瀝青路面預防性養護技術研究

(華北水利水電大學 河南 鄭州 450000)

目前我國公路建設管理存在著養護資金有限和公路養護需求巨大的矛盾，然而在“先損壞后維修”的傳統路面養護觀念里，公路設施已經出現病害，已經對服務功能造成影響，增加社會使用成本，且錯失了最好的養護時機。作為公路養護的新理念，預防性養護是在公路路況良好或是病害發生初期，即對其進行養護，有效病害向深層次發展，達到延長公路使用壽命、保持公路完好、提高公路質量、降低公路養護成本、延長中修或大修期限目的作業方式和實用手法。公路承擔著社會服務的基本任務，在進行路面維護時，在資金投入與產出方面，要考慮費用效益。1987年，美國SHRP 計劃中對養護費用效益的研究結論：整個路面壽命周期內進行3-4次的預防性養護可延長使用壽命10～15年，節約養護費用45%～50%，如圖1所示 。

圖1 路面狀況壽命特征圖

一、瀝青路面預防性養護概念

路面預防性養護是在路面結構強度足夠、路面狀況尚好時就對路面有計劃地采取養護措施，以達到保持或提高路面使用性能、延長路面使用壽命和減少路面周期養護費用的目的。在瀝青公路全壽命周期內，在合適時機進行預防性養護，采取系統性的能達到最佳成本效益的預防性養護技術。

二、瀝青路面預防性養護技術

(一)技術選擇。瀝青路面預防性養護技術選擇應用時應從多因素多角度分析考慮，根據不同路面狀況做出效益最好的養護技術選擇。首先根據路面的主導損壞類型及損壞程度、公路等級和交通量等技術因素，由公路瀝青路面預防性養護對策集初步遴選出所有適用的預防性養護措施。 根據當地的具體情況，考慮可獲得的材料、施工質量、氣候、耐久性、交通影響、行駛舒適性、抗滑性、環保和美觀等因素，從遴選出的預防性養護措施中進一步選擇出所有切實可行的預養護措施。 下面介紹預防性養護技術措施。

(二)裂縫養護技術。裂縫養護技術主要介紹三階段裂縫維修技術，一是灌封技術，適用條件為使用年限為2～3年的道路，原路面基層和橫斷面良好，僅表面出現縱、橫向裂縫；二是貼縫技術，適用條件為使用年限為2～3年的道路，原路面基層和橫斷面良好，僅表面出現縱、橫向裂縫同時伴隨裂縫處有較多細微的擴展裂縫。采取的預處理方式為清除裂縫內雜物；三是外科手術式修補，可采取臺階式切割，深度至少達第一層基層底部、用透水性基層材料回填(同時起排水盲溝作用)、瀝青面層切割處涂刷黏結材料、瀝青混合料面層鋪筑及外觀整修這些有效措施，適用于裂縫擴展嚴重，已產生明顯變形、唧泥現象的瀝青路面。

(三)同步碎石封層。同步碎石封層是使用碎石封層車將粘結材料(改性瀝青或改性乳化瀝青)同步鋪灑在路面上或瀝青灑布車和碎石撒布機同步進行，通過自然行車碾壓或輪胎壓路機碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層，他主要作為路面表處層使用，也可用于低等級公路的面層施工。同步碎石封層將粘結劑的噴灑與集料撒布兩道工序集中在一臺車上同時完成，可以使碎石顆粒立即與剛噴灑的粘結劑相接觸。此時，由于熱瀝青或乳化瀝青流動性較好，能隨時更深地埋入粘結劑內，在瀝青道路表面形成瀝青薄膜封層能夠很好抵御路表水滲入，有效的防止路面積水，提高抗裂能力和抗剪強度。

(四)微表處。此技術主要使用專業設備對聚合物進行改性處理，將瀝青、材料、水和添加劑成分以合適的配合比調配成混合物，以1cm左右的厚度撒鋪到路面上，經過1～2h之后將路面養護的罩面技術加以應用。微表處技術可有效實現車轍在路面損害的修復，防止路面積下滲，填補路面缺失部位，迅速恢復和修補路面的損害，對交通干擾性較小且操作流程規范化。當前，微表處技術主要用于瀝青路面車轍修復，以建立和恢復路表面功能為目的，該技術同時也廣泛應用于高等級公路、機場及城市干道的路面下封(水)層。但在實施前，應將龜網裂、路面坑槽、擁包、重度車轍、寬度大于5mm裂縫、波浪等瀝青路面病害進行處理以達到事半功倍的效果。

(五)纖維封層。纖維封層技術是普通碎石封層的改進和升級，采用纖維封層核心施工設備，將兩層瀝青膠結料和一層玻璃纖維同時灑(撒)布，隨后在上面撒布碎石，經碾壓后可形成新的磨耗層或應力吸收中間層(SAMI)的一種新型路面快速養護技術。20世紀90年代，美國德州A&M大學(Texas A&M University)進行了一項歷達15年之久，分布4個不同國家的跟蹤性能測試試驗，結果一致表明，纖維封層能明顯改善瀝青路面的質量：抗拉強度增大50%以上，抗疲勞性能提高30%以上，抗裂性能提高300%以上。在國外經過多幾年發展、改進的纖維封層技術于2007年引進我國，在遼寧省營口公路進行了成功試驗，便取得不俗的效果，現已開始大規模應用。

三、結語

瀝青公路養護公路在我國公路建設管理中占有重要位置，在經歷了幾十年大規模的公路建設后，伴隨著經濟迅速發展，交通量和車輛荷載激增，平均行車速度大幅度提高，對公路養護的要求也進一步提高。在瀝青公路全壽命周期內，在合適時機進行預防性養護，采取系統性的能達到最佳成本效益的預防性養護技術，根據不同的預防性養護措施的特點對瀝青公路采取針對性的合適的預防性養護技術，這種更經濟更科學的養護方式將提高公路服務水平和資源利用效率，實現全壽命周期公路養護成本最小化和社會效益最大化。