瀝青路面預防性養護的措施及對策

姚 華

（昭通公路局魯甸公路分局，云南 魯甸 657100）

0 引言

路面的基本建設和維護保養是我國公路事業快速發展的關鍵，因此要堅持建養并重。但現階段我國國省公路維護保養仍存在很多問題：①項目經費投入不及時、不到位，一些中修路段和水毀修復資金極其短缺。②只進行糾正性維護保養。③維護保養檢修技術落后。④檢評數據信息不健全，維護保養檢修欠缺系統策劃和戰略決策。對于以上問題，近些年在公路養護監管領域出現了“預防性維護保養”的觀念。

1 預防性維護保養概述

在絕大部分發達地區，公路網早已健全，維護保養監管成為公路事業的核心。一條質量符合標準的國省道路，在使用期限前75%的時間內功能會降低40%，這一環節稱為預防性維護保養環節。如果在該環節沒有及時開展維護保養，在之后的12%使用期限時間內，功能將會再度降低40%，而維護保養成本則會提升3～10倍，這一環節便稱為糾正性維護保養環節。因此，預防性維護保養得到了廣泛運用，并取得了十分顯著的成果。

我國的瀝青道路預防性維護保養的概念便是定期進行交通狀況調研，及時處理路面輕度受損與病狀現象，剖析科研其形成原因，采用針對性的預防性維護保養措施，以防細微病狀深化增大，保持路面的穩定性。

預防性維護保養通常用于暫未出現破壞或僅有輕度病狀的路面，可以在一定程度上延長路面的使用期限，提升路面的服務效能，節約維護保養維修資金，是一項效益十分豐厚的養護技術措施。

1.1 預防性養護與傳統養護的區別

傳統的維護保養理念是：在道路設施產生明顯問題或局部已喪失服務能力的情況下，再采取相應的功能型或結構型修復方法。這種方法存在以下兩個問題：①由于道路交通設施存在問題，對其服務功能的負面影響，導致使用成本增加。②缺乏必要的公路設施對問題進行妥善處理，而是通過其他方式來避免或延緩問題的發生，這在一定程度上增加了修復難度。

而預防性維護保養作為一種新型公路養護理念，顛覆了傳統的維護保養理念和習慣，在公路路況優良或者問題出現前期進行維護保養，進而延長公路的使用壽命、提升公路的品質、減少公路的養護成本費用[1]。雖然預防性維護保養的資金投入比目前的維護保養方式早，但其在財政投資的產出率（包括社會經濟效益）要比目前的維護保養方式更高。

1.2 預防性維護保養的目的和意義

我國公路部門承擔著社會化服務的主要任務，在財政投入與產出率層面，不僅僅要考量本單位的費效比，還需要充分考慮社會成本與收益。預防性維護保養對于延長公路使用壽命、提升公路服務水平和資源利用率具有重要意義，因此相關工作人員要深刻認識到實行預防性維護保養的重要程度和迫切性，探究預防性維護保養的相關技術，實現公路養護成本最小化和社會效益最大化[2]。

2 常見瀝青混凝土地面的問題

2.1 裂縫

瀝青路面投入使用后會產生多種類別的裂縫，前期產生的裂縫對瀝青路面的性能指標沒有明顯的影響，但伴隨外界環境的影響，造成路面強度降低，同時在大量行駛載荷的作用下，使瀝青路面產生結構型損壞。

2.2 車轍

車轍是路面結構層及土基在行駛載荷作用下填補夯實，以致結構層材質的縱向偏移積累造成永久性變形。瀝青道路車轍產生的關鍵原因有瀝青道路構造和瀝青混合料自身的本質原因，以及氣候、車流量等外部原因，主要可以歸納為以下4個方面：①瀝青混合料油石比過大。②表層損壞過多。③雨水滲入瀝青混合料。④底層含不穩定隔層而導致路面橫向上推產生波形車轍。

2.3 松散

松散是會干擾安全行車的路面病狀，其主要出現在道路表面，在汽車通行過后的輪跡帶較為嚴重。

2.4 水損害

瀝青道路在有水滲入的前提下，由于路面交通荷載和周圍氣溫的影響，瀝青與骨料之間的水分逐漸互相滲透，瀝青膜逐漸從集料表層脫離，導致集料間的黏結性缺失進而造成路面毀壞。

2.5 裂紋

瀝青道路產生的裂紋可以分成兩大類：①因瀝青表面層環境溫度的變化而產生的裂紋，通常稱為非載荷型裂紋。②因為機動車行駛載荷的作用而產生的結構型毀壞裂紋，通常稱為載荷型裂紋。

