預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)在高等級公路中的應(yīng)用

王志成，周晨旭

（長安大學(xué)公路學(xué)院，陜西西安710000）

預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)在高等級公路中的應(yīng)用

王志成，周晨旭

（長安大學(xué)公路學(xué)院，陜西西安710000）

通過對高速公路中瀝青路面日常養(yǎng)護(hù)問題的分析和探討，本文系統(tǒng)的分析各種預(yù)養(yǎng)護(hù)方式.方法的利弊，結(jié)合常用的日常預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，給出了預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)和時機的選定范圍.

高速公路；預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)；瀝青路面；技術(shù)和時機選擇

“十一五”以來，伴隨著我國經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展，高速公路的大規(guī)模修建已成為不可或缺的重要組成部分，公路交通運輸帶動許多相關(guān)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展.但是長期以來我國并不重視公路的養(yǎng)護(hù)工作，因此每年都會花費大量資金進(jìn)行公路的重建或者改建.不同的自然地理條件差異，導(dǎo)致高速瀝青公路建成后的預(yù)養(yǎng)護(hù)工作很難做到位，使得公路的設(shè)計壽命難以達(dá)到，隨即而來的問題也是層出不窮而且較難解決.因此，我們需要針對瀝青高速公路的預(yù)養(yǎng)護(hù)工作做進(jìn)一步的研究和探討，尋找最合適的時機和技術(shù)手段，進(jìn)一步完善工作細(xì)節(jié)，更合理的維護(hù)祖國公路.

1　高速公路中瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

1.1預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的定義

歐洲地區(qū)對預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的普遍定義為：公路預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一種計劃性策略，可以有效的節(jié)約總體成本.主要針對已建成的公路道路路面及其附屬設(shè)施，延長使用壽命，推遲破壞時間.在不增加整體承重的能力的基礎(chǔ)上，最大程度地提高公路路面的整體性能.我們把預(yù)養(yǎng)護(hù)的理念通俗化，即在公路路面完好的情況下，進(jìn)行有條理，有目的的早期防御性工程.多數(shù)是對工程進(jìn)行整體式，全面式的加固養(yǎng)護(hù).通過一些前置性的手段，對工程內(nèi)外部進(jìn)行系統(tǒng)的排查，找出潛在的病害隱患，并把可能存在的最不利條件降到最低，遏制對路面總體的破壞.盡量保證在不影響正常運營的基礎(chǔ)上，做到有效快捷的修繕，保證并延長其設(shè)計使用壽命.但必須清楚的理解預(yù)養(yǎng)護(hù)的概念，只是在路面表層做功能上的改善，并不解決結(jié)構(gòu)性的問題，例如承重.

1.2預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的特點

預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)具備有效延長設(shè)計使用壽命，推遲路面大修或重修時間，減少昂貴的修繕費用的特點.已得到更好的整體經(jīng)濟效益，為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)約資金.但是，常見的現(xiàn)象依舊存在.一條原本暢通無阻，平順便捷的高速瀝青公路，在投入使用幾年之后，由于交通荷載..環(huán)境因素等多重作用，路面可能出現(xiàn)疲勞裂縫.車轍病害.路面滲水等常見問題.早期這些隱患如果不能及時處理，日后在正常使用過程中，極容易在雨季過后發(fā)生大面積的病害，將日前的小問題擴大化，造成瀝青層面甚至整個基層結(jié)構(gòu)的損害.可能導(dǎo)致路面工程早于設(shè)計修繕年限便進(jìn)行再次施工或整體翻修，造成數(shù)額巨大的經(jīng)濟損失和難以估量的社會負(fù)面影響.可見，預(yù)養(yǎng)護(hù)性施工有相當(dāng)大的必要性.

達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的瀝青公路，其使用性能會在設(shè)計壽命的前百分之七十的時間里，下降約百分之三十.這段時間，正是預(yù)養(yǎng)護(hù)時間段的首選.如果不能及時養(yǎng)護(hù)，那么在接下來的百分之十的時間內(nèi)，路面使用性能會再次下降百分之三十到四十，維護(hù)的經(jīng)濟成本將會上升至八倍左右.不僅造成巨大經(jīng)濟損失，還會影響公路交通通行狀況，間接妨礙了國民經(jīng)濟的發(fā)展.如果能在這一段時間內(nèi)進(jìn)行合理有效的防護(hù)，所得到的路面性能和維護(hù)成本大致鋸齒形曲線，使得瀝青路面始終保持較好的性能.

