高速公路瀝青路面預防性養護技術的適用性分析

李春東

（江蘇寧滬高速公路無錫管理處，無錫 214101）

0 引言

近年來，隨著交通行業的飛速發展，數據顯示到2018年底，全國的公路通車總里程達到484.65 萬公里，其中高速公路14.26 萬公里，占到公路總里程的2.94%。

隨著使用時間和交通流量的增加，高速公路瀝青路面的性能會出現下降[1]。路面極易出現橫向裂縫、表面松散、車轍、泛油的問題，預養護技術的實施將會減少路面損害的集中爆發，降低養護投入。養護管理部門堅持“預防為主，防治結合”的原則，通過對路面的詳細分析評價，實時監測等手段，將路面病害的情況及時反饋至技術部門，并選擇相適應的預防性養護技術，使路面始終保持健康的運行狀況，實現養護成本最優化[2]。

路面保護已經成為高速公路管理機構的工作重心。預防性的養護計劃具有優異的成本效益，因為他們減緩了路面老化的速度，將路面大修的時間推遲。盡管有諸多的優勢，但是預防性養護的實施方案的制定需要有多方因素的考慮[3]。本文討論的內容，可以為不同情況的瀝青路面選擇適當的維修養護方法提供參考。

1 預防性養護的概念

維護的方法包括裂縫密封、霧封、稀漿封層、微表面處理、碎石封層、薄瀝青混凝土覆蓋和其他薄表面處理。考慮的路面病害包括粗糙度、車轍、疲勞裂紋、縱向裂紋、剝落、風化和泛油。根據經驗，給出了決策樹，以說明選擇適當養護方法的緣由。

路面預防性維護其目的是防止路面輕度老化，延緩漸進性的故障，并減少日常維護工作。路面養護包括矯正養護和預防養護。矯正養護是在出現摩阻損失或塑性變形等缺陷后進行維修，而預防性養護是在路面正常運行較早時間進行的維修工作。

2 預防性養護措施

這里介紹幾種用于高速公路瀝青路面的預防性維護措施，這些措施如果在適當的時間進行實施，將可以有效延長瀝青路面的壽命。

2.1 裂縫修補

裂縫修補是將密封材料直接應用于路面的裂縫中。對于瀝青路面，裂縫通常會被清理干凈以確保有足夠的密封劑進入到裂縫中，并達到一定的密封深度，修補好裂紋后可以使二次裂紋增長的可能降到最小，并可以使路面壽命至少增加2年。

2.2 霧封層

霧封處理通常是利用稀釋的瀝青乳液直接噴灑在現有路面的表面。這種處理方法一般應用于路面厚度的增加，并解決碎石密封或開級配混合料的剝落問題。霧封應在表面能夠以0.2～0.5L/m2 吸收乳液的地方應用。霧封是為了減少路面的氧化和路面表面的小裂縫而設計的處理措施。霧封的壽命取決了路面的具體情況，但一般為3～4年。而對于大裂縫、車轍或結構缺陷的路面時，霧封無效。

2.3 碎石封層

碎石密封處理是使用粘合劑將大小相同或級配相同的碎石料覆蓋粘合在路面病害處。可以使單層也可以使多層。碎石封層可以密封小裂縫并提高表面摩擦，同時還有防水的功效。碎石密封通常用于低流量道路，一般是日流量小于5000 輛的高速公路路面。一些學者使用改性聚合物粘合劑，研究了大流量的道路上碎石密封的應用，但效果不一。

用于碎石密封的材料包括傳統或改性的快速凝固乳液和瀝青、水泥。用改性劑可以有更好的力學表現。碎石骨料的尺寸一般為2～6mm，6～12.5mm，12.5～19mm。

2.4 薄層冷拌密封

將乳液、集料、水泥、化學品的混合物拌合后直接放置于路面需修復處。稀漿采用慢速或速凝乳液和集料，集料一般小于6mm。在中低流量的路面，處理的有效壽命為3～6年。薄層冷拌密封的性能受多種因素的影響，包括路面狀況、施工質量、交通負荷和氣候條件。微表面活性劑是一種改性聚合物的冷漿體系。使用連續分級，100%粉碎的骨料（粒徑一般小于9mm）。微表面活性劑固化性能要比傳統稀漿封層更好，而且可以放置在更厚的車轍中（50mm 的車轍）。微表面活性劑已被用于瀝青和水泥混凝土路面，以改善紋理、填補車轍并提高表面摩擦。微表面材料的性能受現有路面狀況、箭筒荷載、施工質量等因素的影響。

2.5 薄層熱拌覆蓋

薄層熱拌覆蓋與常規覆蓋層相似，但是厚度一般小于37.5mm。但是其只是用來修補路面的不平整，不能解決路面病害問題。它們包括稠密、開放以及間隙級配的混合料，通常含有改性的粘合劑，如聚合物或生膠。密實級配和間隙級配的混合料密封路面，可以提高車輛行駛質量和防滑性能。

3 養護措施適用情況

預防性養護技術選擇時應最大程度上保證路面的安全性、可維護性和成本。但是大部分情況下難以明確適宜的養護措施，表1給出了各種情況下適宜的預防性養護技術。

3.1 粗糙度

表面粗糙度會影響平順性，并最終導致其他類型的損壞。粗糙度的改善包括薄層熱拌覆蓋或表面銑削和分級，但后者不屬于預防性的養護。

3.2 車轍

通過預防性的養護可以解決混合料的致密化或胎釘磨損造成的車轍。微表面處理和薄層拌熱覆蓋通常用于這種類型的道路損壞，但是結構缺陷所引起的車轍無法通過預防性養護措施來處理。

3.3 裂紋

這種類型的損傷包括隨機的非載荷相關的裂紋或載荷相關的疲勞裂紋。非負載裂紋（熱收縮）可以通過各種維護措施來解決，如裂紋密封、霧封、碎石密封和薄層覆蓋（冷或熱）。

3.4 泛油

這種情況通常發生在瀝青混合料過瀝青化時，它會造成路面濕滑。這種問題的養護一般有碎石封層或開普密封。如果有車轍與泛油有關，可能需要替換損傷處的瀝青混合物。

3.5 風化/剝落

這種類型的損壞通常可以通過預防性的養護技術來解決，如霧封、碎石封層或薄冷拌層。

表1 不同情況下合適的預防性養護技術

4 結論

本文在結合高速養護管理現狀的基礎上，介紹了在瀝青路面各種不同的損傷狀況下適宜的預防性養護技術，并給出選擇養護技術時需要考慮的因素。隨著路面預防性養護日益成為養護管理部分日常工作的重要組成部分，養護管理部分必須解決信息整合同步中所出現的問題。必須要解決許多技術問題，包括評價分析、路面性能模型、技術選擇的規則以及程序開發等。將路面預防性養護整合到路面管理系統中，才能充分發揮其效益。