預防性公路養護技術在現代公路養護中的應用

楊擁政

(貴州省印江公路管理段，貴州 銅仁 555200)

1 常用預防性養護措施與技術經濟特征分析

1.1 常用預防性養護措施

根據現階段我國預防性養護工作發展形勢，現階段可在瀝青混凝土路面中大范圍應用和推廣的預防性養護措施主要有以下四種：(1)微表處；(2)灌縫或封縫；(3)薄熱拌瀝青混凝土罩面；(4)瀝青再生處治。以上四種預防性養護措施基本涵蓋所有路面損壞類型及嚴重程度。

1.2 預防性養護措施技術經濟特征與屬性

(1)微表處。該措施實際上屬于稀漿封層，工藝方法為利用專門的稀漿封層車將預先拌和好的混合料均勻攤鋪在路面，其厚度通常為10～20 mm。微表處能對路表面予以有效封閉，避免松散和氧化；對路面上存在的細小裂縫進行密封，并改善路面行車質量，提高抗滑性能；此外還能對深度在40 mm以內的車轍及輕微不規則進行修復。微表處適用的路面狀況包括：細小裂縫及輕微橫縱向裂縫；輕微至中等嚴重的松散、老化及氧化；路面抗滑性變差；路面輕微滲水；深度不超過25 mm的車轍；輕微不平整及泛油；基本無補丁。該措施的影響因素有交通荷載、周邊環境、原路面實際狀況、原材料質量狀況、混合料質量。經綜合考慮，其典型壽命為3～5年。

(2)灌縫或封縫。使用密封材料對路面上的裂縫進行充填，需完成的工作有清縫、通過切割形成灌填空間與灌入填縫材料。能有效避免水或雜物進入到路面當中，為基層提供良好保護，延緩或避免路面損壞。灌縫或封縫適用的路面狀況包括：寬度在19 mm以內的橫縱向裂縫、疲勞或塊狀裂縫。該措施的典型壽命由裂縫嚴重程度及所選填縫材料類型決定，通常為1～2年。

(3)薄熱拌瀝青混凝土罩面。薄熱拌瀝青混凝土實際上是瀝青與集料的混合料，現今高速、普通國省干線公路大多使用改性瀝青。該混合料主要為細粒式，因為罩面層的厚度一般為20～30 mm。能有效保護路面，延緩或避免損壞；對路面上的絕大多數缺陷予以修復，提高平整度，保證行駛質量；對路面整體外觀與抗滑力進行改善，基本不會增加路面實際承載力。薄熱拌瀝青混凝土罩面適用的路面狀況為：中等至嚴重的橫縱向裂縫及塊裂；縫寬在3.2～6.4 mm范圍內的裂縫；中等至嚴重的磨耗、泛油、松散及氧化；路面抗滑損失；輕度不平整；深度不超過12 mm的車轍及數量為中等水平的補丁；輕微滲水。該措施的典型壽命通常為6～10年。

(4)瀝青再生處治。其工藝方法為使用專門的機械設備把再生處治劑均勻噴灑至路表面。目前常用的瀝青再生處治劑包括瀝再生(Rejuva SealTM)和TL2000。再生處治劑進入至路面以后，能激活已經老化的瀝青，而且不會使路面磨阻系數發生變化；對路面上細小裂縫進行封閉，避免化學劑等進入到路面中；確保路面保持均勻黑色，對瀝青路面外觀進行有效改善。瀝青再生處治適用的路面狀況為：輕微松散和老化、滲水及細小裂縫。該措施的典型壽命主要由路面病害嚴重程度及實際交通量決定，結合實際應用情況，通常為2～4年。

1.3 預防性養護措施選擇基本原則

為了使預防性養護措施應用達到理想的效果，充分發揮其技術優勢，在選擇具體的預防性養護措施時，應嚴格遵循下列基本原則：在技術上要滿足各項基本要求；在經濟上應盡可能合理；在性能上要與工程特點相符合。根據以上基本原則，在選擇具體預防性養護措施的過程中，首先要建立一個完善的預防性養護措施庫，然后根據公路狀況初步確定適宜的預防性養護措施，再通過經濟效益對比與綜合評判確定最佳預防性養護措施。

2 預防性養護時間確定

基于路面實際狀況，在路面狀況降低至一定水平后，立即觸發預防性養護事件；通過對不同預防性養護措施開展的經濟效益分析，以經濟效益達到最大對應的時間作為預防性養護開展時間。

具體的最佳預防性養護開展時間確定步驟為：確定效益分析過程中需要用到的路況指標及其衰變曲線，除預防性養護外還應考慮常規養護；以路面預防性養護判斷指標為依據，并結合其衰變曲線和相應的預防性養護指標，預先確定一個預防性養護工作開展時間范圍；借助時間間隔法或者是用戶自定義的方法，制定一個不同養護時間的綜合比選方案；對不同養護方案對應的效益指數進行計算和分析；對不同養護方案對應的當量年均費用值進行計算和分析；以計算得到的效益指數與當量年均費用值為依據，通過進一步的計算確定不同方案的BCR值，即效益費用比，最后將BCR值最大的養護方案作為最佳方案，其預防性養護開展時間就是最佳的養護時間。

3 預防性養護方式確定

方式的選擇主要集中于對策庫建立過程，而之后的措施選擇則需要依靠相關人員自身經驗及決策。在實際的對策選擇時，可采用的方法包括：對策集遴選；費用效益比較；綜合評判。

對于決策矩陣法，采用表格形式對數據進行組織與存儲，能有效減少相應的存儲空間，為信息管理目標的實現提供方便。對于項目費用效益綜合評價，可借助等效年度費用這一方法進行。在不同的項目當中，有很多工程因素都會給措施的應用效果造成影響，所以在條件允許的情況下建議使用綜合評判法。

措施選擇的基本流程為：先從對策庫中確定與公路損壞類型及程度相適應的幾種養護對策；然后對初步選定的措施進行等效年度費用分析，以上提到的幾種養護方法，微表處的等效年度費用最小，其次是灌縫或封縫，再次是瀝青再生處治，最大的是薄熱拌瀝青混凝土罩面；最后根據綜合評判規則，分析不同養護措施和各項工程影響因素的關系，可通過計算確定不同措施對應的綜合評判系數。以上提到的養護方法時，以微表處的綜合評判系數最大，其次是薄熱拌瀝青混凝土罩面，再次是瀝青再生處治，以灌縫或封縫的綜合評判系數為最小。

4 結 語

綜上所述，預防性養護是現階段公路工程養護工作的重點所在，通過預防性養護能及時消除路面病害及損壞，避免一些輕微的病害或損壞繼續發展，造成更嚴重的破壞和損失。而要想最大限度發揮出預防性養護的功能，一方面要了解每一種預防性養護措施的工藝方法、適用條件、經濟效益和典型壽命，然后根據公路實際狀況，通過對技術因素的分析、經濟效益分析與對比及綜合評判，得出最佳的預防性養護措施。