淺談高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

王潔

(河南省交通運(yùn)輸廳京珠高速公路新鄉(xiāng)至鄭州管理處，河南 鄭州 450000)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種在路面狀況良好的情況下采取的對現(xiàn)有道路系統(tǒng)進(jìn)行有計(jì)劃的基于費(fèi)用-效益的養(yǎng)護(hù)策略，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在沒有提高路面結(jié)構(gòu)能力的情況下，延遲路面的損壞，維持或改善路面現(xiàn)有的功能。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)能減少水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部破壞路基，保證路面結(jié)構(gòu)的整體性，減緩道路的破壞速度，糾正路面的非荷載性破壞，從而延長路面的使用壽命推遲昂貴的大修和重建活動(dòng)。

1 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對策選擇

1.1 信息來源

信息來源方面，公路及橋梁管理系統(tǒng)報(bào)告作為制訂預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案的信息來源，并結(jié)合日常養(yǎng)護(hù)檢查制訂最后方案。在預(yù)防性路段信息獲取方面，應(yīng)充分利用管理系統(tǒng)的分析報(bào)告。

1.2 決策基本過程

瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的決策過程，應(yīng)綜合考慮各種因素，并依據(jù)已有的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程效果對決策過程進(jìn)行不斷的修正。

1.3 效果檢驗(yàn)方法

對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果的檢驗(yàn)與評價(jià)主要依據(jù)日常指標(biāo)檢測，在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)施前后，都要進(jìn)行日常的路面使用性能指標(biāo)檢測與評定，通過實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前后的指標(biāo)對比與變化趨勢，并通過與非預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段的對比，評價(jià)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的效果。在實(shí)施前，選取需要進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的路段進(jìn)行各項(xiàng)路用指標(biāo)檢測，并對其行車舒適性、使用耐久性等各項(xiàng)性能進(jìn)行綜合評定，發(fā)現(xiàn)其不足之處。對該路段實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作業(yè)并經(jīng)過一段使用后，再次對其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，觀察指標(biāo)的增長情況以及各項(xiàng)路用性能的恢復(fù)情況，并與未實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的同等病害路段進(jìn)行橫向比較，觀測各項(xiàng)指標(biāo)差距，以檢驗(yàn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的效果。

1.4 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定

根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念，應(yīng)用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)太早或太晚都不能使路面性能達(dá)到最好。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定，是推廣預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵，但目前尚未有較為成熟的方法，還需要不斷的積累經(jīng)驗(yàn)。

為了便于工程中實(shí)際使用，基于方便的原則，特推薦兩種方法：

（1）依據(jù)性能分析的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定

對于高速公路，針對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)目標(biāo)中，選擇將四種指數(shù)（PCI、RQI、SFC或BPN、SSI）都保持處于良好作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的基本目標(biāo)；針對其他等級瀝青路面，將保持路面PQI指數(shù)處于良好；保持路面PCI指數(shù)處于中以上；保持路面RQI指數(shù)處于良好以上；保持路面SFC或BPN指數(shù)處于中以上；保持路面SSI指數(shù)處于良好以上作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目標(biāo)。

針對上述目標(biāo)，通過對瀝青路面性能的跟蹤檢測，在上述指標(biāo)將要下降到臨界值前開始進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；同時(shí)在確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)時(shí)，還要綜合考察不同路面病害發(fā)生時(shí)間的特點(diǎn)，應(yīng)在病害將要發(fā)生前及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，如針對路面的滲水、水損害等病害，應(yīng)在雨季來臨前及時(shí)進(jìn)行；或在路面病害發(fā)生后及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，如對于路面開裂，應(yīng)及時(shí)灌縫。

（2）依據(jù)成本分析的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目的就是通過及時(shí)的養(yǎng)護(hù)措施，有效的延長路面的使用壽命，并最終降低公路建設(shè)和營運(yùn)的總體成本。因此依據(jù)成本分析，可為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定建立最為科學(xué)的方法；但目前來看，要想做到全面的成本分析，難度尚較大。在進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)成本分析時(shí)，特別應(yīng)考慮以下因素：

1）影響道路使用者費(fèi)用成本的因素：包括路面狀況指數(shù)PCI的高低對車輛油耗、零部件磨損、行車速度等的影響；路面維修時(shí)對車輛油耗、行車速度、交通事故的影響；道路封閉施工對車輛繞行的影響。

2）對降低道路使用者費(fèi)用成本的保障：對于道路使用者費(fèi)用成本的研究，已有許多研究成果，本課題不再展開敘述，但在進(jìn)行平均車公里路面成本分析時(shí)，必須對降低道路使用者費(fèi)用成本作出保障。如：PCI值在良級以上；中修以下養(yǎng)護(hù)作業(yè)不封閉交通；養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)做好交通安全管理等。從而保障道路使用者費(fèi)用成本處于較低的水平，否則，單純強(qiáng)調(diào)道路管理者的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)成本最低是沒有意義的。

