公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施分析

覃榮江

(廣西壯族自治區(qū)興賓公路管理局，廣西 來(lái)賓 546100)

隨著社會(huì)的發(fā)展和地區(qū)之間連接越發(fā)緊密，道路工程在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。為保證道路工程的質(zhì)量，應(yīng)重視道路工程在施工完畢后的養(yǎng)護(hù)工作，一般來(lái)說(shuō)道路工程的養(yǎng)護(hù)措施分為反應(yīng)性、應(yīng)急性以及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施是道路養(yǎng)護(hù)工作最常用也是最重要的養(yǎng)護(hù)方法，其不僅可以最大化減少人、材、機(jī)的投入，同時(shí)也可以將道路病害消滅在萌芽之中，從而保證道路工程的施工質(zhì)量，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)概述

1.1 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念

瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是指對(duì)已經(jīng)施工完畢后的瀝青道路在其完好或有輕微破損時(shí)就進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)防及養(yǎng)護(hù)，使其長(zhǎng)期處于較好的使用狀態(tài)，并能降低其壽命期內(nèi)的使用與維護(hù)成本，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的根本作用是在瀝青路面發(fā)生破壞之前就采取相應(yīng)的預(yù)防措施，遏制瀝青道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，減少不利因素的影響，改善道路的使用狀況和延長(zhǎng)道路的使用壽命。

1.2 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)

公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)具有時(shí)機(jī)性、周期性、預(yù)防性以及機(jī)械化程度高等特點(diǎn)，具體內(nèi)容如下：

(1)時(shí)機(jī)性

公路瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)性是指在瀝青處于瀕臨出現(xiàn)病害階段，采取相應(yīng)的措施對(duì)瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止其產(chǎn)生破壞，將病害消除于萌芽階段。在工程實(shí)際當(dāng)中通常會(huì)采用時(shí)間確定、路況確定、全壽命周期成本分析、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定等方法對(duì)公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)進(jìn)行確定。

(2)周期性

公路瀝青路面會(huì)隨著使用時(shí)間的推移而逐漸產(chǎn)生破壞，為防止此類(lèi)現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)在一定的時(shí)間周期內(nèi)采取相應(yīng)的措施對(duì)瀝青路面進(jìn)行周期性養(yǎng)護(hù)。在進(jìn)行周期性養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)定期對(duì)路面使用狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析以及評(píng)價(jià)，當(dāng)路面使用狀況達(dá)到臨界點(diǎn)或即將達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。一般來(lái)說(shuō)公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)周期需根據(jù)其所在區(qū)段、氣候條件及車(chē)流量等因素進(jìn)行確定。

(3)預(yù)防性

公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的預(yù)防性通常是通過(guò)總結(jié)相似項(xiàng)目的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)模型，并運(yùn)用數(shù)據(jù)模型對(duì)路面的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果及時(shí)對(duì)即將發(fā)生病害的路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，延長(zhǎng)路面使用壽命。

(4)機(jī)械化程度高

為保證公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施實(shí)施的實(shí)時(shí)性，通常需要使用機(jī)械設(shè)備對(duì)瀝青路面的使用情況進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)建立路面信息監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)平臺(tái)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)路面的使用性能進(jìn)行分析，使用路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備對(duì)需要處理的路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

1.3 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的原則

公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的選用是在滿足當(dāng)?shù)毓饭芾聿块T(mén)對(duì)路面養(yǎng)護(hù)要求的前提下，結(jié)合公路等級(jí)、路面情況、車(chē)流量、氣候條件等因素，對(duì)比壽命周期內(nèi)各個(gè)方案的成本經(jīng)濟(jì)效益，選取最優(yōu)方案。

不同的預(yù)防養(yǎng)護(hù)方式會(huì)帶來(lái)不同的效果，在預(yù)防養(yǎng)護(hù)方式的選擇過(guò)程中應(yīng)根據(jù)公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)所要達(dá)到的目的和效果進(jìn)行選擇，各措施的效果見(jiàn)表1。