預(yù)養(yǎng)護(hù)方案是一項性價比很高的維修養(yǎng)護(hù)方案，對于維持路面全周期的使用，有著不可估量的貢獻(xiàn).因此，預(yù)養(yǎng)護(hù)的時機和技術(shù)的選擇，起著決定性的作用.

2　預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的分類及特點

2.1霧封層

如果瀝青路面絕大部分良好，但局部出現(xiàn)輕微疲勞.龜裂等現(xiàn)象，霧封層無疑是最有效最經(jīng)濟的一種技術(shù)手段.霧封層中的材料助劑通過架橋形式，分子的一端連接新加入的路面養(yǎng)護(hù)劑的基質(zhì)瀝青面層，另一端則連接集料表面的基質(zhì)瀝青面層，這樣可以有效加強新老瀝青之間的聯(lián)系，提高粘結(jié)力.霧封法可以起到路面瀝青粘合，充填路面微小細(xì)縫，阻止地表滲水等作用.能有效維持路面正常使用約10到20個月，推遲高造價的其他養(yǎng)護(hù)工程.溫度對霧封法的限制較大，高溫季節(jié)，霧封層用量需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能違反相關(guān)規(guī)范，否則會大幅降低瀝青路面的摩擦系數(shù)，導(dǎo)致安全上的隱憂.此外，霧封技術(shù)對于修復(fù)開裂較大或者長期裂縫沒有明顯效果.現(xiàn)在常見的施工方法多是摻配砂石進(jìn)行，可以有效提高摩擦系數(shù)，改善抗滑力不足的缺陷，對于長期裂縫依然沒有太大效果.

2.2碎石封層

碎石封層也是一種有效經(jīng)濟養(yǎng)護(hù)方法.碎石封層按照施工的工藝，可劃分為：普通碎石封層和同步碎石封層.在施工過程中，將瀝青結(jié)合料比較均勻的噴灑表層，然后立即平鋪一層粒組均勻碎石，依靠瀝青的粘合力將碎石固定，能極大提高路面抗滑性能.多數(shù)用于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定但性能衰減的路面.碎石封層法隨著交通量的增長也有新的變化，一些聚合物乳化改性瀝青材料常常被用于承擔(dān)重交通荷載的路面.對于瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)，碎石封層已經(jīng)較少的使用，這種性能配比較好的技術(shù)在罩面中的使用更為常見.

如果同步瀝青碎石封層被用于新建的高速路中，因為用油量大，在完成預(yù)防路面開裂及擴散的同時，相比較于其他預(yù)養(yǎng)護(hù)手段，工程造價顯著提高，從經(jīng)濟角度在不利于該技術(shù)的推廣和大面積使用.

2.3纖維封層

纖維封層技術(shù)是在碎石封層法的基礎(chǔ)上，通過實踐改良出的新型路面工程預(yù)養(yǎng)護(hù)手段.常用的方式是用一臺設(shè)備同時鋪設(shè)瀝青和玻璃纖維，之后將預(yù)制的骨料撒布在上面，形成新的磨耗層，同時具備作為中間層來吸收荷載應(yīng)力.這種新型工藝可以有效的防止路面開裂以及阻止下層裂縫向上傳遞，從而保護(hù)上覆面層，對于路基防水也有一定的作用.多常見于高等級公路的路面養(yǎng)護(hù)中，可以有效提高抗磨耗性能，防止面層開裂以及吸收應(yīng)力.兼具抗拉，防刺穿的作用.

利用纖維封層來吸收中間層的應(yīng)力，多鋪設(shè)于舊瀝青面層和新瀝青面層交界處或是新建路基和新建瀝青面層之間的纖維結(jié)合層.具有極強的彈力和張力，而且其具有獨特的結(jié)構(gòu)，對外界傳來的應(yīng)力有很好的分散吸收的能力.消除原舊路面中裂縫（及暗縫）中的反射應(yīng)力和應(yīng)力集中，有效減少路面裂縫出現(xiàn)，阻止因車輛載重過重造成的損害，極大地延長路面的設(shè)計使用壽命.

