瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展分析

張偉

摘 要：預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)改善瀝青路面使用性能，延緩路面破壞有良好效果。介紹了目前常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，闡述了電磁感應(yīng)加熱和微波加熱兩種加熱誘導(dǎo)瀝青路面自愈合技術(shù)的原理以及這兩種技術(shù)在瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與可能存在的問題，最后分析了預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;預(yù)養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)措施

1 瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)的重要性

在行車荷載以及自然環(huán)境條件影響下，瀝青路面難免會(huì)出現(xiàn)一些損壞。剛開始的時(shí)候，這些輕微損壞并不會(huì)嚴(yán)重影響到行車安全，但若不盡快解決這些小問題，路面可能會(huì)在荷載和雨水等共同作用下加劇破壞，不僅會(huì)影響到行車安全，還要花費(fèi)大量資金和人力進(jìn)行維修彌補(bǔ)，而且維修時(shí)間較長(zhǎng)還會(huì)影響到正常的交通運(yùn)輸，造成大量時(shí)間和資源的浪費(fèi)。所以有必要在瀝青路面出現(xiàn)輕微損壞時(shí)就對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，避免損壞加劇最終導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性破壞。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)不僅能夠延長(zhǎng)路面使用壽命，也節(jié)省了路面大修或重建所要花費(fèi)的大量資源。

2 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

2.1 稀漿封層

稀漿封層技術(shù)是將制成的稀漿混合料均勻平整地?cái)備伒叫枰M(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)處理的路面上，形成的表面封層除了防止路面進(jìn)一步損壞，還可以有效提高路面抗滑及耐磨性能。由于該技術(shù)能夠在施工數(shù)小時(shí)內(nèi)開放交通，對(duì)道路交通運(yùn)輸影響偏小，并且能夠減少路面中修周期[1]，延長(zhǎng)了道路使用壽命，是一種較好的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

2.2 微表處

微表處和稀漿封層相似，但對(duì)原材料要求更加嚴(yán)格。微表處技術(shù)采用的是改性的快凝型乳化瀝青且對(duì)集料質(zhì)量也有一定要求，所以相對(duì)稀漿封層能表現(xiàn)出更好的性能，用該方法對(duì)瀝青路面進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)后會(huì)有更好的效果。

2.3 霧封層

霧封層技術(shù)施工方法是將乳化瀝青直接噴灑到瀝青路表面，由于乳化瀝青較大的流動(dòng)性，可流入裂縫對(duì)其進(jìn)行填補(bǔ)，從而防止雨水等滲入路面內(nèi)部而造成水損壞，有效維持了路面的正常使用性能。該技術(shù)施工操作簡(jiǎn)單且成本相對(duì)較低，是一種經(jīng)濟(jì)高效的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)。對(duì)使用霧封層技術(shù)處理過的路面，其抗滑性能將會(huì)有所降低，但是下降幅度不大，不影響行車安全[2]。

2.4 同步碎石封層

同步碎石封層即是將瀝青膠結(jié)料和碎石同步均勻鋪灑到瀝青路面上而得到的瀝青碎石磨耗層，該磨耗層可直接經(jīng)由道路上行駛車輛自然碾壓形成。由于該技術(shù)是將碎石和瀝青同步鋪灑，高溫下瀝青具備的良好流動(dòng)性使其與集料碎石更好結(jié)合，形成更牢固的粘結(jié)。同時(shí)該技術(shù)在施工工藝方面較為簡(jiǎn)單，且成本不高，具有很好的可行性。不過該技術(shù)的使用需要嚴(yán)格控制碎石的質(zhì)量以及瀝青和碎石的鋪灑量，并且要選擇滿足規(guī)范要求的瀝青[3]。

2.5 灌縫

當(dāng)路面出現(xiàn)可見裂縫時(shí)，為了不讓雨水滲入路面基層，可以將密封膠等材料填充進(jìn)裂縫處，使路表面重新處于不滲水的狀態(tài)。灌縫能夠快速有效地填補(bǔ)出現(xiàn)裂縫的瀝青路面，所以該方法在目前得到了廣泛的使用。

2.6 薄層罩面

薄層罩面技術(shù)是在原有瀝青路面上新加鋪一層厚度30 mm左右的薄層瀝青路面，可以提高路面平整度、抗滑性和耐磨性能，修復(fù)原路面裂縫和車轍等病害。薄層罩面有熱薄層罩面和冷薄層罩面兩種方式[4]，其中熱薄層罩面較為傳統(tǒng)，是在原路面加鋪一層熱瀝青混合料;冷薄層罩面是在常溫下將改性乳化瀝青與集料均勻混合，然后攤鋪到原有路面上并壓實(shí)。

3 新型預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)

瀝青路面具有自修復(fù)微小裂紋的能力，若給予其足夠的間歇時(shí)間，路面內(nèi)的微裂紋和孔隙就會(huì)部分或全部愈合。瀝青路面的這種能力，對(duì)延長(zhǎng)道路壽命有很積極的作用。不過對(duì)于這種僅靠時(shí)間的愈合其效率非常緩慢，會(huì)對(duì)正常交通運(yùn)輸產(chǎn)生影響，由此產(chǎn)生了大量關(guān)于瀝青路面自愈能力增強(qiáng)技術(shù)的研究。由于瀝青在高溫下能夠發(fā)生粘性流動(dòng)，自愈更容易發(fā)生，所以可以對(duì)瀝青混合料進(jìn)行加熱來誘導(dǎo)愈合。