表1 不同預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施效果統(tǒng)計(jì)表

在公路瀝青路面抗滑性能進(jìn)行處理時(shí)，通常不需要對(duì)路面狀況和質(zhì)量等因素進(jìn)行考慮，只需對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，因此在選擇公路瀝青路面抗滑性能預(yù)防措施時(shí)只需將瀝青路面的平整度作為主要因素并對(duì)抗滑性能進(jìn)行單獨(dú)處理。水是公路瀝青路面被破壞的主要因素，對(duì)公路瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注路面防水性能的完整情況，采取合理的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施增強(qiáng)瀝青路面的防水性能。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中應(yīng)采用合理的方式、方法建立瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)成本-效果模型，通過(guò)模型分析選擇最佳的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。

2 公路瀝青路面病害種類(lèi)及產(chǎn)生原因

由于內(nèi)外部因素會(huì)對(duì)公路瀝青路面造成一定程度的影響，從而導(dǎo)致其經(jīng)常發(fā)生破壞。其破壞的表現(xiàn)形式及產(chǎn)生原因如下：

2.1 裂縫

裂縫是公路瀝青路面常見(jiàn)病害之一，其通常分為橫向、縱向以及網(wǎng)狀裂縫，具體如下：

2.1.1 橫向裂縫

橫向裂縫指垂直于或趨近垂直于路中線的裂縫，橫向裂縫一般會(huì)伴有支縫的出現(xiàn)，其通常均勻分布在路面上，常見(jiàn)于路肩位置，并隨著時(shí)間的推移貫通整個(gè)路面。橫向裂縫的產(chǎn)生通常包括以下原因：

(1)材料收縮。由于道路所組成的材料為半剛性材料，其具有收縮性，在材料因水分流失或氣溫下降時(shí)會(huì)導(dǎo)致基層開(kāi)裂，并逐漸蔓延。

(2)溫度收縮。公路瀝青路面主要材料是瀝青混合料，其對(duì)溫度的變化比較敏感，會(huì)隨著溫度的降低而收縮、脆化，當(dāng)收縮應(yīng)力大于其自身抗拉強(qiáng)度時(shí)則會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

(3)沉降。公路瀝青路面基礎(chǔ)的不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。

2.1.2 縱向裂縫

縱向裂縫是指與道路方向平行或接近于平行的寬度長(zhǎng)度不一的裂縫，其產(chǎn)生會(huì)直接影響行車(chē)的舒適性?？v向裂縫的產(chǎn)生通常包括以下原因：

(1)荷載疲勞開(kāi)裂。該類(lèi)開(kāi)裂產(chǎn)生的主要原因是反復(fù)性重荷載，其通常是由面層發(fā)展至基層。

(2)路基因素。路基的施工質(zhì)量不好會(huì)直接導(dǎo)致基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降，從而導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.1.3 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫是指相互交錯(cuò)排布在路面上的不均勻裂縫。其產(chǎn)生原因通常包括以下原因：

(1)設(shè)計(jì)不合理。路面的設(shè)計(jì)不合理直接導(dǎo)致道路的抗壓強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，從而產(chǎn)生破壞。

(2)橫、縱向裂縫沒(méi)有得到及時(shí)修補(bǔ)。橫、縱向裂縫產(chǎn)生后如不進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)會(huì)導(dǎo)致路面上的水滲入道路內(nèi)部，進(jìn)而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。

2.2 坑槽

公路瀝青路面發(fā)生坑槽現(xiàn)象的原因分為以下幾個(gè)方面：

(1)水因素影響。瀝青路面在水因素作用下，經(jīng)車(chē)輛反復(fù)碾壓，使水進(jìn)入路面，從而使瀝青與集料的粘結(jié)力減弱，形成坑槽。

