浅谈高速公路沥青路面预防性养护时机及措施分析

摘要：本文针对当前高速公路沥青路面养护工作存在的一些认识误区，系统介绍了预防性养护的概念及重要作用，并对实施预防性养护时机的选择和技术措施进行了探讨。

关键词：道路工程 沥青路面 预防性养护 时机 措施

1、工程概况

2011年4月，在昌九高速公路鹰潭段做了30万㎡的微表处施工试点，目前在改善路面性能、减少路面水损坏方面起到了较为明显的效果。但对于原路面局部已产生结构性病害的路段,即使进行了前期施工处理，仍有一部分病害(如裂缝、坑槽)反射到微表处表面，需结合实际情况，进一步跟踪观测和总结。

2、预防性养护的定义

2000年AASHTO在描述预防性养护（preventive maintenance）时对其的定义是：“公路预防性养护是一种有成本效益的措施的计划性策略，它针对已建的公路系统以及其附属设施，延缓其发生破坏的时间，并保持或提高系统功能性能状况，但不增加结构的承载能力。” 通俗地讲，预防性养护实质上就是早期防御性养护，一般是全面的、整体的，它的作用在于通过一些前置的措施方法，使道路及其构造物内部和外部的病害隐患与不利条件得到遏制、改善，保证其在正常的运营条件下，实现或延长设计使用寿命。必须明确的是，预防性养护仅适用于路面表层的修复，不能解决结构性问题。

预防性养护能延缓路面破坏，延迟昂贵的路面大中修和重建。举个典型例子，一条高速公路沥青路面在使用几年后，由于交通、气候、日照的影响，开始氧化并出现疲劳裂缝、轻微车辙、骨料剥落、路面透水等路面病害。这些病害如果不及时处治，经过雨季后加速发展和扩大，路面状况进一步恶化，并逐步进入下层，造成整个沥青面层、甚至基层结构的损害，导致提前进行大面积结构罩面或整体翻修，造成大量经济损失和负面社会影响。但是，如果在发现路面病害前期征兆时，就采取前置性的预防性养护维修，如裂缝填充、雾封层、微表处等，有效地弥补路面结构层透水等多种功能性缺陷，整个结构就得到了合理维护，病害出现的时间将推迟。

3、预防性养护时机的确定

预防性养护的经济性和有效性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机，预防性养护是在路面还处于良好状况下，路面外观根本没有表现出多少破坏或路面仅仅有某些破坏的前期征兆时而采取的行动措施（此时进行预防性养护的效益最好）。目前常用的路面大、中修或重建时机决策方法主要针对的是明显的路面破坏，这对于预防性养护来说，不一定适合。因此，预防性养护时机的确定尤为重要。

美国已广泛应用道路管理系统PMS，来充分考虑路况现状及变化、资金、优先权养护措施等各种复杂因素，合理安排养护工作，并取得了良好的效果。道路管理系统PMS的主要目的就是要通过将路面状态维持在路面现状指数PCI的上限（60-90），限制基层可能遭受的损害，使路面整体维护费用在生命周期中最低。在美国，路面养护是以PCI为指标，将养护工作分为四个等级。其中第一阶段PCI指数为75-95，路面状况优异，采取常规养护；第二阶段PCI指数为60-75，路面状况良好，这时就应采取预防性养护，延长使用寿命，恢复路表状态功能。

由于不同气候区域、不同的路基路面结构和材料、不同的交通状况、不同的施工经验以及不同的路面养护历史对路面的性能有着重要的影响，同时造成沥青路面破坏的早期病害往往没有明显的表征，高速公路路面的先期功能性缺陷也不容易被察觉，因此路面的预防性养护时机确定应该是一个多标准的、基于路面性能的基础上进行的。路面预防性养护时机的选取应该基于路面的功能性能，在路面结构性能良好的情况下，在路面功能性能加速恶化前进行预防性养护。这就需要凭借一系列科学的检测手段去预先发现路面功能的衰减，对其变化发展过程进行准确、连续跟踪监测，并进行归纳分析判断，得出相应的预养护措施方案。

