公路瀝青路面預防性養護技術分析

孫明 楊雷

摘要：隨著公路基礎設施保有量的持續增大，社會對公路質量要求不斷提高。公路瀝青路面預防性養護適用于路面整體性能良好但有輕微病害的情形。為了更好地改善和保護路面功能狀況，養護單位開展公路瀝青路面預防性養護管理決策，構建公路預防性養護管理標準化流程，進一步優化公路瀝青路面預防養護時間和方法，以供參考。

關鍵詞：公路；瀝青路面；預防性養護

DOI：10.12433/zgkjtz.20240642

公路瀝青路面預防性養護對縮減路面全生命周期費用、改善和保護路面功能狀況有重要作用。但瀝青路面在長時間、荷載次數增加的條件下會出現路用性能降低的狀況，對此，應積極構建公路瀝青路面預防性養護體系，探索適宜的瀝青路面預防性養護技術和方法，恢復和提升瀝青路面的使用性能，切實滿足公路行車舒適性、安全性的要求。

一、路面預防性養護概述

預防性養護是科學性養護的具體表現，對于控制公路瀝青路面病害有重要作用。相較于傳統性養護模式，預防性養護主要體現出以下特點：

（一）養護時機合理

瀝青路面在建成投入使用之后，會逐漸被氧化，出現微小裂縫、小坑槽、脫皮，甚至龜裂，最終影響路面整體結構的安全穩定性。路面預防性養護是一種高標準、科學合理的養護方式，該養護方式通常是在路面建成投入使用階段就進行保護性養護，將路面病害消滅于萌芽階段。

（二）養護周期短

預防性養護標準高，通常定期開展路況調查，采集獲取路況數據，重點對發現病害的路段開展專項檢測、分析與評價。當路面使用性能降到一定標準時，則應立即施以有效的養護。

（三）預防性養護

預防性養護依循“預防為主、防治結合”的理念，基于對路況檢測、評價、預測的前提，對瀝青路面采取適宜的保護性養護，從而防范各種路面病害。

（四）機械化程度高

瀝青路面預防性養護注重公路檢測效率和質量，在實踐中開發和應用集成檢測技術，通過機械化的施工方法進行路面預防性養護，從而提高預防性養護的檢測效率，確保路面養護高效、優質、快速。

二、公路瀝青路面病害分析與評價

（一）瀝青路面病害

溫度、降水、荷載等均會對瀝青路面的使用性能產生影響，可能導致瀝青路面出現不同程度的病害。具體來說，主要有以下三種病害：

一是裂縫。瀝青路面在外部環境、行車荷載的作用下極易出現程度不同的裂縫，瀝青下面層應力較瀝青混合料的抗拉強度高，會使路面開裂，甚至在道路邊緣地段出現龜裂現象。

二是車轍。在外界環境、行車荷載的反復作用下，瀝青混凝土會因自身的高溫穩定性較差、抗塑性變形能力弱而出現明顯的車轍，較大程度上影響道路行車的舒適性和安全性。

三是水損壞。集料顆粒極易受到水和水汽的影響，與瀝青產生分離，由此引發路面出現大小不一的坑槽，嚴重時會使路面出現塌陷。

（二）瀝青路面性能評價

瀝青路面性能評價是不可或缺的重要內容，可以通過單一性或綜合性等評價指標獲取瀝青路面的使用性能。

一是路面破損狀況指數。以路面折合損壞面積為基準，計算獲取路面破損率和路面破損狀況指數，由此對路面破損狀況進行評價。

二是路面行駛質量指數。利用行駛質量指數評價瀝青路面的行駛質量，間接評估公路瀝青路面鋪筑技術的質量水平。

三、公路瀝青路面預防性養護技術的應用

（一）表面封層技術

公路瀝青路面預防性養護技術方案應以判定路面適合進行預防性養護標準為前提，要根據普通公路瀝青路面預防性養護宏觀標準，結合路段交通、路面技術狀況、路段所屬公路等級等因素，對適宜路段展開預防性養護。道路段車流量較大且荷載量大，針對車轍、路面橫向裂縫等病害采用開普封層（碎石封層）的預防性養護措施，合理選擇預防性養護時機。

1.微表處

先制備生成微表處原材料，采用基質瀝青、水、乳化劑、改性劑等材料，研磨成液體乳化瀝青，根據混合料進行稀漿混合料配合比試驗，獲取所需的乳化瀝青。

預先調查瀝青路面的路況，了解瀝青路面滲水、車轍、裂縫、坑槽等病害狀況，針對瀝青路面的病害情況設計合理可行的施工方案。待清理瀝青路面的雜物后，開展微表處攤鋪作業，合理調整攤鋪厚度，依照標定的高度和料門開度進行作業，注重控制稀漿封層設備的運行速度，保持勻速且不能偏離施工控制線，及時微調偏離施工控制線，并人工找平。對于微表處的縱橫縫要做好接縫處理，采用稀漿混合料攤鋪作業，已攤鋪和新鋪路段需重疊5～10cm，完成橫向接縫的處理作業；對于縱向接縫，主要通過對接的方式進行處理。