2.5.1 非載荷型裂紋

非載荷型裂紋主要是環境溫度裂紋，也是有因工程施工不規范、材質選取不規范等導致的裂紋，其產生的原因有：①瀝青質量不合格。②路基輾壓不勻稱，導致路基下沉不勻稱。③鋪筑瀝青表面層選用分幅攤鋪時，接口處處理不合理，對接口處輾壓不緊密導致路面滲水或表面層壓實未達到規定，從而產生裂紋。

2.5.2 載荷型裂紋

載荷型裂紋產生的原因有：①伴隨著交通運輸業的快速發展，固有的路面抗壓強度日益不足，路面無法滿足車流量快速增長和汽車載重量顯著增加的需求，瀝青路面使用時間過長會導致路面疲勞，且很快就會出現裂縫。②原設計不合理，未綜合考慮各種不利因素，施工質量欠佳，瀝青道路表面面層厚度不足，瀝青道路原料的品質不符合設計標準，路面抗壓強度不能滿足機動車行駛要求。

3 瀝青路面病害預防性養護措施分析

3.1 科學選擇預防性養護時機

對于預防性養護來說，關鍵是要把握時機，適時采取養護措施。例如，水損害是瀝青路面的主要病害之一，80%以上的路面病害是水造成的，因此在預防性養護中，要重點抓住排水和防護兩大要素。另外，氣候、路基、路面結構和材料、交通狀況、施工經驗、路面養護歷史等因素，對于路面的性能都有不同程度的影響[3]。

在公路瀝青路面養護過程中，一般都會采取局部養護、表面養護等措施。但對于一些重要路段，如果采用覆蓋式鋪路，則很容易造成路面堵塞，而且由于天氣、環境等因素的影響，路面會出現不同程度的裂紋，需要用合適的材料進行修補，以保證路面的平整度。局部養護和表面養護等方式不但可以有效避免積水的滲入，而且有利于降低路面養護成本。

預防性養護的重點在于“預防”，發揮“未雨綢繆”的作用，在公路結構基礎良好或輕微破壞時，采取有效的防護措施，避免破壞公路結構，影響交通運行。在路面性能下降20%前，應采取預防性養護措施；當性能下降超過20%時，就會出現更嚴重的損壞問題，則需要采用矯正養護的方法，如用鐵锨重新覆蓋或加固，然后再進行預防性養護。因此，瀝青路面預防性養護應注意選擇時機，一旦發現問題，應及時處理，避免問題進一步擴大。

3.2 瀝青道路預防性養護措施

預防性養護是維護保養道路，更好地防范路面早期的毀壞、減緩毀壞過程、延長使用年限的一種措施，主要應用于交通狀況較好且沒有產生結構型毀壞的道路。假如道路出現了結構型毀壞，則無須再對瀝青道路開展預防性養護[4]。

3.2.1 裂縫填縫

裂縫填縫法是通過清理、鋸切、填充特殊的填縫材料來填充裂縫，主要針對縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫和反射裂縫。目前應用最廣泛的裂縫填縫材料有：①熱灌式橡膠地瀝青。其價格低廉，且對施工人員的操作要求不高，因此得到廣泛使用。②硅酮樹脂。由于其黏度過大，不能充分滲入裂縫，且對施工條件要求較高，多用于密封新混凝土路面接縫。③冷灌式填縫劑。它的基本材料是乳化瀝青，限制較少，無須加熱，適用于潮濕路面和有灰塵的壁面。

3.2.2 霧封層

霧封層是在瀝青道路噴涂乳化瀝青的一種預防性維護保養技術，其操作較為簡單，可以合理減少路面問題，工程施工資金投入成本費用也較低，主要應用于路面防水、封閉微縫、填充瀝青材料等。實際施工過程中，由霧封層灑布車噴涂層析的高透水性乳化瀝青，封閉瀝青公路，建立緊密的路面防水層，使路面具備隔水防滲漏的功效，降低水對路面的損害，提升瀝青道路石料間的黏結力，從而延長使用期限并節約維護保養成本。

3.2.3 稀漿封層

稀漿封層是把乳化瀝青、水、瀝青混合料及其添加物依據相應比例拌和到一起，勻稱鋪攤在瀝青道路上的一種預防性維護保養措施，其厚度通常在10 mm之內，并且能夠和原路面融合從而建立維護保養層，快速修補磨損、老化等問題，減緩路面輕微縫隙的外擴，防止水分滲透到瀝青道路內，路面抗滑性能也得到了較大的提升。

