瀝青路面預防性養護技術在公路養護中的應用

張婭

（甘肅省隴南市文縣交通運輸局，甘肅 隴南 746400）

0 引言

公路整體通行服務能力取決于瀝青路面施工的質量。只有公路瀝青路面的質量得到保障，車輛才能更加安全的行駛，司機和乘客才有更加舒適的出行體驗。消除公路瀝青路面存在的問題必須應用預防性養護技術。基于此，以實際的案例為研究對象，探討瀝青路面預防性養護技術在公路養護中的應用。

1 預防性養護技術在公路養護中的作用

公路工程需要承載較大的車流量，車輛的輪胎與公路路面之間持續磨損。公路瀝青路面在露天環境，受到降水等外部因素的影響。如不采取必要的預防性養護措施，導致公路瀝青路面的病害程度加深，公路瀝青路面的耐久度降低，車輛行駛的安全性無法保障。

目前，公路預防性養護技術已經較為成熟，可以顯著降低公路瀝青路面出現病害的概率，對已出現的病害也可以有效解決。公路的通行服務能力得到了最基本的保障，負責公路養護的人員無須消耗過多的時間和精力就可以保障駕駛員和乘客的安全[1]。

2 工程概況

某公路正式運營于2015年，經過長時間的使用，至2020年，公路的局部地區出現了車轍病害，但是病害總體程度較輕，部分地區出現了滲水。為了避免兩項病害的持續擴散，必須及時采取預防性養護措施。在確定采用預防性養護的整體方案之前，根據病害的實際情況，將改性乳化瀝青確定為主要養護材料，其他輔助材料確定為325#硅酸鹽水泥、MS-Ⅱ型輝綠巖級配集料。在主、次材料確定之后，要測試砂黏附量，將油石比確定為7%。

3 預防性養護的整體方案

對公路工程瀝青路面病害進行檢測之后發現，車轍病害主要存在于主車道，車轍的深度最淺為4mm，最深為24mm，并且在部分區域存在滲水現象，滲水系數的最大值為120mL/min。車轍、滲水兩項病害已經威脅到了出行人員和車輛的安全，根據工程病害的情況，確定以下養護方案。

第一，對病害程度較低的部分路面采取微表處理方式，加鋪1cm 左右的材料。第二，對超車區域的路面病害應用灌縫技術。第三，在該工程中，裂縫現象普遍出現在各個路段。處理裂縫時，首先需要灌縫，再采用微表處理。第四，在該工程的部分路段存在坑槽和松散的情況，需要根據具體路段的材料決定養護的措施，使用相同的材料處理病害，最后進行微表處理[2]。第五，在處理車轍病害的過程中，首先確定車轍所在的具體位置，完成銑刨，清除干凈車轍內的雜物之后，修復微表。為了明確病害修復之后的效果，在修復工程完畢之后，跟蹤監測存在病害的路段，檢測得到的各項數據見表1。

依據表1的檢測結果可知，該工程中采用的整體養護方案具有現實可行性，滲水系數明顯下降，公路瀝青路面整體恢復良好。在處理病害之后，緊接著進行了跟蹤觀測，觀測的結果表明，公路部分區域仍然存在橫向的裂縫，但是數量較少，幾乎可以忽略不計。由此可見，微表處理技術和表面封層技術具備有效性。下面以該工程為基礎，拓寬討論的范圍，延伸到公路瀝青路面共有的病害及原因的探討。

表1 原路面與微表處路面路用性能檢測結果

4 公路瀝青路面常見病害及原因

4.1 坑槽

在公路瀝青路面病害中，坑槽屬于一種常見的表層病害。坑槽產生于路面出現的龜裂和沉陷，這些危害較小的病害如不及時處理就會增加病害程度，久而久之，路面上的病害就會發展成為程度更深的坑槽。

4.2 松散

公路瀝青路面結構存在瀝青松散病害會造成嚴重的影響。導致瀝青出現松散的主要原因為：在長期的使用中，瀝青材料本身出現了老化。瀝青與公路路面之間的黏性不足也會導致松散病害加重。在施工時，忽視了瀝青材料選擇與瀝青鋪設會增加路面松散病害出現的概率[3]。

4.3 沉陷

在公路瀝青路面工程中，部分路段的路基可能出現沉陷病害。出現沉陷的路段基本上土質條件不佳，路段在長期的使用后出現老化現象，此時在外力的影響下，路基出現病害的概率大幅上升。比如，超載車輛行駛經過路段時，重量超出了路面抗剪的強度，進而導致路基沉陷。由此可知，公路瀝青路面出現沉陷的主要原因是路基受力不均勻。此外，受力不均也是路面裂縫出現的主要原因。

4.4 車轍

在公路瀝青路面上出現車轍病害，與瀝青材料的穩定性存在直接的關聯。瀝青的穩定性與溫度密切相關，溫度越高，穩定性越差。車輛行駛在瀝青路面上，會產生相應的作用力，削弱瀝青的穩定性，路面會出現程度不一的形變。在受力條件下，瀝青材料發生黏性流動導致車轍病害的出現。瀝青路面出現車轍的原因各不相同，其中典型的車轍成因包括車輛的磨損、瀝青材料穩定性的缺失等。車轍病害不分原因和類型，都會嚴重降低路面的使用壽命[4]。

