，确保路面表面干燥、洁净、平整。这一步骤的质量和效果直接影响到后续路面修补的成功与否，因此需要严格按照标准和规范进行操作。

（2）加热病害部位

安装微波加热设备，对病害部位进行加热处理。加热过程中需要监测加热温度，使其达到标准要求，从而保证旧材料软化，便于加入新材料后与其黏结形成均匀的路面。加热时间和温度需要根据具体情况进行调整[3]。

（3）加入新料

加入新的沥青混合料，并确保其性能符合标准要求，以保证修补后的路面具有良好的耐久性和稳定性。在加入新料的过程中，需要注意混合料的配合比和加料量，以保证新旧材料均匀地融合。同时，需要根据实际情况调整施工工艺和参数。

（4）摊铺整平

摊铺整平是车辙病害修补的重要步骤之一，其目的是将加入的新材料均匀地覆盖在病害部位，并使其与旧材料均匀融合。在进行摊铺整平时，需要使用专业的设备和工具，对新材料进行摊铺、压实、整平等处理，以确保路面的平整度和舒适性。同时，为保证修补质量和效果，需要根据实际情况对施工工艺和参数进行调整。在摊铺整平过程中，需要注意新旧材料的均匀融合，防止出现疏漏或堆积等问题，从而保证修补后的路面具有良好的耐久性和稳定性。

（5）碾压

碾压的目的是对修补后的路面进行压实，提高路面的平整度和强度。在进行碾压作业时，需要选择合适的碾压设备，并根据实际情况调整施工工艺和参数，以保证路面的压实度达到标准要求[4]。同时，在碾压过程中需要注意施工速度和碾压次数，避免过快或过慢，以保证路面的压实效果和质量。此外，还需要注意施工过程中尽量避免对周边环境和行车安全产生不良影响。

2.2.2 裂缝处理

在公路养护工程中，横向裂缝和纵向裂缝是常见的路面病害。横向裂缝主要是由于路面受到剪切力的作用，导致路面沿垂直于行车的方向产生裂缝。纵向裂缝是由于路面受到拉伸力的作用，导致路面沿行车方向产生裂缝。此类裂缝的宽度通常都在2mm 以上，严重影响了路面的平整度和舒适性。同时，路面局部还存在较多的龟裂病害，龟裂深度通常在5mm 左右。为了解决此类路面病害，需要采用专业的裂缝处理技术，以保证路面的平整度和耐久性。在具体的裂缝处理过程中，需要根据裂缝的类型、宽度和深度等因素选择适当的处理技术，以保证施工质量和效果。

（1）清理裂缝部位

清理裂缝的目的是将裂缝内部的杂物和污物清理干净，以保证填缝材料能够充分填充裂缝。在清理裂缝时，一般采用高压吹扫的方式进行，以有效地清除裂缝内的灰尘、碎石等杂物。在清理过程中，需要根据实际情况选择适当的清理工具和设备，以保证清理效果和安全性。

（2）加热

加热是裂缝处理工作中的重要步骤之一，其目的是通过加热裂缝周围的路面，使其软化，便于填缝材料的充填和黏结。在加热时，需要安装微波加热设备，并持续加热15min 以上，以保证路面的软化程度和温度达到标准要求。加热时间和温度需要根据具体情况进行调整和控制，以保证填缝材料能够充分填充裂缝，并与路面均匀地黏结融合。

（3）灌注新沥青

在灌注新沥青时，需要及时将沥青材料倒入裂缝内部，并采用专业的工具和设备进行振实和压实，以保证沥青材料充分填充裂缝。在灌注新沥青的过程中，需要注意沥青材料的温度和流动性，防止出现沉积和堆积等问题。

（4）开放交通

开放交通前，需要将多余的沥青材料清理干净，以保证路面的平整度和舒适性。同时，还需要对修补后的路面进行检测，确保各项指标符合标准要求，并进行必要的调整和修正。在检测过程中，需要注意路面的平整度、密实度、厚度等因素，以保证修补后的路面具有良好的耐久性和稳定性[5]。在检测结果符合标准要求后，还需要采取必要的安全措施，方可开放交通，以保证交通的畅通和安全。

2.2.3 坑槽处理

坑槽是常见的路面病害类型之一，其主要表现为路面表面出现凹陷或坑洼。该试验段坑槽病害数量较多，面积均在2.0m×1.2m 以内。在进行坑槽处理时，需要先将坑槽内的松散材料清理干净，以便开展后续的填筑工作。具体的工艺方案如下。

（1）清理坑槽

采用机械或手工进行坑槽清理，具体的清理工具和设备需要根据实际情况进行选择和调整。清理坑槽的过程中，需要注意保护周边环境和行车安全。同时，还需要保证坑槽内部干净、平整，以便填筑材料能够充分填充坑槽。

（2）加热

加热处理目的是通过加热坑槽部位，使其周边沥青软化，便于填筑材料的充填和黏结。在进行加热处理时，需要根据具体情况对加热时间和温度进行调整和控制，以保证填筑材料能够充分填充坑槽，并与路面均匀黏结。对坑槽部位实施加热处理时，加热时间一般在20～25min 之间，以保证坑槽周边沥青的软化程度和温度达到标准要求。

（3）喷涂底部黏结剂

喷涂底部黏结剂可以有效地增加填筑材料与路面的黏结强度，避免填筑材料出现脱落或松动等问题，从而提高路面的耐久性和稳定性。在喷涂底部黏结剂时，需要根据具体情况调整喷涂的厚度和均匀性。同时，还需要注意底部黏结剂的干燥时间，避免在其还未干燥时就进行填筑而影响黏结效果。

（4）填筑新材料

填筑新材料是坑槽处理的关键步骤之一，其目的是将预制的新材料填充到坑槽内部，并采用专业的工具和设备进行振实和压实，以保证填筑材料充分填充坑槽。填筑材料的选择和配比需要根据具体情况进行选择和调整，以保证填筑材料的质量和性能。

（5）压实材料

在进行压实工作时，需要根据填筑材料的性质和特点，选择合适的压路机进行压实，同时，还需要保证压实的均匀性和充分性，以保证填筑材料与路面黏结牢固，形成坚实、平整的路面。压实的过程中，需要注意掌握压路机的速度和压实的力度，以避免对填筑材料和路面造成不必要的损伤。

3 沥青路面微波加热养护技术应用效果评价

为检验微波加热养护技术的施工质量和效果，选取渗水系数、压实度、构造深度及平整度作为评价指标。通过对此类指标的测量和分析，可以评估微波加热养护技术对路面性能的影响。如果此类指标的数值符合要求，说明路面性能得到良好的提升，施工效果良好；反之，如果此类指标的值无法满足要求，说明微波加热养护技术存在问题，需要进行进一步改进和调整。检测结果如表1～表4 所示。

表1 渗水系数检测结果 单位：mL/min

表2 压实度检测结果/%

表3 构造深度检测结果 单位：mm

表4 平整度检测结果 单位：mm

由以上分析可知，该试验路段在应用微波加热养护技术处理后，路面渗水系数、压实度、构造深度及平整度均满足标准要求，可在全路段养护中推广应用。

4 结语

综上所述，沥青路面养护施工时使用微波加热养护技术具有明显的优势，可以有效提高修补质量和工作效率，进而延长路面的使用年限，还能带来显著的经济效益和环保效果。因此，在今后工作开展中，需要加大力度对微波加热养护技术进行研究，探索其应用范围和技术特点，以更好地推广和应用该技术，为促进我国高速公路建设高质量发展提供有益参考。