(2)施工因素影響。瀝青混合料溫度控制不當(dāng)造成產(chǎn)生坑槽現(xiàn)象，一方面是指溫度過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致瀝青老化，粘接力降低；另一方面是指溫度過(guò)低，達(dá)不到規(guī)定的粘結(jié)強(qiáng)度。各層材料間的接觸不當(dāng)、面層厚度不符合施工要求以及混合料級(jí)配不滿足要求同樣也會(huì)導(dǎo)致坑槽現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3 車(chē)轍

公路瀝青路面發(fā)生車(chē)轍現(xiàn)象的原因主要包括瀝青路面所使用的原材料配合比不合理，路面在反復(fù)的荷載下表面磨損嚴(yán)重，基層中包含不穩(wěn)定夾層等因素。

2.4 泛油

公路瀝青路面發(fā)生泛油現(xiàn)象形成的主要原因包括瀝青混合料中瀝青的使用超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)用量，混合料攪拌不充分以致局部油料過(guò)多以及攤鋪質(zhì)量差等因素。

2.5 沉陷

公路瀝青路面發(fā)生沉陷現(xiàn)象的主要原因包括路面排水不暢，發(fā)生沉陷，交通車(chē)流量過(guò)大導(dǎo)致路面疲勞破壞以及道路基層強(qiáng)度不夠等因素。

3 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施分析

公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)能夠改善路面的使用狀況，減少因病害造成的路面破壞，進(jìn)而提高道路的使用年限，增加經(jīng)濟(jì)效益。公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施通常包括以下幾種方法：

3.1 霧封層

霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是通過(guò)在瀝青路面上噴灑稀釋的瀝青，產(chǎn)生嚴(yán)密的防水層，將路面與外界水分進(jìn)行隔離，減少外部水分進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)層。同時(shí)，霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)所運(yùn)用的材料具有較好的流動(dòng)性，能夠滲入到路面的各層結(jié)構(gòu)當(dāng)中，增強(qiáng)集料間的粘結(jié)力，進(jìn)而達(dá)到減緩瀝青老化、改善道路使用性能的目的。霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)一般適用于路面因荷載出現(xiàn)的輕微龜裂現(xiàn)象、路面瀝青缺油現(xiàn)象等，不適用于摩擦系數(shù)較小的路面。運(yùn)用霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)包括以下幾個(gè)方面的要求：

(1)路面產(chǎn)生的裂縫比較密集時(shí)，應(yīng)選用G21或G22型乳液噴灑路面，增強(qiáng)路面的防水性。

(2)在乳液噴灑時(shí)應(yīng)選用瀝青灑布車(chē)，噴灑層要保證與路面接觸均勻、緊密。

(3)應(yīng)提前24 h將稀釋的乳化瀝青儲(chǔ)存在存儲(chǔ)罐之中，且噴灑量為0.23～0.45 L/m2。

3.2 封縫

封縫預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是指利用具有一定強(qiáng)度和剛度的密封類(lèi)或填充類(lèi)材料對(duì)公路瀝青路面的橫、縱向裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，以增強(qiáng)路面的整體抗壓強(qiáng)度和減小外部水進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)層的幾率。封縫預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)于裂縫寬度3～25 mm時(shí)運(yùn)用，當(dāng)裂縫寬度<3 mm時(shí)，施工難度過(guò)大，填縫材料無(wú)法填塞到縫隙之中；當(dāng)裂縫寬度>25 mm時(shí)，則填縫之后達(dá)不到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求。

3.3 稀漿封層

稀漿封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是指將集料、乳化瀝青和水按照配合比要求進(jìn)行攪拌，攤鋪在路面之上形成保護(hù)層。稀漿封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)利用乳化瀝青的流動(dòng)性好和滲透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以將已經(jīng)被氧化的路面包裹在其中，提高路面的抗滑能力，減少噪聲，將比較細(xì)小的裂縫填補(bǔ)平整。其具有強(qiáng)度高、整體效果好，污染小、造價(jià)低、施工方便、封閉交通時(shí)間短等特點(diǎn)。