微表處的處理技術適用于輕微縱橫向裂縫、路面略有不平整、路面滲漏等路面，但并不適用于疲勞裂縫、溫度裂縫嚴重的路面。

2.開普封層

充分利用開普封層摩擦系數高、防滑防水性能好的優點，對礫石的密封處進行微表面處理，漿料密封復合表面冷凝成道路，成為公路的磨耗層。

3.碎石封層

選取纖維碎石作為瀝青路面封層的材料，充分利用其吸收擴散能力強、穩定性好、耐水性高的優勢特點，快速開展施工預防性養護作業，能夠較好地解決瀝青路面裂縫、磨損、松散、滲漏等病害問題。

施工作業前必須做好纖維碎石封層路用評價，熟悉纖維碎石各項性能，如防水能力、抗裂性能、抗滑能力等，做好纖維碎石的配合比設計。開展施工人員、機械設備的準備工作。全面組織技術人員開展技術交底，修復原瀝青路面的各種病害，對于單裂縫要進行灌縫處理，利用液化氣噴燈干燥裂縫，再注入適宜溫度的混合料；對于密集輕型裂縫病害，要銑刨上層，清理槽中雜物，噴涂黏，再鋪設表層材料，用熱瀝青封閉槽體邊界部位。待清除路面病害后，對路面進行測量放樣作業，將改性乳化瀝青、纖維、碎石等材料撒布于試驗區域，適當微調上述材料的撒布量，使之厚度均勻、緊密嵌擠。在施工過程中，要同步噴灑改性乳化瀝青和纖維，注重設備起步和終止時的速度控制，合理調整噴灑速度和寬度，做好橫向搭接處理。

在碎石撒布作業過程中，碎石撒布機應與纖維封層車保持同步緊隨狀態，確保撒布碎石均勻且無拼接縫，并須在其破乳前完成碎石撒布作業，有效提升纖維封層的質量。待完成碎石撒布作業后，再碾壓路面，碾壓作業應與纖維封層相同步，保證碎石顆粒的嵌入深度。在分段作業中正確處理搭接部位，且搭接部位要求不撒骨料。在碾壓作業完成后，需密切觀察改性乳化瀝青破乳狀態，待其完成后方可恢復交通并及時清除散落的碎石。

碎石封層施工技術的質量控制要點主要有以下兩點：①防止瀝青面層施工中的離析。要控制瀝青混合料的礦料級配，達到施工所需的攪拌溫度和拌和時間，優化攤鋪工藝，確保料面攤鋪的均勻性。②合理控制面層壓實度，采用高頻低幅的擠壓方式進行作業，做好溫度控制。

4.含砂霧封層技術

選取含砂霧封層膠結料、砂、水等材料制備工程施工材料，進行配合比設計，包括最佳用水量、用砂量、施工灑布量等。對于有輕微病害、存在病害隱患或尚未出現弊害的瀝青路面，有針對性地采用含砂霧封層技術加以預防性養護處理，有效延緩路面發生破壞的時間，屬于早期預防性養護措施。

施工前，做好材料安全檢查，調試好施工材料檢測設備，預先開展對施工設備的故障檢測，如噴灑設備的完好性，并采用保護膜對相關路段實施保護，防止路段加劇損壞，并對瀝青路面病害預處理，對于輕微裂縫或非活動性裂縫要進行封縫預處理，修復路面局部坑槽、龜裂、麻面等表觀功能性病害。在施工過程中要對材料進行混合處理，二次攪拌后進行噴灑作業，根據瀝青路面實際情況確定合理可行的噴灑方案，如噴灑量、噴灑高度、噴灑速度、噴灑角度等，將施工速度控制在一定范圍以內。加強噴灑作業過程的監管，人員必須及時處理噴灑作業中存在的各種問題，確保噴灑作業正常連續。在初次噴灑作業之后，要養護1～2h，待其干燥后再二次噴灑作業。

在施工中，應注意把控以下要點：保證噴灑設備的完好性，重點檢查噴嘴的通暢程度，為施工提供必要的保障；注重噴嘴大小與噴灑設備車速之間的關系，應保持與灑布量匹配的行駛車速；對于小面積或特殊路況下的霧封層施工，可以采用人工噴灑的作業方式，避免采用全覆蓋噴灑方式，確保人工噴灑作業的均勻性。

（二）薄層罩面技術

罩面施工技術是一種極其有效的預防性養護技術，能夠有效解決路面病害問題。施工前，開展罩面材料試驗，如接觸角試驗、Vialit試驗、拉拔檢驗等，獲取薄層罩面的抗剪切性能、抗拉拔性能、流動性能，進行薄層配合比設計，使之成為一種新型路面養護罩面，克服傳統碎石封層耐磨不足、噪聲大等缺陷。

