某高速公路瀝青路面預防性養護措施分析

摘要 為有效控制瀝青路面質量病害，保證道路使用性能，延長運營年限，積極開展預防性養護具有重要意義。基于此，文章論述了預防性養護技術現狀，分析了常用瀝青路面預防性養護措施，并以貴陽市環城高速公路瀝青路面預防性養護實踐為依托，總結了預防性養護措施技術特點、并進行了效果評價和經濟性能評價。

關鍵詞 公路工程項目；瀝青路面；預防性養護；養護措施；效果評價

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）13-0123-03

0 引言

近年來，隨著經濟的高速發展，交通量、載重量顯著增大，部分現役高速公路瀝青路面產生了較為嚴重的質量病害，影響道路正常使用功能，縮短了運營年限，亟須進行維修養護。但由于高速公路瀝青路面病害形式多樣，形成原因較多，如何選擇科學有效的預防性養護技術，控制路面病害發展，延長道路運營年限，已成為當前面臨的主要難題。為此，該文基于預防性養護技術發展現狀，針對高速公路瀝青路面預防性養護措施進行綜合探究，對提高預防性養護水平，保證公路安全穩定運營有著重要意義[1]。

1 預防性養護技術現狀

預防性養護技術是在道路路面結構完好或病害早期階段采取的養護方式，其主要作用是控制病害擴展，提升路面使用性能，延長運營年限，降低道路維護成本[2]。目前，瀝青路面預防性養護措施主要包含裂縫填封類、表面封層類和薄層罩面類，具體如圖1所示。

通過實際調查，統計出了2015—2021年間貴陽市高速公路預防性養護相關數據，具體如表1所示，從而根據統計數據全面掌握預防性養護措施執行情況。

通過表1能夠看出：①貴陽市高速公路養護施工中，主要采用霧封層、稀漿封層、碎石封層、微表處、超波罩面、薄層罩面等幾種方式；②高速公路預防性養護中微表處、稀漿封層、超薄罩面最為常用；③薄層罩面、碎石封層應用越來越多；④超薄罩面應用更加廣泛，稀漿封層應用逐漸減小[3]。

2 常用瀝青路面預防性養護措施

2.1 裂縫填封類預養護措施

裂縫填封類主要包含封填和密封兩種形式。其中裂縫封填施工較為簡便，適用于非結構性裂縫修復，調查研究發現，采用此技術能顯著提升道路耐久性能，延長運營年限1～3年，但因其工藝較為特殊，且不宜在夏季和冬季施工，主要應用于等低級公路養護施工[4]。

（1）裂縫填封：裂縫填封俗稱灌縫，主要是向裂縫中灌注密封材料，完成裂縫封閉。該方式主要應用于溫縮裂縫或縫寬為5～6 mm的裂縫養護。尤其對于非結構裂縫，修復效果最好，經濟效益最優。

（2）裂縫密封：采用該技術需對裂縫實施開槽處理，然后通過專用灌縫裝置將密封材料灌入裂縫內部，從而完成裂縫修復。施工時，應根據裂縫具體情況，合理確定開槽深度與寬度。一般情況下，其深度不超過2倍縫寬[5]。

2.2 表面封層類病害預養護措施

封層類養護措施主要是通過在滲透性能較強的瀝青中加入適量鐵鋼砂，并將其灑布于道路表面，從而達到封閉裂隙、防止滲水的目的，能有效提升瀝青路面耐久性能。

2.2.1 霧封層

霧封層主要通過在瀝青道路表面灑布高滲透乳化瀝青，完成裂縫封閉，有效防止水損破壞。其作用機理：利用灑布高滲透乳化瀝青，在道路表面形成致密薄層，達到填補細小裂縫、阻止水體下滲的效果，同時能有效增強集料之間的黏結作用，主要針對瀝青路面開裂、車轍等病害預防性養護。但采用該技術易導致路面抗滑性減弱，因此實際使用時應結合道路實際情況謹慎選擇[6]。

2.2.2 微表處

微表處是當前應用較為廣泛的瀝青路面預養護方式，其主要根據特定配合比將乳化瀝青、集料、水、外加劑等材料拌和均勻后，采用專用機械均勻鋪設于道路表面，以有效提升道路路用性能。該技術主要用于路面裂縫、松散、泛油、磨損等病害處治，施工完成后，1～2 h即可允許車輛通行，對交通影響較小，但路面平整度較差。調查研究顯示，該技術可有效提升瀝青路面使用年限，延緩路面大修3～5年[7]。

2.2.3 稀漿封層

該技術是通過拌和設備將性能優良的乳化瀝青、集料、水、外加劑等材料按照特定比例混合均勻，并采用專業攤鋪機械鋪設于瀝青道路表面，形成稀漿薄層。主要適用于車流量為1 000～5 000次/d的道路，重點針對裂縫、松散、車轍等病害實施防治，能顯著增強路面抗滑、抗磨損性能，提高路面平整度，但對擁包和隆起防治效果較差。