稀漿封層工程施工便捷、應用成效顯著、環保，而且修補后可以快速恢復交通，具備很好的經濟效益。選用稀漿封層進行瀝青路面預防性維護保養所投入的資金，比使用20年不維修立即復建資金投入低63%，比每10年加鋪路面成本低55%。稀漿封層的應用不受氣候條件局限，但是在氣候溫潤的地區，其路面維護保養的功效會更好。

3.2.4 微表處

微表處是一種把乳化瀝青、水、礦渣、瀝青混合料及其添加物按照相應比例混合并攤鋪到瀝青混凝土的保養措施，可以有效預防路面毀壞、疏松，提高瀝青混凝土的抗滑性，并且可以用于彌補車轍。

該技術必須要用改性乳化瀝青，攤鋪厚度超過100 mm，輕微裂縫、路面疏松、油污、漏油、疲乏縫隙較輕微及輕微不平等情況均可使用微表處開展預防性養護，而疲憊縫隙、磨損比較嚴重及過于泛油的路面不適合使用這種方法開展保養。

3.2.5 石屑封層

石屑封層是直接在道路路面上噴灑瀝青，隨后鋪攤石屑，再通過輾壓路面提高摩擦阻力的一種方法，適用于車流量較大的路面。在實際施工過程中，首先要在道路路面勻稱地噴灑瀝青融合料，再撒上較為勻稱的砂礫石，隨后開展輾壓，將砂礫石與油層按照3:5的比例進行融合。輕微縫隙、滲漏、路面磨損和輕微不平展等情況都可以用這種方法開展預防保養，而構造毀壞、大量溫度縫隙等情況則不適合選用這種方法開展預防保養[5]。

3.2.6 超薄磨損層

超薄磨損層是一種新型技術，在具體施工過程中，先把改性乳化瀝青灑在路面上，隨后攤鋪厚度在10~20 mm的熱瀝青混合料，主要用于修補較小的瀝青混凝土毀壞，可以有效提高路面抗滑性。

超薄磨損層通常使用在高級的瀝青或者水泥路面，具有超長耐久、防滑、抗車轍及抗磨損的特性。路面防滑性比較弱、輕微不平展、輕微泛油及磨損等情況可以使用超薄磨損層對路面開展預防保養，而路面車轍較深、疲憊縫隙突出、毀壞比較嚴重等情況則不適合使用該方法開展預防保養。

3.2.7 表面封層

表面封層可以分為封層式和表面式，對非失穩性車轍的恢復和路面功能的恢復具有較好的適用性。通過噴涂和噴灑乳化瀝青、熱瀝青，噴撒量一般控制在0.5~1.0 kg/m2，可以在路面上形成一層保護膜，提高路面的抗老化性能和防水性能。根據公路建設應用材料的不同，還可以采用還原劑封層、霧封層。在養護過程中，若發現路面整體性能可以達到具體要求，但仍然存在部分較小的病狀，可采用稀漿封層。

3.3 瀝青再生類預防養護

目前，瀝青再生和地熱再生是主要的路面養護方式，針對不同的路面可以選擇不同的養護方式，前者主要是通過加熱和軟化原有路面，然后在原有瀝青中加入新的混合料，攪拌后進行再生。后者是對瀝青路面進行加熱、翻松，摻入一定量的新瀝青、新瀝青混合料、再生劑等，經熱態拌和、攤鋪、碾壓等工序，一次性實現舊瀝青路面再生利用的技術。

在具體養護過程中，還應明確養護時間，并根據所負責路段，在特定的時間進行定點測量，從而科學制定養護時間。對于復雜的路面狀況，應計算瀝青路面的使用周期，規范養護工作，以保障路面的安全。

同時，積極引入先進的養護檢測技術與設備，為養護提供科學依據，減少人力、物力損耗，提高檢測精度。此外，各地政府應充分利用互聯網和信息技術，從而掌握公路狀況，對公路的預防性養護進行針對性、科學化的管理。

4 結語

瀝青路面在投入使用的前期非常容易產生裂縫等危害，為了防止瀝青路面毀壞進一步加重，需要對公路開展預防性養護。預防性養護在延長瀝青路面使用期限等方面起到了很大的作用，伴隨技術水平的提高，其效果會更加明顯，具有很高的社會價值以及經濟效益。