2.4稀漿封層

采用機械設(shè)備將瀝青.集料，各種填料以及添加劑按照特殊的比例攤鋪在路面上形成薄層.按照級配比例可以分為：細(xì)封層，中封層，粗封層和特粗封層4種.前3種應(yīng)用最廣.稀漿封層法是國內(nèi)預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的常用方法，多用于恢復(fù)路面平整度和提高路面抗滑性能，可修復(fù)部分磨損性車轍病害，封閉路面輕微開裂，以及阻止路基滲水，有效延長設(shè)計使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)費用.稀漿封層具有快速凝結(jié)成型，節(jié)省施工時間，節(jié)約噴灑工序，以及同一臺設(shè)備多次連續(xù)作業(yè).但是稀漿封層不能改善路面的承載性能，也不能用于路面開裂過大處的修復(fù).

此外，稀漿封層因為施工的規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，路面修復(fù)質(zhì)量得到保證，工程時間和成本也不斷降低，廣泛由于高等級公路的瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)中.稀漿封層所用集料應(yīng)該純凈，耐磨耗，抗老化并且級配良好.在鋪灑前應(yīng)將原地面打掃干凈，且避免在溫度過高或過低時施工，施工后需要間隔一段時間方可開放交通.

2.5微表處

微表處是近年來國內(nèi)外高速公路常見的預(yù)養(yǎng)護(hù)手段，是在稀漿封層技術(shù)上發(fā)展而來的，是由緩慢開裂快速凝結(jié)的高分子聚合物改性瀝青和集料，礦粉，水，改良添加劑組成的稀漿混合料.所以，微表處也稱“聚合物改性乳化瀝青稀漿封層”.微表處已被廣泛用于各種交通量的路面修復(fù)中，增強路面抗滑性能，填充形成的磨損性車轍，并可以減輕不平整度.微表處可以提供約15mm的表面處置，一次性可以處理約40mm的車轍病害.但是，微表處不能有效解決路面結(jié)構(gòu)性問題，所以微表處多用于沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害的路面.換句話說，如果出現(xiàn)大面積的結(jié)構(gòu)性問題，微表處能起到的作用也就微乎其微了.

微表處施工需要強有力而且快速的攪拌器，以確保使用的改性瀝青能夠均勻拌合.室內(nèi)進(jìn)行集料配比設(shè)計也是不可缺少的一項工作，以確定各組分的兼容性.

3　預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)時機選擇

現(xiàn)行養(yǎng)護(hù)技術(shù)方法分類的核心是“修理”，不管是各種級別的作業(yè)維修中，都是以修復(fù)工程量的多少為標(biāo)志的，并沒有“預(yù)防”的概念，或者是預(yù)養(yǎng)護(hù)的概念不強.現(xiàn)行的分類概念是修理工程量與技術(shù)難度成正比.隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這種分類概念逐漸被打破，因為某些修復(fù)工程量與工程難度并不成正比，所以有可能導(dǎo)致目標(biāo)概念的模糊.而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最重要的是要有明確的目標(biāo)性和針對性.所以預(yù)養(yǎng)護(hù)多是在路面通行狀況比較良好的情況下，進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)的修繕，這樣可以達(dá)到經(jīng)濟成本最低，延緩道路損害，或者是有效推遲路面大面積的重修或返修，最終達(dá)到延長設(shè)計使用壽命的目的.但是推遲的時間并不能太長，總體上講還是能起到較好的作用.根據(jù)不同的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，平均可以達(dá)到3年左右.對局部進(jìn)行的結(jié)構(gòu)性的病害預(yù)防，也可以達(dá)到預(yù)養(yǎng)護(hù)的目的.恢復(fù)部分結(jié)構(gòu)性能，消除損傷.

4　小結(jié)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，是指那些起到保護(hù)路面，防止病害進(jìn)一步發(fā)展和推遲路面養(yǎng)護(hù)翻修時間為目的的養(yǎng)護(hù)作業(yè).通常用于沒有發(fā)生損害的或者具有輕微損害的路面.預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)沒有路面結(jié)構(gòu)性的補強功能，不能很好的改善路面承載能力和強度.如果采取及時有效的路面養(yǎng)護(hù)措施，不但可使路面長期保持良好的性能，還可以節(jié)約大量資金，也符合黨中央提出建設(shè)節(jié)約型社會的要求.

〔1〕王長軍.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用.

〔2〕衡思葉.高等級公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究.

〔3〕李秋忠，李賓.高速公路瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討，山東交通科技.

〔4〕黨彥武.高速公路瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)最佳時機的探討，科協(xié)論壇.

U412.36+6

A

1673-260X（2016）03-0073-02

2015-12-28