2 瀝青路面霧封層預(yù)防性技術(shù)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)霧封層措施是一種簡便易行的路面防護(hù)措施,但目前只是在實(shí)際工程中應(yīng)用，沒有從理論上解決霧封層的噴灑量劑、噴灑時(shí)機(jī)等問題。

華南理工大學(xué)的楊明,蘇衛(wèi)國結(jié)合在河(源)惠 (州)高速公路一期工程上的試驗(yàn)路進(jìn)行研究，認(rèn)為：a.霧封層噴灑到路面上后,在一定程度上會(huì)降低路面的抗滑擺值和構(gòu)造深度,影響路面的抗滑性能。所以對于霧封層措施的應(yīng)用要慎重,要保證原路面的抗滑性能較好,在使用霧封層措施后,路面的抗滑性能仍能滿足使用要求。b.霧封層噴灑覆蓋路面后,能夠顯著地降低路面的滲水系數(shù),阻止水滲透進(jìn)路面結(jié)構(gòu)層,這樣就能保護(hù)路面結(jié)構(gòu),延長路面的使用壽命。c.控制霧封層的噴灑量非常重要,過大會(huì)影響路面的抗滑性能,過小可能會(huì)達(dá)不到封水的效果。所以在正式施工前要在路面上進(jìn)行小面積噴灑試驗(yàn),選擇最合適的噴灑量。

2.1 施工前準(zhǔn)備工作

（1）路況調(diào)查

正式施工前，必須對施工路段的所有病害進(jìn)行一次細(xì)致的調(diào)查，并登記造冊；對未處理到位的病害要重新處置，不留施工質(zhì)量隱患。根據(jù)不同的路面情況，對路面的滲水系數(shù)和路面摩擦系數(shù)或構(gòu)造深度進(jìn)行檢測，平均200米一點(diǎn)，為下一步的施工作好準(zhǔn)備工作，同時(shí)也可進(jìn)行施工前后的數(shù)據(jù)對比，以反映施工效果。

（2）機(jī)具選擇及組合

路面霧封層施工采用全自動(dòng)瀝青噴灑車進(jìn)行機(jī)械化施工，一般要求罐體容積應(yīng)較大，并配置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，性能可靠，可根據(jù)施工需要控制灑布量，隨機(jī)調(diào)節(jié)灑布寬度。

（3）材料種類、要求和生產(chǎn)

1）材料種類：

基質(zhì)瀝青：采用70#重交通石油瀝青；

乳化劑：慢裂快凝陽離子乳化劑；

改性劑：美國進(jìn)口SBR膠乳；

水：采用飲用清潔水。

2）改性乳化瀝青的要求及生產(chǎn)：改性乳化瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求見表7：

改性乳化瀝青應(yīng)用全自動(dòng)、具有精確量化控制的乳化瀝青生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。先加熱水，溫度控制在60℃左右；然后配制慢裂快凝型乳化劑水溶液；接著控制熱瀝青的溫度在140℃左右，嚴(yán)禁瀝青過度加熱。最后將熱瀝青、乳化劑水溶液和改性劑按要求比例通過乳化機(jī)進(jìn)行乳化生產(chǎn)，生產(chǎn)出合格的改性乳化瀝青。

2.2 施工

施工前進(jìn)行詳細(xì)路況調(diào)查和相關(guān)的檢測試驗(yàn),并將所有病害處理到位；對用于施工的各類機(jī)械作全面的檢查、調(diào)試，使之處于良好狀態(tài)，重要的機(jī)械設(shè)備要有備用配件；霧封層施工應(yīng)充分考慮氣候因素，必須做到以下幾點(diǎn)：氣溫達(dá)到13℃且保持下降時(shí)不得施工，但氣溫達(dá)到10℃并持續(xù)上升時(shí)可以施工；雨后路面積水未干或未清除之前，不可施工；施工養(yǎng)護(hù)期內(nèi)可能降雨，則不可施工；養(yǎng)護(hù)成型期內(nèi)氣溫應(yīng)大于10℃；噴灑試驗(yàn)段，獲取最佳的噴灑量、噴灑時(shí)間、工序銜接、機(jī)具性能和開放交通時(shí)間等施工技術(shù)指標(biāo)；噴灑量可以托盤直接稱取，灑布時(shí)正常行車速度保持為4.0Km/h，瀝青罐中瀝青總量應(yīng)不小于5T，噴灑量為0.3kg/m2-0.4kg/m2范圍內(nèi)，輸出瀝青泵轉(zhuǎn)速80r～100r。

3 參與完成河南省內(nèi)霧封層技術(shù)施工路段的后期評價(jià)

新鄉(xiāng)至鄭州高速公路所轄路段使用霧封層技術(shù)，并進(jìn)行了室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)研究，為乳化瀝青用量的確定提供了依據(jù)；目前霧封層技術(shù)使用面積已超過90萬平方米，現(xiàn)場測試其防水效果良好。

結(jié)論

霧封層施工技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，適用于高速公路、一級公路等瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和極強(qiáng)的工程實(shí)用性。

[1]張娟.高速公路路面養(yǎng)護(hù)決策.長安大學(xué)[J].長安大學(xué)，2008，05,07.