浅析高速公路沥青路面预防性养护措施

摘要：研究开发高速公路沥青路面预防性养护技术与管理模式，实施路面预防性养护管理是我国高速公路发展的迫切需要。文章论述了路面预防性养护的概念和意义，高速路公路沥青路面破坏原因，高速公路沥青路面预防性养护措施。

关键词：高速公路；沥青路面；路面养护；

Abstract: The research and development of highway asphalt pavement preventive maintenance technology and management mode, pavement preventive maintenance and management of the urgent need for the development of China's highway. This article discusses the concept and meaning of the pavement preventive maintenance, highway asphalt pavement damage cause highway asphalt pavement preventive maintenance measures.Keywords: highway; asphalt pavement; pavement maintenance;

中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

一、路面预防性养护

（一）路面预防性养护的概念

所谓路面预防性养护，即通过定期路况调查，及时发现路面轻微破损与病害迹象，分析研究其产生原因，对症采取保护性养护措施，防止微小病害进一步扩大，以减缓路面使用性能恶化速度，使路面始终处于良好的服务状态。高速公路实施路面预防性养护，能及时修复路面微小病害，防止水分侵入破坏路基，使路面整体结构始终得到保护，不致产生严重损伤，从而减少铣刨、翻修次数，大大节省大修费用，并延长路面使用寿命，保持路面良好的服务状态，所以研究开发高速公路路面预防性养护技术，实施路面预防性养护是我国高速公路发展的迫切需要。

（二）意义

1．预防性养护是针对道路尚未出现严重的破坏，一般是在道路投入5～7年后进行，其养护的目的是改善和恢复路面表面功能，防止病害的进一步恶化。国外的经验表明，采取有效的预防性养护措施不但可以提高道路的使用品质，而且还具有良好的经济效益，大大延长道路使用年限，可节约养护资金多达50％以上。

2．高速公路养护的目的是经常保持路况完好，维护高速公路的正常使用功能，消除使用中出现的病害、隐患，延长其使用寿命。如果公路缺养、失养，路况必然很快下降，道路通行就必然受阻。因此，必须高度重视养护工作。而在整个养护工作中，路面养护是高速公路养护工作的中心环节，路面养护质量是公路养护质量考核的首要对象，这是因为路面是直接承受行车荷载和自然因素作用的结构层，关系着行车是否安全、快速、经济和舒适。

3．另外，随着高速公路里程的增加和使用时间的延长必然会带来路面不断的损坏，养护工程量将越来越大。可以预计今后一个时期，我国高速公路将由建设为主，转为建设与养护并举，并逐步以养护为主。

二、高速路公路沥青路面破坏原因

（一）功能性破坏

1．局部裂缝一般是在路面使用3-5年后发生的，其表现多是细线状裂缝。引起局部裂缝的原因可归纳为基层和路基的压实度不均匀、施工质量控制不严格及局部材料质量等问题。

2．车辙是在道路横断面上由于车辆轮胎重复行使久而久之产生的一种路面沉陷现象，表现为沿行车带出现横向高差，主要是由于沥青混合料级配设计不合理，稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足，使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。另外，重载和超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。

3．桥头跳车现象发生在桥和涵洞等构造物与路面交接的部位，是由于材料压实不均匀而产生的与构造物间的高差所致。

4．波浪的主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差，导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用；在纵坡段，由于高温的原因也会出现这种病害。

5．沉陷主要是由路基压实度不足引起的，特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现。

6．松散和剥落松散主要出现在水损坏严重的路段上；如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料，会造成集料与沥青之间的粘附性不足，在行车荷载的作用下，集料从路面剥落，使路面形成麻面，进而可能发展成为坑槽、松散等病害；施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一。

7．坑槽是龟裂和松散等其他损坏进一步发展的结果。

（二）水破坏

水损害是我国高速公路沥青路面最严重的早期损坏原因之一。其破坏特征是：沥青表层泛油并伴有严重的推移变形和车辙变形，沥青中、下面层潮湿，并出现油-石分离、松散，多发生在重车交通量较大的行车道上。另据报道，我国从南方到北方，都出现过由于水损害引起的高速公路大面积早期破坏。出现的时间，有的竣工通车后不足一年或两年，时间短的只有几个月。直接和间接经济损失巨大，同时也造成了不良的社会影响。水破坏的数量和速度与公路沿线的降雨量大小有密切关系。在其他条件都相同的情况下，在我国南方多雨潮湿地区，沥青路面的水破坏要比半干旱地区（特别是干旱地区）沥青路面的水破坏在数量上多得多，在速度上快得多。

