我國瀝青路面預防性養護技術綜合性分析與研究

摘要：公路預防性養護可以使公路及其附屬設備的壽命延長，從而起到保護公路的作用。本文中筆者針對我國瀝青路面預防性養護的技術及措施進行了具體的分析和闡述，這對實際的公路養護具有十分重要的意義。

關鍵詞：公路養護 道路預防性養護措施

1 概述

道路是國民經濟發展的重要基礎設施，隨著我國交通事業突飛猛進的發展，道路狀況得到了明顯的改善。公路部門近年來把重點漸漸從建設向養護轉移，但長期以來，人們習慣于路面出現破損后，才想起要對它進行維修。通常說的補坑槽，就屬于消極的養護手段。因為往往在這時候道路已經出現了嚴重的病害，而且大部分是結構性病害。如果能夠重視預防性養護的作用，道路就會不挖坑槽，或者少挖坑槽，從而大大延長道路使用壽命，提高了道路使用質量，從長遠角度出發，可以節約大量資金和維修成本。

2 道路預防性養護概念

道路預防性養護是在道路的結構性破壞未出現之前，以及早期病害沒有發生或發生之后，進行使路面結構能力不提高的養護維修措施，在路面保持通車的條件下，使原有路面的使用壽命延長，推遲道路重建和大修的一種養護措施。

該理念與傳統道路養護理念有區別，其具體表現在以下兩個方面：①延長狀態良好的道路系統的使用時長，使未來的破壞推遲，在結構承載力不增加的條件下使系統功能得到改善；②在一定的時間內運用相應的措施，同時在相應條件的路面上發揮其作用。

預防性養護是一種周期性的強制保養措施，它并不考慮路面是否已經有了某種損壞，而是通過采用先進的檢測技術努力拓寬人們對于道路早期病害的認識空間，提前發現道路隱藏的隱形病害存在，并施以正確的預防性養護措施，其核心是運用最佳的成本效益養護措施，有計劃地進行養護管理。

3 預防性養護采取的主要措施

3.1 道路預防性養護的時機和原則

針對性和及時性是進行預防性養護的重要原則，即在適宜的時間采用相應的技術工藝，對需要養護的位置實施養護。從理論層面來分析，是強調在出現某種隱患和缺陷前采取相應的養護措施；在具體養護工作中，也是一個相對的概念，如在資金方面體現在提前使用傳統的養護資金，在時間方面體現在出現某一隱患和缺陷前進行養護；這不只是在通車初期按照路面衰減的具體情況及時采取新的養護工藝和技術進行養護，其周期性比較顯著；而是在路面的整個使用壽命周期內和日常養護、專項養護交替使用，且互補的應用形式。

3.2 預防性養護措施

預防性養護要求工作者在日常的工作中仔細觀察和研究，不間斷地對路面、路基及其附屬設施進行定期的測評及檢查，尤其在雨季應勤檢查路基的穩定性，特別要重點排查高邊坡及橋梁構造物，經細致的研究后采取預防性養護方案，及時排除隱患，應從各個方面對道路進行預防性養護，如路面、路肩和邊坡、排水設施和防護設施等。

3.2.1路面的預防性養護措施

根據現有狀況，多數路面預防性養護措施只用于路面表面功能的改善，往往在路面結構性破壞未形成的前提下使用。針對剛性路面和柔性路面筆者提出不同的養護措施。

3.2.1.1 對于剛性路面，可采取金剛研磨、接縫重新填縫、全厚及部分厚度修補、裂縫封縫、傳力桿翻新和剝落修補等措施。

3.2.1.2 對于柔性路面，可采取霧封層、石屑封層、超薄冷拌封層(稀漿封層、微表處、開普封層)、薄層及超薄熱瀝青罩面(密級配混合料、OGFC開級配磨耗層、多孔隙路面、SMA、Novachip 超薄粘結磨耗層) 、封縫等措施。因國內高速公路主要以瀝青路面為主，故本文主要針對瀝青路面的修復措施將作以下歸納介紹：

①霧封層(Fog Seal)——將慢裂乳化瀝青稀釋液或特制路面保護劑噴灑(霧化)到現有瀝青路面表層，主要用于封住細小裂縫及表面孔洞，以及恢復那些因正常使用中的瀝青發生氧化導致的輕微干裂、小骨料損失等問題，此環節重點在于噴灑量，適宜的噴灑量能使路面壽命延長，延緩修復時間；如果噴灑量太多路面會打滑。

②石屑封層(Chip Seal) ——傳統且最普通的表層養護方法，也叫做油石層或表面處治。施工方法是先將瀝青材料(熱瀝青、輕制瀝青、乳化瀝青等)噴灑在路面上，撒布砂、單粒徑或級配適宜的集料，再碾壓。此法不適用于機場跑道和高速公路，而在交通量較低的道路上用于抗滑性能的改善。

③微表處(Microsurfacing) ——其實微表處是一特殊的稀漿封層措施。稀漿封層是將慢裂或速裂型乳化瀝青、優質細集料、礦物填料、添加劑、水等材料構成冷拌混合料鋪設在路表面。但微表處往往由特制高分子改性乳化瀝青、水和必要的催化劑、礦物填料和優質級配細集料構成，使用專業攤鋪設施一次性完成施工，且無需碾壓，約1h就能開放交通，再利用車輪碾壓使其固化，往往約1cm厚。用來修復基層基本穩定但面層已出現一定程度的破損的道路，可通過標高微調和微車轍填充等方法使表面抗滑能力得到恢復。

