試論高等級公路瀝青路面預防性養護

【摘 要】隨著我國基礎設施的大量建成，越來越多的高等級公路相繼投入運營，公路管理部門的工作重心正逐步向加強全面公路養護的方向發展。如何做好公路的日常養護和預防性養護，鞏固建設成果，使其更好地為經濟社會的發展提供服務，成為擺在公路養護管理部門面前的首要問題。本文結合筆者多年來的工作經驗，分別從技術與管理兩方面提出了高等級公路瀝青路面預防性養護的重點和措施，以供同行參考。

【關鍵詞】高等級公路；瀝青路面；預防性養護

1、引言

公路養護一般分為預防性養護和矯正性養護，我國現在大多數公路養護都屬于矯正性養護，相當大比例的高速公路通車僅兩三年就要進行修補，在前期沒有舍得投入進行預防性養護是重要原因之一。路面預防性養護是美國在20世紀90年代初提出的，其核心是要求采用最佳成本效益的養護措施，強調養護管理的計劃性。

2、預防性養護的重要性

隨著經濟的不斷發展、人民生活水平的不斷提高，人們對出行環境有了更高的要求。當道路嚴重損壞時再采取措施進行養護的“反應型養護方式”已經不能適應目前經濟發展和道路交通的需求。對路面進行預防性的養護，在道路行駛質量明顯下降之前就采取措施恢復道路通行能力，能給道路用戶提供機動性大、擁擠少且更加安全、舒適和耐久的路面。預防性養護在許多國家得到廣泛運用，并已取得成功經驗和十分顯著的成效。例如，美國公路管理部門從上世紀80年代以來，通過對幾十萬公里不同等級道路進行跟蹤調查，發現道路的使用性能和壽命有一個共同的變化特征：一條質量合格的道路，在使用壽命75%的時間內性能下降40%，這一階段稱之為預防性養護階段。此階段如不及時進行養護，在隨后12%的使用壽命時間內，性能再次下降40%，而養護成本卻要增加3～10倍，這一階段稱為矯正性養護階段。美國SHRP計劃的重要成果也指出在整個路面使用周期內進行3～4次的預防性養護，可節約養護費用45%～50%。

3、預防性養護的特點

3.1 養護時機合理

預防性養護的經濟性和有效性在很大程度上取決于采取預防性養護措施的時機。在目前的實際應用中，路面預防性養護時機的確定方法主要有：（1）基于時間；（2）基于路況；（3）生命周期費用分析法。

3.2 養護周期規律

預防性養護標準高，而路面使用性能隨時間變化逐漸下降，因此必須周期性實施養護措施。即定期開展路況調查，采集路況數據，進行分析與評價，當路面使用性能降到預定標準時，及時實施養護策略，恢復路面服務功能，如此循環往復。有研究表明：瀝青路面在一個壽命周期內實施6次以上全路面預防性養護，可取得良好的經濟效果，同時保持路面較好的服務功能。

3.3 預防性

對路面狀況連續檢測、評價三年后，獲得一組連續數據，可以建立模型對路面使用性能各指標進行預測，對將來需要養護的路段及養護對策進行預測。通過路況的檢測、評價與預測，適時對路面采取適宜的保護性養護措施，保護路面，預防各種病害的發生與發展。通過評價與預測，考慮未來交通量的增長，對出現病害或預測即將出現病害的路段針對病因采取有效措施，做到治本治標，以防微小病害發生與惡化。

3.4 機械化程度高

路面預防性養護離不開先進的檢測手段。先進的檢測手段效率高，不僅能滿足預防性養護的檢測頻率，而且能保證檢測數據的精度和科學性，處理數據、信息的能力也大大提高。

4、預防性養護新技術

4.1 同步碎石

“同步碎石封層”是用專用的同步碎石封層機將碎石和粘結劑（熱瀝青、改性瀝青、乳化瀝青等）同步灑鋪在路面上，通過自然行車或輪胎壓路機的碾壓形成瀝青碎石磨耗層。它主要作為瀝青路面表面處理層使用，也可用于低等級公路的面層施工，使瀝青路面的使用壽命延長10～15年。該技術具有以下特點：（1）良好的防水性；（2）良好的附著性和防滑性；（3）良好的耐磨性和耐久性；（4）良好的經濟性；（5）可作為低等級公路的過渡型路面，以緩和公路建設資金暫時不足的問題。無論用于道路養護還是作為過渡型路面，同步碎石封層的性價比明顯優于其他道路表面處治方法，從而大大降低道路的維修養護成本。

4.2 稀漿封層

瀝青稀漿封層是近年來國內外發展較快的一種新的封層技術，它是將適當級配的骨料、填料、乳化瀝青、水、添加劑等幾種原材料按一定比例摻配拌和，制成均勻的稀漿混合料，并按要求的厚度和寬度攤鋪在路面上。稀漿封層不僅可以對舊瀝青路面進行維修養護，還可以作為新鋪瀝青路面的封層。該技術可以有效地治理路面的裂縫，提高路面的平整度和防水、防磨、抗滑的能力，具有施工快、造價低和節能等優點，主要起改善、恢復路面表面功能及延長公路使用壽命的作用，尤其適于用作瀝青路面的預防性養護。