3.4 微表面處理

微表面處理預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是將慢裂快凝型乳化瀝青、礦粉、集料、外加劑以及水按照一定的比例進(jìn)行混合攪拌，攤鋪10～15 mm，對(duì)道路破損部位進(jìn)行局部修補(bǔ)的一種方法。微表面處理預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有良好的防水抗滑性能，可以防止外部水滲入道路結(jié)構(gòu)層當(dāng)中。同時(shí)做表面處理預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有施工方便、成本低、交通開(kāi)放快等特點(diǎn)，采用該技術(shù)對(duì)道路進(jìn)行處理后一般只需1～2 h即完成硬化。

3.5 瀝青再生封層

瀝青再生封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是將含有活化物的還原劑噴涂在瀝青路面之上，使其滲入到路面內(nèi)部與原有瀝青道路進(jìn)行反應(yīng)，激活原有瀝青角質(zhì)，使其恢復(fù)原有活性，進(jìn)而形成一層保護(hù)膜，達(dá)到減少路面開(kāi)裂、延長(zhǎng)道路使用壽命的目的。瀝青再生封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有抗油、抗水、抗侵蝕、溫度適應(yīng)性、耐腐蝕能力以及耐久性等特點(diǎn)。

3.6 薄層罩面

薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是指在原路面上增鋪由集料、改性瀝青和外加劑按照一定配合比攪拌而成的材料，使原有的平整度、抗滑性、行車(chē)舒適性以及耐久性得到大幅提高。薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)通?？梢苑譃槔浔诱置骖A(yù)養(yǎng)護(hù)和熱薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)兩類(lèi)，冷薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)是指在常溫狀態(tài)下將乳化瀝青或改性乳化瀝青與砂石材料均勻拌合、攤鋪、壓實(shí)。熱薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)是在原有路面上增鋪一層厚度<25 mm的熱瀝青混合料。薄層罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有增加路面承載力、延長(zhǎng)道路使用壽命以及施工速度快等特點(diǎn)。

3.7 微膠囊預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

微膠囊法預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)是采用原位聚合法將MMF預(yù)聚合物結(jié)合使用苯乙烯馬來(lái)酸酐表面活性劑加工成再生劑的外殼形成微膠囊，鋪設(shè)在需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的瀝青路面之上。為保證微膠囊預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以發(fā)揮作用，微膠囊應(yīng)具有高溫穩(wěn)定性、較強(qiáng)的變形能力及界面穩(wěn)定性。微膠囊在道路整個(gè)壽命周期內(nèi)承受全部交通荷載，并隨著瀝青強(qiáng)度的不斷上升，其表面受力情況也會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致其破裂，當(dāng)其破裂后，其中所存儲(chǔ)的再生劑會(huì)自行排出，使已老化的瀝青路面得到修復(fù)。

4 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的確定

公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的選用要根據(jù)道路的實(shí)際狀況、車(chē)流量情況、病害種類(lèi)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、路面服務(wù)性能指標(biāo)、道路使用壽命等因素進(jìn)行確定。對(duì)瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)方法的選擇采用的是決策樹(shù)法。決策樹(shù)法是根據(jù)瀝青路面的技術(shù)指標(biāo)逐層地選擇處理措施，其中決策樹(shù)的每個(gè)分支代表的是一種路面病害，病害的種類(lèi)將直接決定著將采取何種預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施。具體步驟包括以下幾個(gè)方面：(1)列舉出可能采用的措施；(2)對(duì)具體路段的病害進(jìn)行具體分析并采取相應(yīng)的處理措施；(3)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料和施工方法的選擇。具體選擇流程如圖1所示。

圖1 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇流程圖

5 結(jié)語(yǔ)

本文首先介紹了公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的概念、特點(diǎn)以及原則，然后對(duì)公路瀝青路面發(fā)生病害的種類(lèi)及原因進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后對(duì)公路瀝青路

面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施和選擇流程進(jìn)行分析和介紹。合理運(yùn)用瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)不但能夠提高道路的使用性能，而且能夠大幅提高道路使用的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)資源的合理利用。

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