三、高速公路沥青路面预防性养护

沥青路面预防性养护技术有：稀浆封层、沥再生、石屑封层、微表封层和热薄层罩面（包括开级配、密级配和间断级配）等。

（一）稀浆封层

1．稀浆封层技术最初产生于德国，20世纪80年代后期引入我国。它是指由一定级配的骨料、乳化剂、沥青、水和添加剂按一定配合比拌和成的稀浆混合料，及时、均匀地摊铺在路面上的薄层。经过十多年的实践证明，稀浆封层是一种较理想的筑、养路施工方法。它能够快速维修养护新、旧路面，治愈沥青路面早期出现的磨损、老化、裂缝、松散、坑槽等病害，提高路面的防水、抗滑、耐磨等功能，同时稀浆封层使用的沥青材料较少，施工工艺简单，且造价较热沥青低。

2．稀浆封层通常按封层的厚度分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，相应的称为细封层、中封层、粗封层。细封层宜用于填封裂缝、填充空隙；中封层宜用于预防性的养护，以修补沥青面层的松散、开裂和老化，改善路面的抗滑能力，并可用于沥青路面或水泥混凝土路面的磨耗层或者稳定类基层的封层；粗封层可用于多层式封层的底层，并可用于面层，提高重交通量道路抗滑能力。

3．进行稀浆封层的配合比设计时，应根据道路及路面情况，明确采用稀浆封层的类型及预期达到的效果，并根据封层的结构与耐磨性确定集料品种及质量、规格及级配，选择适宜的改性剂、乳化剂、外加剂，并根据现场情况确定适宜的填料种类及用量。确定配合比应首先在室内进行试验，定出初步配合比，并以此作为施工机械计量控制的依据，但是现场的气温、材料、湿度等多种因素与室内试验条件不同，所以必须因时制宜，因地制宜，制定相应的调整措施，确定最终配合比。

（二）微表处

微表处是一种专门为高速公路、城市干线、机场道面等高等级路面表层设计的养护技术，它由聚合物改性乳化沥青、100%轧碎集料、矿物填料、水和必要的添加剂组成。要使用专用的摊铺设备，一次性完成摊铺，并可根据路面损坏程度进行一层或多层摊铺。当路面出现开裂、磨光、车辙、松散、老化等病害时，采用微表处能迅速提高路面平整、耐磨、防滑、防水等性能，使路面达到良好的状态。

微表处技术在国外主要用于预防性养护，而国内的微表处施工更多地被用于修补性路面养护中。修补性养护是公路出现病害后进行修补养护，这种养护方式常因为病害路面零星分散、线长、面广，造成施工繁琐、功效低、成本高。因此，在公路养护技术发展中，先进的国家普遍采用预防性养护技术，即根据路面中结合料沥青性能的变化的规律，经过一定年限行车后，在其将要出现但尚未出现病害（或严重病害）之前，便进行预防性养护，做到防患于未然，从而使沥青路面经常保持良好的服务状态。据报导，采用预防性养护技术，不仅在直接工程费用上可节省50%以上，而且它带来的社会效益将成倍增长。

（三）沥再生

在沥青路面的养护中，多年来对路面病害多是采取挖弃旧面层重做新面层，在公路改造中多是采取挖弃或填埋。对挖取的废弃物沿线堆弃路边，既破坏环境又侵占粮田，尤其是高等级公路油路面层较厚，常需征用土地堆弃废料。破坏环境，侵占粮田，资源浪费，增大成本等矛盾更显突出。我们通过实际应用，深深体会到废旧沥青路面材料再生利用技术十分值得推广。

沥青路面在使用过程中，经受着行车和各种自然因素的作用，逐渐脆硬老化，其实是旧路面材料中的沥青结合料发生了老化。主要表现为针入度减小、软化点有所上升、延度降低。沥青材料不是单体，主要是由油分、胶质、沥青质等组成。在生产作业和使用一段时间后，沥青的化学组分及性质也随之改变，以致使沥青变硬，降低粘性而产生龟裂，松散病坏（除路基和路面基层质量问题外）。通过掺入适量的再生剂在混合料中，经过加热拌合产生物理化学反应，使旧沥青恢复路用性能（必要时增加少量新沥青），达到路用技术要求后实现再生利用目的。