4.3 微表處

微表處是以聚合物改性乳化瀝青為粘結料的密級配快凝型冷拌瀝青罩面層，可在常溫下施工，施工速度快、可迅速開放交通，對交通的影響小，污染小。該技術具有良好的防水、抗滑、耐磨和填充作用，可顯著改善路面的使用性能，延長路面使用壽命。微表處不僅具有普通稀漿封層的優點，還提高了材料的彈性和早期強度，改善了瀝青路面的高低溫性能及抗磨耗性能，并大大縮短了開放交通的時間，因而更適用于普通稀漿封層所不適用的高等級和重交通路面。微表處技術在國外主要用于預防性養護，而國內的微表處施工更多地被用于修補性路面養護中。

4.4 薄層罩面

薄層瀝青混凝土面層被定義為用攤鋪機攤鋪和用壓路機碾壓的單層瀝青混合料，可以認為薄面層是“薄磨耗層”與“厚表面處治”之間的一種交叉。薄層罩面在國外發達國家早已進行了研究與應用，法國是國際上采用薄層瀝青混凝土路面的代表性國家。在法國，薄瀝青混凝土面層（BBM）的定義為：用純瀝青或改性瀝青、集料及可能的添加劑（礦質的或有機的）制成的混合料，攤鋪厚度在30～40 mm。在美國，一般認為薄層瀝青混凝土的厚度應為15～30 mm。在我國養護規范中，薄層罩面適用于路面平整度較差、轍槽深度小于10 mm、路面無結構性破壞，為提高路面表面層服務功能的養護維修措施，也適用于新建公路的磨耗層。薄層罩面用于瀝青路面的預防性養護，主要優點是：服務壽命延長，能承受重載交通和高剪應力，表面平整性能好，可被鋪成需要的厚度、縱坡度和橫坡度，中斷交通時間短。

4.5 冷補瀝青混合料

冷補瀝青混合料是將石料和液態瀝青混合物在溫度約為50～60℃時廠拌形成的混合料。石料主要由高度粉碎、潔凈（泥砂含量≤2%）、干燥（含水量≤4%）、無風化、無雜質，具有良好顆粒形狀的石灰石、玄武巖、花崗巖等組成。冷補瀝青混合料具有以下特點：（1）在雨雪天氣和處治過的積水坑穴條件下均可施工，對環境條件的適應性較強；（2）無需大型混合料攤鋪與壓實設備，施工過程具有極大的靈活性；（3）可以無覆蓋露天存放一段時間（有資料表明約2年左右）而不影響其品質，袋裝保存時間更長；（4）拌合溫度低，施工溫度是常溫，對環境和施工人員都有利，是一種環保型的路面養護材料。

4.6 就地熱再生

就地熱再生是通過現場加熱、翻松、混拌、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現一定深度范圍內的舊瀝青混凝土路面再生的技術。該技術適用于各種瀝青路面的預防性、日常性養護。相對于傳統的路面病害處治方式，就地熱再生技術極大地提高了修補后新舊路面的結合力，提高了路面修補質量；簡化了施工工序，提高了路面養護工作效率；實現材料的100%利用，節約了能源、材料和土地，保護了環境，符合國家的可持續發展戰略；可對裂縫進行比較好的處理，能有效地緩解或解決裂縫問題。

4.7 霧封層技術

霧封層技術是在瀝青路面表層灑布一層防護劑（一般分乳化型和溶劑型兩大類，主要成分是瀝青或改性瀝青，還要根據路用性能要求加入特定的添加劑），形成的防護膜對路面具有良好的封水和防護作用，有效防止水損害，遏止麻面、松散和掉粒等表面破壞。一些特定的霧封層還具有防柴油、汽油侵蝕，恢復原有老化的瀝青活性的功能。霧封層施工方便、快捷、經濟性好，可以應用于大多數結構良好、只是發生水損害和表面破壞的瀝青路面，包括通車多年的舊路面和透水嚴重的早期甚至新建路面。和其它預防性養護技術一樣，霧封層必須在路面結構破壞之前及時采用，否則不能達到預期的效果；同時，霧封層會輕微降低路面防滑性能，對防滑性能不佳的路面不能采用。

5、對公路養管工作的幾點建議

5.1 及時落實養護資金

預防性養護關鍵在于養護時機的準確把握，最佳養護時機一旦錯過，發展成嚴重病害，就難以實現以最少投入達到最佳效果的預防性養護目的。公路養護人員在日常巡查時，對發現的病害苗頭要及時向上級反映，上級部門要及時制定出處治方案并落實維修資金，下達維修部門進行維修。

5.2 加大機械設備的投入

就目前的發展趨勢，高等級公路瀝青路面的預防性養護離不開乳化瀝青、改性乳化瀝青等新材料的應用，建議分片建成數個乳化瀝青、改性乳化瀝青加工廠，同時購置一批用于微表處、稀漿封層、碎石封層等施工工藝的專用機械設備，以提高公路養護作業的機械化水平。

5.3 加大科技人才的培養

特別是加大工程技術人員、試驗檢測人員、機械操作人員的培養，實行“走出去，引進來”戰略，學習和借鑒先進省市乃至發達國家的成功經驗，充分依靠科技進步實現本省公路養護事業的又好又快發展。

6、結語

預防性養護是科學養路的具體體現，對高等級公路實行預防性養護，努力提高養護管理水平，對全面提高高等級公路的使用質量和服務水平，減少養護成本和費用，延長高等級公路的使用年限，有著極其深遠的現實意義。要對預防性養護工作進一步深入研究，開展路況調查，建立路況檔案，開展日常養護工程量測以及養護統計資料的收集，切實做好預防性養護工作，讓公路更好地為經濟建設服務。

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