4.5 泛油

瀝青路面使用的瀝青是一種混合料，其中瀝青是主要材料，還有其他輔助材料。公路瀝青路面泛油主要是因為瀝青混合料的設計出現問題。例如，在混合料中，瀝青的占比過大，在攪拌混合料的過程中沒有控制好溫度。同時，在攤鋪階段也會發生路面泛油。例如，施工人員沒有控制好黏層油用量，或者瀝青路面受到強降雨的侵蝕。除了這些因素，在一般情況下，公路瀝青路面泛油具有明顯的單向性特點，即處于高溫的環境中，在路面的底部和下部，瀝青材料會逐漸向公路的面層移動，并聚集起來，位置不固定。除了高溫導致的瀝青聚集之外，雨水的滯留也會導致瀝青料出現移動，此時公路瀝青路面的抗滑性就會大幅降低。高溫導致的瀝青料聚集是不可逆的過程，即使溫度下降也不會分散。

5 公路瀝青路面預防性養護技術

5.1 表面封層技術

在公路瀝青路面預防性養護技術中，表面封層技術應用的頻率相對較高。表面封層技術是將養護層鋪設在原有的路面上，可以有效保護原有的路面。在預防性瀝青路面養護中應用表面封層技術，需要使用瀝青混合料，包括瀝青、封層劑等材料。瀝青路面上存在的細微裂縫可以應用該技術進行有效密封，避免細微裂縫在外力影響下逐漸擴大，進而增加路面的抗滑阻力。由于瀝青材料可以與外界隔離，材料本身的氧化程度會被削弱，應用該技術可以使瀝青路面的滲水現象得以有效緩解。在瀝青路面上，應用表面封層技術可以提升路面養護的效果，解決瀝青路面集料崩解的問題。表面封層技術分為以下兩種方式。

一種是石屑封層。應用石屑封層技術需要遵循如下的步驟：首先將乳化瀝青噴灑到路面上，當噴灑達到一定的標準后，在乳化瀝青上鋪設級配集料和砂，之后完成碾壓作業。石屑封層的優勢在于，無須過于復雜的操作流程，也無須投入過多的成本。但是該技術具有局限性，難以長期有效，一旦超出有效時間，路面上的病害會繼續出現。

另一種是霧封層。霧封層應用同樣十分廣泛，在公路瀝青路面應用該技術需要使用改性的乳化瀝青，或者普通的乳化瀝青。但是這兩種材料過于傳統，隨著時代的發展和技術的進步已經趨于淘汰。在霧封層技術中，一些新型材料不斷涌現。應用霧封層技術需要與交通運輸部門協商，實行交通管制，避免車輛駛入，并且完成路面清理工作。完善的準備工作有助于提升預防養護的效果。應用霧封層技術預防養護需要注重均勻噴灑材料，并且，為了延長養護的有效時間，需要做好維護工作[5]。

5.2 微表處理技術

一些公路所處的位置較為重要。因此，在養護這些公路路段時，不能單純應用表面封層技術，還需要應用微表處理技術。該技術并非憑空出現，而是脫胎于稀漿封層技術（見圖1）。因此，就技術原理而言，兩者具有相似性。

圖1 稀漿封層

應用微表處理技術時首先要在石屑和砂的混合料中加入聚合物改性乳化瀝青和外摻劑。在混合材料時，要遵循配合比保證混合料的流動性。在預防性公路瀝青路面養護中，均勻鋪設混合料，完成對公路瀝青表面的封層處理。

與石屑封層技術和霧封層技術相比，微表處理技術預防養護的公路瀝青路面更加平整，具有更強的耐磨性，抗滑性顯著增加。雖然微表處理技術具有眾多的優勢，但是該技術同樣擁有難以突破的局限：經過微表處理技術預防養護的瀝青路面會限制車輛的行駛速度；車輛在經過微表處理技術預防養護的瀝青路面時會產生噪聲，對周邊環境造成噪聲污染[6]。

5.3 熱再生技術

現階段，熱再生技術在瀝青路面養護中也得到了較為廣泛的應用。在應用熱再生技術時，需要與公路周邊環境和施工技術類型結合完成熱再生技術的合理選擇。通過選擇合理的方式，再配合相應的再生設備，能夠有效解決公路瀝青路面的車轍和裂痕問題。在應用該技術前，需要翻松要養護的瀝青路面，然后再加入瀝青材料，經過充分攪拌，進行攤鋪和碾壓，能夠有效地再生瀝青路面。

6 公路瀝青路面開展預防性養護應注意的問題

6.1 嚴格管理施工材料

在公路瀝青路面預防性養護前，需要嚴格地審查各種材料的質量是否滿足要求，堅決不能使用不符合要求的材料。在選擇填補材料時，應該以混合材料為主，滿足耐磨性強、鑲嵌率高、粗糙、硬度高等要求。應該在最大程度上降低材料的含水量，有效避免填補材料脫落的問題。特別是在混合材料時，應該采取相關的防護措施，防止雜質進入材料。

6.2 合理選擇養護時間

經過長時間的使用后，公路瀝青路面會出現一定程度的磨損。在這種情況下應該合理選擇養護時間。首先，公路剛投入運營時是較為合理的時間。此時，瀝青路面上只有細微的磨損。其次，公路運行一段時間后也是較為合理的養護時間。此時，瀝青路面上會有肉眼可見的開裂現象。養護人員在這兩個時間開展預防性養護，能夠延長公路瀝青路面的使用壽命。在開展養護時，應該對公路施工范圍進行有效控制，降低養護施工對公路正常運行的影響。

7 結語

通過分析和研究可知，公路瀝青路面常見病害主要包括坑槽、松散、沉陷、車轍、泛油，常用的預防性養護技術有表面封層技術、微表處理技術、熱再生技術。針對不同的病害，采取適當的預防性養護措施，在養護施工中合理選擇材料和養護時間，既有助于延長公路的使用壽命，又有助于保障出行人員的安全。