在施工作業過程中，采用一定寬度的膠帶封住標線，通過物理碾磨清除方式清理標志標線。做好瀝青路面的清掃作業，去除路面上的細小灰塵、泥土、碎屑、水分等，確保罩面與原路面黏結緊密。在鋪灑作業過程中，應合理標定鋪灑量、鋪灑厚度，確保鋪灑作業與控制線保持一致，避免鋪灑作業偏離施工區域。在灑鋪設備后進行人工修整，及時處理漏鋪或殘留有大粒徑石料的現象，并對修整縱向接縫部位。鋪灑作業后，待乳化瀝青完全乳化、拉斷強度超過1M時，則進入碾壓流程，采用膠輪壓路機反復碾壓已經鋪灑完成的區域，并注意保持輪胎的濕潤度。

（三）裂縫填封技術

瀝青路面在服役過程中受到外部環境及荷載的作用導致出現一定程度的裂縫。養護人員需要對路面裂縫進行處置，可以采用灌縫填縫、開槽灌縫、貼縫等不同施工工藝，制定合理可行的裂縫填封技術方案。其中，灌縫填縫施工是直接將加熱的灌縫膠注入裂縫中，實現對裂縫的封堵；開槽灌縫是將裂縫擴切為較為規整的凹槽，開槽深度超過10mm，確保灌縫飽滿、黏結緊密；貼縫施工是一種快速封堵裂縫的技術，在路面裂縫及兩側進行貼縫、踩壓作業，可達到快速封堵的效果。

1.直接灌縫施工

當路面存在3mm以下的橫向裂縫時，可以將熱灌類灌縫膠直接注入裂縫中，這種不開槽灌縫施工方式，使封堵裂縫與裂縫同步變形，達到預期的黏結性能。具體操作步驟：①清縫。清理裂縫處的灰塵、松散顆粒物，除潮處理，可以采用液化氣噴燈烘干裂縫，使裂縫保持干燥狀態，為后續灌縫做好準備。②灌縫。將灌縫膠加熱至180℃～195℃ ，灌膠注入裂縫后進行刮平處理，使之成為超出路面約1mm的貼封層。③撒砂。將細砂或膩子粉均勻撒布于灌縫膠上，使之全部覆蓋灌縫膠，并進行養護。

2.開槽灌縫施工

當路面出現大于3mm的橫向裂縫時，養護人員可以采用開槽灌縫施工技術，根據路面裂縫嚴重程度確定開槽寬度，使之成為矩形槽口。具體操作步驟：預先清理裂縫中的灰塵、顆粒物，用開槽刀片沿裂縫走向進行開槽，保證開槽的深度、寬度，然后施行灌縫、撒砂等作業，養護后予以通車。

開槽灌縫施工質量控制要點包括：①采用無貼封標準槽或無貼封淺槽進行開槽設計，使開槽線與裂縫相契合。②預先控制好灌封膠的加熱溫度和出料溫度，不得超出2～3次的重復加熱次數。③灌封作業應采用分次、持續、均勻灌入的方式，成為T形密封層，確保灌封層達到施工要求。④灌縫時必須將灌嘴插至縫底，緩慢擠壓，避免出現灌縫液積聚的現象。⑤灌縫施工完成后要養護，待灌縫膠溫度達到常溫狀態即可通車。⑥做好跟蹤觀測，對所有現場檢測點采用點對點的檢測方法，檢測灌縫前后路面的破損程度、裂縫滲水性、路面性能恢復狀況，開展定期灌縫效果分析和評價，有效延長瀝青路面的使用壽命。

3.貼縫施工

對于瀝青路面存在的微小裂縫，可以采用貼縫施工技術，該技術無開槽路面，僅需清除路面表層灰塵、顆粒物后即可進行貼縫作業。待貼縫作業完成后進行踩壓或碾壓，確保貼縫膠與路面完全貼合，較好地解決粘貼時拐彎翹起、跳車、脫落、高溫流淌等問題，成為具有較強黏結度的“路面創可貼”。

貼縫施工質量控制要點主要體現在以下五方面：①用腳引導貼縫帶粘貼，手部適當放松，避免貼縫帶因過于拉長而變窄。②應將貼縫帶覆膜揭掉，旋轉擰成繩狀后進行填充、踩實。③枝狀裂縫的發枝處務必搭接壓實，避免出現滲漏。④縫邊材料脫落而產生的坑槽應做好填充處理，使之適當超出路面高度。⑤兩條裂縫并列分布時，可以選擇較寬的貼縫帶，或將兩條貼縫帶壓邊粘貼。

四、結語

綜上所述，公路瀝青路面預防性養護技術處理路面病害問題，結合公路瀝青路面實際工況，對瀝青路面早期病害類型、嚴重程度進行分類識別，制定針對性強、科學合理的預防性養護技術，切實保持公路瀝青路面性能和服務水平。

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作者簡介：孫明（1977），男，山東省日照市莒縣人，專科，工程師，研究方向為道路與橋隧。