针对高速公路沥青路面预防性养护的探讨

【摘 要】预防性养护将成为我国高速公路养护管理的发展方向。本文针对沥青混凝土路面早期破坏现象进行了分级，提出了针对预防性养护的对策方法。

【关键词】沥青路面；预防性养护；分级

1.预防性养护的概念

预防性养护就是一种周期性的强制保养措施，它并不考虑路面是否已经有了某种损坏，而是通过采用先进的检测技术努力拓宽人们对于道路早期病害的认识空间，提前发现道路隐藏的隐形病害的存在，并施以正确的预防性养护措施，其核心是要求采用最佳成本效益的养护措施，强调养护管理的计划性。

根据美国科氏公司的研究表明：一条质量合格的道路，在使用寿命75%的时间内性能下降40%，这一阶段称之为预防性养护阶段；如不能及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，从而造成养护成本大幅度的增加，这一阶段称之为矫正性养护阶段。

预防性养护是一种新的养护理念及实施这一理念的一整套养护策略。预防性养护技术是路面维修养护技术的重要组成部分，它是一种周期性的强制保养措施，是在路面结构强度充足，仅表面功能衰减的情况下，为恢复路面表面服务功能而采取的一种养护措施，它的应用，可有效减少路面的早期损坏，延长路面大中修年限，实现路面全寿命周期养护成本最小化。

2.预防性养护技术方法

目前广泛应用的预防性养护技术主要有灌封、雾封层、稀浆封层、碎石封层、微表处、超薄磨耗层、就地热再生几种类型。

2.1雾封层

经雾封层后，由于所用材料流动性比较大，可渗入到骨料缝中去，可流入到裂缝中去，对路面“输血”，从而恢复路表沥青粘附力，填补微小裂缝和空隙，防止路表水下渗，将路面性能维持2～3年时间，推迟造价更高的养护工程，提高了道路的经济效益。雾封层作为高速公路早期预防性养护最有效的方法，在2004年年度《第二届全国公路科技创新高层论坛》上，把它作为养护新技术，在全国推广使用。

2.2稀浆封层

稀浆封层是将乳化沥青、符合级配的骨料、水、填料及添加剂按一定的设计配比搅拌成稀浆混合料，均匀地摊铺在待处理的路面上，经裹复、破乳、析水、蒸发和固化等过程与原路面牢固地结合在一起，形成密实、坚固、耐磨和道路表面封层，大大提高路面使用性能，稀浆封层按乳化沥青性能不同，分为普通稀浆封层和改性稀浆封层；按厚度不同分为细封层（I层）、中封层（II型）、粗封层（III型）及加粗封层（IV型）等。在预防性养护的情况下，使用年限一般为2～4年。

2.5微表处

微表处适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑道等。微表处由聚合物改性乳化沥青、100%轧碎石料、矿物填料、水和必要的添加剂组成，使用专门的施工设备边拌和边摊铺。微表处可以提高路面的抗滑能力]阻止水分下渗、防止路面的老化与松散，从而有效地延长路面的使用寿命。微表处所用的乳化沥青必须是经聚合物改性的，通常是采用SBR胶乳，也可采用SBS改性，其残留物具有较高的软化点。

2.4同步碎石封层

就是用专用设备即同步碎石封层车将碎石及粘结材料（改性沥青或改性乳化沥青）同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层，它主要作为路面表处层使用，也可用于低等级公路面层。同步碎石封层技术的最大优点是同步铺洒粘结材料和石料，实现喷洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下即时与碎石结合的效果，从而确保粘结料和石料之间的牢固结合。

3.路面预防性养护措施决策

目前路面预防性养护时机的选取方法主要有行驶质量指数和破坏指数法、基于时间或路况的方法、费用效益评估法、排序法、生命周期费用评估法和决策树/决策矩阵等。决策支持矩阵情况见表1，不

上述方法各有利弊，采用任何一种方法制定的最佳预防性养护时机都难以达到理想状态，最佳预防性养护时机的制定要综合各地所处的气候区域、路基路面结构和材料、交通状况、施工经验以及路面的养护历史等加以上述方法的指导来进行。

现在以某段高速公路为例，选定其中出现早期病害有代表性的两条路段进行分析。自该高速公路2001年底通车起，就对所属路段每年都进行路况检测，并以km为单位统计检测结果。各段弯沉均较良好，路面强度系数SSI≥92%，说明路面结构强度良好，但在不同路段出现了程度不同的病害，特别是车辙和开裂现象严重，路面的横向力系数和平整度指标有所下降，需要采取相应的预防性养护措施，以避免路面病害的进一步发展，保证路面服务水平。

为了研究高速公路沥青路面的病害发展情况，对其中出现早期病害且有代表性的两条路段K357～K358和K395～K396进行了观测研究，这两条路段均未进行过大修，路面只进行过局部的小修保养，从2003年起进行路面使用性能调查，每季度进行一次汇总，路面车辙与开裂逐年变化的。

K357～K358段车辙平均深度2003年年初为0.5cm，2006年增长到2.2cm，平均季度增长速率为0.13cm/季度；K395～K396段车辙平均深度从2003年初的0.4cm，至2006年增长到2.0cm，平均季度增长速率为0.12cm/季度。2003年初道路已运营一年，平均车辙深度不大，但按照0.12cm/季度的发展速率，2003年底达到1cm。因此，在2003年夏季应采取稀浆封层的方法对路面进行处治，但由于当时预防性养护意识差，未采取任何措施，病害继续发展，到2004年底时平均深度已达1.5cm，此时如果采取微表处技术进行处治，会使路面使用性能得以恢复并提高，取得较好的效果。但由于仍未采取任何措施，2006年车辙平均深度已超过2cm，并且K357～K358局部车辙深度最大处已达到5cm，如再不及时采取预防性养护措施，车辙指标就会超过可以实施预防性养护的界限，无法进行预防性养护了。

由于此段车辙两侧隆起的现象严重，辙槽中伴有较为严重的开裂，稀浆封层、微表处等措施已经无法对其进行有效处治，决定铣刨已经严重变形的路面，重新加铺新面层进行处治；K395～K396情况稍好些，最大车辙深度较小，路面开裂率也较低，根据预防性养护决策支持矩阵，认为采用微表处处治车辙有较好的效果，同时具有封闭裂缝的效果，并可以在交通量较大的道路上使用，而且微表处的造价与薄层罩面比起来相对较低，在病害不太严重的情况下可以起到很好的预防性养护的效果，遂决定对此路段采取微表处进行预防性养护。

处理此路段时对于车辙深度超过1.5cm的地方，实施微表处前事先采用车辙摊铺箱进行处理，以使微表处达到更好的效果。

4.结束语

自2006年7月对这两个路段采取上述预防性养护措施后，运营近几年来，虽然交通量较大，但路面车辙得到了较好的控制，平均车辙深度均未超过1.2cm，路面开裂率均在1%以下，预防性养护收到了良好的效果。

参考文献：

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