④開普封層(Cape Seal) ——此項措施最早被運用于南非開普敦。其做法是將一層微表處或稀漿鋪設于新近鋪設的石屑封層上，以免石屑脫落，提供永久的磨耗層，且使反射裂縫消散。

⑤OGFC開級配磨耗層(Open Graded Fric2tion Courses) ——一種15% ～25%孔隙率的特大“開式”結構，由均一的集料粒徑骨架組成，配以很少的細粒料，為確保集料上的粘結料不脫落，還要摻入將改性粘結劑或纖維。其典型特征是減少且快速排干卡車行駛時產生的水霧，排凈路面積水，使濕路滑胎的發生率減少，避免出現車轍。層約為16～30mm的厚度，下覆層必須能夠防水。多孔隙路面( Porous Asphalts)與OG2FC類似，并廣泛應用于歐洲，但其更粗糙，孔隙率更大，而且級配是間斷性的。

⑥Novachip 超薄粘結磨耗層——法國的SIR 在1988 開發了該方法，其特點與SMA類似，利用優質軋制集料，間斷級配。工藝流程:將一層較厚的改性乳化瀝青鋪設于舊瀝青路面上，然后立即完成熱拌瀝青混合料的鋪筑，此時乳化瀝青上升裹附于熱拌瀝青混合料的石料周圍，乳化瀝青粘接層破乳，然后原路面和超薄熱瀝青層粘接，在使用壓路機碾壓，不超過20min就能開放通車。保持10～20mm的攤鋪厚度，其特殊的斷級配混合料能使路面噪音大大降低，且不會出現太多的水霧;抗滑性能更高，排水性能更好，同時使雨天行車更加安全，在中等水平的舊路面用的較多。

⑦封縫(Cracks Seals) ——封縫劑可以避免碎屑和水侵入路面裂縫，使路面壽命延長，包括專用壓縫帶、熱瀝青和乳化瀝青等，在日常養護或采取其它措施前的裂縫預處理施工中應用廣泛。綜合上述各種處治措施，結合現有道路不同瀝青路面病害形式，作者根據多年路況調查和實踐經驗，建議具有針對性地采取一定的預防性養護措施，以達到真正處理徹底的功效，處治方案詳見下表一。

3.2.2 其他預防性養護措施

①對路肩和邊坡的預防性養護。雨水在很大程度上能夠損壞邊坡和路肩。所以應該植樹造林，種植邊坡草和路肩草，以免雨水沖刷。雨水沖刷公路邊坡后，隨之公路水毀現象頻發，如滑坡和坍方等，所以，在邊坡處應加強地表水及地下水的疏導和截流，其中地表水的處理是關鍵。為避免因雨水侵蝕而出現的滑坡和坍方，應及時填縫處理邊坡的裂隙。此外，避免邊坡坍塌的另一重要手段就是對邊坡內部加固處理，或將擋土墻設置在邊坡處。

②對排水設施的預防性養護。常對排水溝清理，清疏涵洞，對橋梁泄水孔進行疏導，尤其是兼用農用水渠的水溝，應對水溝內的雜物時常清理；如果河床較高，要對河流進行清理和疏導，使水流通暢，以防水毀公路。橋涵病害不易被發現，而且發展較緩慢，隱蔽性很強，這是其最大的特性，但其一旦爆發就會在瞬間造成車毀人亡。所以要常檢查橋涵，及時維修，以免病害蔓延。

③對防護設施的預防性養護。公路防護設施預防性養護的關鍵是擋土墻和擋水墻，若其發生窟窿、開裂，以及墻內土石被沖空等現象，需針對其原因進行研究和分析，運用相應的措施進行修復及加固。

4 預防性養護的經濟分析

預防性養護可確保路面服務性指數PSI一直保持良好狀況，因為路面一直被保護，所以路面結構的損傷程度一般不大。若路面是一種資產，則預防性養護可獲得資產保值的效益，同時也可將其稱作路面保值(所謂Pavement Preservation-Pro2ecting the Investment)。

以城市道路工程維修改造和預防性養護的費用進行比較：新建瀝青路面按使用壽命10～15年，工程造價200元/平方米計算，道路設施平均每年的使用耗值為20～13.3元/平方米；若根據路面情況及時的作瀝青路面抗老化處理預防性養護，可延長使用壽命2～3年，養護費用為20元/平方米，道路設施平均每年的使用耗值為10～6.7元/平方米，產生的經濟效益比新建高出1倍左右。具體案例：2006年武漢市市城管局使用瀝再生抗老化處理技術，對東湖路（梨園廣場至文明橋）、中山大道（六渡橋至南京路）兩條路段實施抗老化處理，工程施工總面積9萬平方米。從目前的實施效果來看，達到了預期目標，受到了各方好評。

5 結束語

凡事預則立，不預則廢。科學性養護的具體體現以及控制公路病害的有力措施是預防性養護。公路預防性養護可以使公路及其附屬設備的壽命延長，從而起到保護公路的作用。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文