2.2.4 同步碎石封層

同步碎石封層是將碎石材料與瀝青結合料充分拌和均勻后，攤鋪并碾壓成型，形成磨耗層。其優點是可同步完成石料與瀝青結合料鋪灑，有效實現了黏結材料在高溫狀態下與碎石材料融合，能顯著增強黏附效果。該技術可顯著提升路面承載能力，增強路面抗裂和抗滑能力，同時能有效防治路面松散、脫粒、起皮、車轍、龜裂等質量病害，能推遲路面大修3～5年。

2.2.5 超薄磨耗層

超薄磨耗層主要通過將乳化瀝青與間斷級配瀝青混合料聯合應用的養護措施，當瀝青路面產生微裂、車轍、滲水等質量病害，或路面出現貧油、抗滑能力不足等狀況，采用該技術能快速提升路面路用性能。同時，該技術針對路面開裂、剝離、脫粒、車轍等病害處治效果顯著。采用技術對路面實施預養護，可至少延緩路面大修3年。

2.3 薄層罩面類病害預養護措施

瀝青薄層罩面技術主要是將熱拌改性瀝青混合料與高粘性改性乳化瀝青同步灑布于瀝青道路表面，使其形成致密防水薄層，能有效修復路面細微裂縫，防止水體滲透作用，顯著提升路面使用性能，延長使用壽命。該技術根據施工溫度不同，又可劃分為冷薄層罩面、溫薄層罩面和熱薄層罩面3種形式。

2.3.1 冷薄層罩面

冷薄層罩面對施工條件要求較低，其混合料拌和、攤鋪、碾壓等各環節均在常溫下完成，施工較為簡便。其主要材料為乳化瀝青、級配碎石等。該養護方式針對路面車轍、裂縫、坑槽、平整度及抗滑性差等病害處治效果顯著。此外，該技術各環節均在常溫下進行，受環境影響較小，具有節能環保等優點，但其高溫穩定性較差[8]。

2.3.2 熱薄層罩面

熱薄層罩面主要通過熱拌瀝青罩面材料進行養護施工。根據罩面厚度差異，主要劃分成三種類型，即：較薄罩面25～30 mm、薄層罩面20～25 mm、超薄罩面15～20 mm。該技術施工簡便、耐久性好、效果顯著，可有效提升路面承載能力和抗滑性能，主要針對路面抗滑性能及平整度較差路面進行處治。但實際施工時，材料消耗量大，污染較高，同時對施工溫度控制較為嚴格[9]。

2.3.3 溫薄層罩面

溫薄層罩面主要是指施工溫度位于冷、熱薄層罩面之間的養護施工方式。此施工技術不僅具有冷薄層罩面技術節能環保、施工簡便等諸多優點，同時具備熱薄層罩面的高溫穩定性，主要用于對環保及溫度要求較高的區域。

3 貴陽市環城高速公路瀝青路面預防性養護對策評價

貴陽市繞城高速具有車流量大、交通等級高等特征，其主要病害形式包括裂縫、坑槽、車轍、麻面等。現分別從基本功能、技術特征、養護效果、經濟效果等不同方面對各種技術實施綜合評價。

3.1 常用瀝青路面預防性養護措施技術特征

預防性養護措施技術特征主要取決于施工材料自身性能。其技術特征具體包含基本功能、優缺點3個方面。各種養護技術所具有的功能、優點、缺點均存在顯著差異，從而造成其使用范圍各不相同。目前，較為常用的瀝青路面預防性養護措施主要技術特征如表2所示。

3.2 瀝青路面預防性養護措施養護效果評價

預防性養護措施養護效果評價具體包含各種養護技術對路面破損、抗滑性能、抗車轍性能、平整度改善情況。針對各種養護技術實際效果，相關人員進行了大量分析探索，取得了顯著成果。現根據工程實踐經驗，并結合研究成果，總結了各種養護技術實際養護效果，如表3所示。

3.3 瀝青路面預防性養護措施經濟性能評價

預防性養護措施經濟效果評價包含各種養護技術的使用年限及單位成本。采用成本效益分析法得到最佳養護方案，主要分析方法包括壽命周期成本分析、成本效益分析、壽命成本指數分析等[10]。

成本效益分析能夠對各種預防性養護技術經濟效益實施評價，通常采用等效年度成本為標準，得到預防性養護措施等效年度成本。當前，國內針對瀝青路面預防性養護措施研究已達數年，結合相關研究成果及相關工程實踐經驗，總結了各種預防性養護技術使用年限及單位成本信息，具體如表4所示：

4 結語

綜上所述，預防性養護技術作為高速公路瀝青路面新型養護方式，能有效控制路面病害發展，增強道路使用性能，延長使用年限。該文結合貴陽市繞城高速預防性養護實際情況，詳細介紹了各種養護措施技術特征、優缺點及適用范圍等；并對該高速公路瀝青路面預防性養護措施技術特征、養護效果、經濟效果等各方面進行全方位評價，具有重要參考價值。

參考文獻

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