不同的预防性养护措施，其对不同交通水平和环境的沥青路面，预防性养护的时机选择有所不同，一般情况如表1。但是由于国内高速公路沥青路面普遍存在早期损害现象，根据实际情况采取预防性养护措施的最佳时机往往还需提前。

表1 不同预防性养护措施应用的时间

措施 雾封层 裂缝填封 石屑封层 稀浆封层

(微表处) 薄层

罩面

预防性养护

的时间（年） 1-3 2-4 5-7 5-7 5-10

4、几种预防性养护措施的应用探讨

目前，国内外普遍采用的预防性养护技术措施有以下几种：

4.1 薄层罩面

薄层罩面是一种传统的预防性养护方法，是在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5cm的热沥青混合料。薄层罩面可有效地防止性能正在下降的路面继续恶化，改善路面平整度，恢复其抗滑性能，并对路面有一定的补强作用，但在多数情况下费用较其它预防性养护方法高。薄层罩面通过改善功能条件来延长结构稳固路面的寿命，但不能矫正结构上的弱点。

4.2 石屑封层

石屑封层是一种经济型的养护手段。施工时将沥青粘结料喷洒在路面上，然后立即铺撒一层大小均匀的石屑，用于增加路面抗滑性，对结构稳固但开始老化并存在一些表面损害的路面起到延长寿命的作用。传统上，石屑封层最普遍地用于低交通量道路，随着材料改进与技术的发展，有些聚合物改性乳化石屑封层也越来越多地用于重交通量的道路。目前,在高速公路沥青路面养护工作中石屑封层还少有应用。

4.3 稀浆封层

稀浆封层技术是路面养护中应用较广的一种预防性养护手段，它能恢复路面的平整度和抗滑性能，修复轻微车辙，快速封闭旧路面的各种裂缝，防止雨水对路基路面的进一步损坏，延长道路的使用寿命，经济效益显著。稀浆封层不能提高路面的承载力，对路基变形较大、已严重损坏的路面不宜使用。

4.4 微表处

微表处是近年来在国内各高速公路沥青路面养护中应用最广的预防性养护手段，是在稀浆封层基础上发展起来的,由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、100%破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆混合料。微表处技术具有良好的防水、抗滑性能,并且成本低、施工简便、路面性能好、开放交通快，一般可延长路面使用寿命3-5年。目前微表处技术应用领域不断扩大，广泛地应用于旧路面加铺的抗滑磨耗层、2cmc以下的轻度车辙修补工作、作为路面防水用的封层等。需要强调的是，微表处作为一种路面功能层，使用前必须对原路面的裂缝等所有病害进行全面处理，并且不宜用于已发生结构损害的路面。

4.5 雾封层

当沥青路面尚处于基本完好的状态，但已开始出现轻微疲劳龟裂、贫油的现象，雾封层是这一阶段养护的最有效手段，且费用较低。雾封层可起到恢复路表沥青粘附力、填补微小裂缝和空隙、防止路面渗水等目的，将路面性能维持2-3年时间，推迟了造价更高的养护工程。但雾封层对于填补长期裂缝没有太大效果。在梨温高速公路养护工作中,对车道微表处后，同时在中央分隔带边缘采用了雾封层来解决路面渗水的问题,通过雨季期的观测，封水的效果比较显著。

4.6 裂缝填封

裂缝填封是常规的养护措施。及时对沥青路面裂缝实施有效的填封，可大大减少坑槽的形成和裂缝的进一步发展，防止因水的渗透使路面裂缝扩大，反映在PCI指数上，即下降速率降低，从而使道路的寿命延长。根据我们的养护工作实践，对沥青路面的裂缝及时选用性能优越的密封胶进行有效的填封处理相当重要，否则雨季后路面裂缝将迅速发展，并发坑槽、唧浆等一系列路面病害。

5、结束语

为了保持高速公路沥青路面良好的使用性能，有效解决路面早期病害，养护管理部门必须科学地认识预防性养护的重要性，理性地选好、用好微表处、雾封层等先进的预防性养护措施，并结合各条高速公路的实际情况，做好预防性养护技术的应用、总结和推广工作。在日常养护工作中，应加强对路面现状的跟踪监测，通过科学的检测手段和评价标准，选择最佳时机和适宜方案，实现养护处治措施前置，促使高速公路养护走向理性化、科学化。