3.1 磁感應(yīng)加熱誘導(dǎo)自愈合技術(shù)

電磁感應(yīng)加熱技術(shù)可以用于瀝青混合料自愈合領(lǐng)域，不過該技術(shù)只能用于具有導(dǎo)電能力的瀝青混合料。電磁感應(yīng)加熱原理是通過線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，然后當(dāng)不斷變化的磁場(chǎng)在通過附近某一導(dǎo)電閉合回路時(shí)，閉合回路會(huì)因此而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生焦耳熱。對(duì)于普通的瀝青混合料，瀝青和集料都不具備導(dǎo)電性，所以如果要使用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)，就需要在混合料中添加某種導(dǎo)電相材料，且這些導(dǎo)電相材料的用量還需足夠多以形成閉合回路。感應(yīng)加熱中導(dǎo)電相材料產(chǎn)生的熱量會(huì)傳遞到附近瀝青，使瀝青溫度升高，粘性降低，從而加快混合料中的裂縫愈合速度。

磁感應(yīng)加熱誘導(dǎo)自愈合技術(shù)具備許多優(yōu)點(diǎn)。首先，導(dǎo)電相材料直接加熱附近瀝青，減少了不必要的能量消耗;其次，感應(yīng)加熱技術(shù)廢物排放少，是一種清潔環(huán)保的養(yǎng)護(hù)方式。

同時(shí)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用也還存在一些問題。第一，磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)隨著與線圈的距離而急劇減小，所以加熱時(shí)路面不同深度位置處的加熱效果不同，可能導(dǎo)致路面較深處愈合效果不理想。第二，隨著感應(yīng)加熱的次數(shù)增多，瀝青會(huì)逐漸老化，導(dǎo)致自愈合能力也會(huì)相應(yīng)降低，所以對(duì)于同一條路面，該技術(shù)的使用次數(shù)有限。

3.2 微波加熱誘導(dǎo)自愈合技術(shù)

微波加熱技術(shù)原理是在不斷變化的高頻電場(chǎng)中，被加熱物體內(nèi)部偶極分子會(huì)發(fā)生高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)，分子間將產(chǎn)生激烈的摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生“內(nèi)摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高。該加熱方法無需經(jīng)過任何熱傳遞方式，就能快速均勻地對(duì)物料進(jìn)行加熱。對(duì)于普通瀝青混合料，微波加熱速度較慢，但是可以在混合料中添加吸波材料等來提高吸波性能[5]，進(jìn)而加快微波加熱速度。微波加熱相對(duì)磁感應(yīng)加熱穿透深度更大，加熱瀝青路面時(shí)會(huì)使不同深度均勻生熱，不會(huì)出現(xiàn)路表面達(dá)到愈合適宜溫度而路面深處溫度低于表面的情況，但是微波是一種不利于人體健康的電磁波，應(yīng)在合格的加熱儀器以及規(guī)范操作下使用。

3.3 預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)選擇方面的問題

預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)除了各種不同的具體施工措施的問題，對(duì)路面進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)選擇同樣是預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的重要問題，因?yàn)闉r青路面的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間選擇通常會(huì)對(duì)預(yù)養(yǎng)護(hù)效果產(chǎn)生重要的影響。目前還沒有統(tǒng)一的規(guī)范用于預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)確定，只是部分地方發(fā)布的預(yù)養(yǎng)護(hù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程上有提出。常用的預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)確定方法有兩種，即根據(jù)路況指標(biāo)判斷和通過計(jì)算養(yǎng)護(hù)效益費(fèi)用比判斷。預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)確定方法雖然有，但其在實(shí)際操作中仍存在諸多問題，因?yàn)橐_定預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，就需要對(duì)路況進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，然后預(yù)測(cè)路面使用性能的衰減趨勢(shì)，而這兩個(gè)步驟也正是難點(diǎn)所在。

而對(duì)于磁感應(yīng)加熱和微波加熱兩種加熱誘導(dǎo)瀝青路面自愈合的新型預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定同樣是難點(diǎn)所在。這兩種技術(shù)雖然可用于修復(fù)瀝青路面中的裂縫，但要求裂縫寬度較小，若裂縫較大那么愈合效果將不明顯，所以路面裂紋的觀測(cè)對(duì)這兩種技術(shù)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的確定非常重要。

4 結(jié)語

電磁感應(yīng)加熱和微波加熱誘導(dǎo)瀝青路面自愈合技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)更加高效節(jié)能且環(huán)保，符合現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的理念，是兩種很有前景的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

我國(guó)公路正由大量建設(shè)轉(zhuǎn)型為養(yǎng)護(hù)，對(duì)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的要求勢(shì)必會(huì)提高，不僅要不斷改善優(yōu)化傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，還應(yīng)在高效節(jié)能且環(huán)保的新型預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究上有所突破，這需要每一個(gè)道路行業(yè)人員的共同努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝祖平，楊文歡，陶立.瀝青路面稀漿封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].華東公路，2006（3）：14-17.

[2]李立濤.霧封層技術(shù)在瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（12）：54-55.

[3]梁文斌.瀝青路面碎石封層與稀漿封層的應(yīng)用[J].交通世界，2017（12）：64-65+83.

[4]覃榮江.公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施分析[J].西部交通科技，2018（1）：28-31+34.

[5]鄭志濤，徐穎.吸波材料在瀝青路面微波熱再生快速養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].中外公路，2014（3）：287-290.