文|
我國公路行業正從“以建為主”向“建養并舉”轉變,并將最終實現“以養為主”。其中,預防性養護由于成本低、效果好等優點將成為未來公路養護的主要選擇。近年來,安徽省交通控股集團有限公司養護管理中心亳州分中心(簡稱“亳州分中心”)在多條高速公路上實施了預防性養護。本文以此為基礎,詳細介紹了高速公路實施預防性養護的條件及技術種類。
高速公路預防性養護是一個系統工程,在收集管段內的高速公路歷史及現階段的路面養護數據的基礎上,詳細地調查、分析和評估實際路面的病害狀況,才能提出有效對策。
路況調查。首先,在日常巡查中,應重點檢查影響行車安全的路面病害(例如:坑槽、擁包及局部沉陷等),發現后立即通知養護單位維修。其次,路況調查包括對坑槽、裂縫、擁包、泛油、翻漿、局部沉陷及車轍等病害調查。主要方法為:在雨后調查坑槽和翻漿,并定期定路段深度測量路面車轍。其中,在夏季主要測量擁包、泛油,冬季主要調查裂縫及網裂,局部沉陷可根據實際情況調查。另外,每年定期檢測路面抗滑系數、滲水系數、構造深度、平整度、路面結構強度等指標,并將結果匯總存檔。
建立路面病害跟蹤調查數據庫。按年度、路段定期跟蹤調查路面病害,分析和判斷路面病害及技術狀況的調查結果,對路況調查的結果進行存檔,從而給下一年度的養護計劃提供依據。
制定養護措施。有了以上的基礎數據,亳州分中心采取的養護措施有:及時灌縫處理路面橫向裂縫;對局部表面松散、麻面、輕微網裂等采用熱補處理;對大面積抗滑能力下降、輕微車轍、表面松散、麻面等采取微表處處理;對路面抗滑系數較低,車轍較嚴重或病害較集中的路段,采取局部車轍加罩面維修處理。
在瀝青路面上噴灑霧化后的改性乳化瀝青,主要功能是預防水損害,黏結路面輕微松散顆粒,以及改善路容路貌。
其優點為費用較為低廉。經霧封層施工后的路面,由于所用材料流動性比較大,可滲入骨料縫,流入裂縫,從而恢復路表瀝青黏附力,填補微小裂縫和空隙,防止路表水下滲,將路面性能維持2年至3年時間。
由適當級配的細集料(機制砂)、填料(水泥、石灰、礦粉等)、改性乳化瀝青、外參劑和水為材料,按一定比例拌和成稀漿狀,攤鋪厚度一般為3毫米至10毫米之間,主要起防水或改善恢復路面功能的作用,具有防水、防滑、耐磨耗等優點。
防水作用。稀漿混合料的集料粒徑較小,并且具有一定的級配,乳化瀝青稀漿混合料在路面攤鋪成型后,能與路面牢固地黏附在一起,形成一層密實的表層,可防止雨水和雪水滲入基層,保持基層和土基的穩定。
防滑作用。由于乳化瀝青稀漿混合料攤鋪厚度薄,并且其級配中的粗集料與細集料分布均勻,瀝青用量適當,不會產生路面泛油的現象。路面具有良好的粗糙面,摩擦系數明顯增加,抗滑性能顯著提高。可延長道路使用壽命,降低養護成本。
耐磨耗作用。乳化瀝青稀漿混合料具有良好的黏附作用,因此稀漿混合料可選用堅硬耐磨的優質礦料,從而得到很好的耐磨性能,延長路面的使用壽命。施工作業速度快,對交通影響小。
填充作用。乳化瀝青稀漿混合料中含有較多的水分,拌和后成稀漿狀,具有良好的流動性。這種稀漿有填充和調平的作用,路面上的細小裂縫和路面松散脫落造成的不平,可用稀漿封閉裂縫和填平淺坑來改善。

高速公路瀝青路面的病害主要有坑槽、地基或路面局部沉陷、裂縫、車轍、翻漿、擁包、松散等七種。
采用專用設備(微表處攤鋪機),由聚合物改性乳化瀝青、粗集料、細集料、填料、水及外加劑,按一定比例拌和而成的稀漿混合料,然后將其攤鋪在路面上形成一定厚度的瀝青封層,微表處是乳化瀝青稀漿罩面的最高級形式,主要有提高防水性、耐磨性、防滑性、路面平整度、環保性和穩定車轍等優點。
此外,微表處混合料攤鋪后還可以在較短的時間內開放交通,具體的時間因各個工程的實際情況而有所不同。通常8毫米至10毫米厚的封層在24攝氏度以上、濕度50%以下時可在3小時至4小時內開放交通,承受車輪碾壓,但不可有剎車、起步或轉彎。作為預防性養護技術的微表處也可直接用于新建道路的表面磨耗層,從而減少昂貴石料的使用,降低工程造價,顯著降低或基本消除早期水損壞的發生。
為了保證瀝青與石料之間極高的黏附性,以及微表處罩面極佳的耐磨性,在重交通作用下仍達到較長的使用壽命,其對組成材料有著極高的要求。包括:石料必須堅固、耐磨而且是清潔的,石料的級配通常采用中粒式或粗粒式,成型后的厚度一般為5毫米或10毫米左右;微表處所用的乳化瀝青必須是經聚合物改性的,其殘留物具有較高的軟化點,一般要求不低于57攝氏度。
根據國外的調查顯示,微表處的使用壽命一般為5年至6年,長的可達到8年。
薄層罩面養護技術主要指采用瀝青混合料攤鋪機在原瀝青路表面攤鋪一層瀝青混合料,一般厚度在15毫米至30毫米,以20毫米左右為宜,能夠有效恢復原有路面平整度,提升路面抗滑能力,處置坑洞、裂縫、車轍、坑槽等病害,有效延長道路使用壽命。根據施工工藝與材料不同可分為冷薄層罩面和熱薄層罩面兩種。
冷薄層罩面主要采用材料為乳化瀝青或改性乳化瀝青與集料的混合物,在常溫下進行施工,具有延長施工季節、節省瀝青用料、減少污染能耗等優點。
熱薄層罩面指采用熱瀝青混合料進行攤鋪,具有養護效果好、攤鋪厚度易于調節、可承載重交通、服務壽命長等優點,通常采用AC密級配瀝青混合料或SMA瀝青混合料。
作為新型的預防性養護技術,超薄磨耗層是一種間斷級配粗集料與改性瀝青的熱拌混合料,施工工藝主要分兩步:在舊瀝青路面上噴灑一層較厚的特種改性瀝青作為黏層;隨即同步鋪筑熱拌瀝青混合料,厚度一般為1厘米至2.5厘米。該技術主要應用于高等級路面輕微病害的矯正性養護,也可用于新建道路的表面磨耗層,具有抗車轍、抗磨耗、抗滑、降噪等改善路面使用性能的特點,施工簡單,對交通影響小。