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摘要：我國經濟快速發展，政府有關部門加大了對公路的投資建設，并且在公路養護方面不斷創新方式方法，節約養護成本的同時，實現科學、高效的養護作業，確保公路滿足人們生產、生活需求。該文針對公路瀝青路面預防性養護管理進行分析，分別闡述了瀝青路面預防性養護概念、特點及原則，對公路瀝青路面使用性能評價及預測方法進行分析，提出了預防性養護策略，并對不同養護方法性能及效果做了比較分析，不斷提高公路預防性養護效果。
關鍵詞：公路;瀝青路面;預防性養護;路面效果
我國經濟發展離不開公路運輸發揮的資源交換功能，由于人口眾多，利用率高，公路在日常運行過程中磨損嚴重，同時，由于我國地域遼闊，不同地域間氣候、溫度、使用強度不同，公路運營中不可避免出現表層剝落、斷裂、坑槽等病害發生。如果公路管理部門不能及時發現并采取適當措施及時止損，會加速路面損壞，導致交通事故。瀝青路面力學強度好，車在路面上運行可以降低振動，減少噪音，我國公路瀝青路面占比超過85%，但由于公路使用年限固定，為了提高公路在使用年限獲取最大社會效應，保持公路使用品質，交通部門提出了對公路的日常養護。由于公路維修會發生巨大成本，會限制交通出行，制約地方經濟發展，因此，公路運營中應提高巡線頻次，不斷探尋更加科學的預防性養護策略。
1瀝青路面預防性養護概念、特點及原則
1.1概念
通過對瀝青路面的使用性能、耐久性展開分析，瀝青路面養護根據變化規律劃分包括預防性和矯正性兩部分。其中,預防性養護是公路實用性能及耐久性下降40%階段，及時發現路面出現病害，及時采取養護措施，可以控制養護投資成本，獲得更加的養護效果。預防性養護可以遏制公路病害進一步擴大，改善路面結構，延長公路使用壽命[1]。矯正性養護屬于被動養護，在預防性養護階段之后，路面表現為全局性損壞，養護成本及養護難度加大。
1.2特點
瀝青路面預防性養護是路面日常出現微小損壞及時處理，阻止路面進一步惡化，養護過程中應注重養護時機的合理性，養護周期的規律性，加強預防性養護過程中的機械化應用，確保路面使用性能符合行業相關標準，保障人們行車安全。
1.3原則
首先，養護方案應具備可行性。養護方案是施工作業的指導，包括人員確定，養護工具、養護材料、施工各環節的銜接等，保障路面養護的指標要求，選取的施工工具應符合道路工程實際。其次，應發揮施工方案作用，選擇成本低、質量優、操作便捷的養護方案，養護應注意道路的平整度、抗滑性等，做好防水措施，保障養護方案滿足道路通行后需求。
2公路瀝青路面使用性能評價及預測方法
2.1公路瀝青路面使用性能
第一，功能性。路面功能性是確保道路車輛通行體驗感的基礎，車輛通行體驗感受指標主要考量路面是否平整，車內懸掛系統振動，以及行車人感知。隨著道路通行年限過程，受承載力及環境限制，路面會出現凹凸不平，影響道路基本功能，給道路車輛通行帶來不舒適感，因此，相關部門應加強對道路養護的重視。第二，結構性能。路面結構性能包括路面的平整度，路面結構完好才能確保車輛通行質量，也是交通道路管理部門關注的重點。對于新修建的道路，為了控制道路日常病害發生，應全面分析路面各項指標，綜合判斷具體養護措施，避免病害情況惡化。如果病害不可遏制，將對道路采取矯正性養護[2]。第三，承載力。路面承載力根據使用年限及通行荷載確定，承載力越低，路面損壞愈加嚴重，道路管理部門應對各路段承載力監控，根據彎沉值大小評定。第四，安全性。瀝青路面抗滑性能是判斷道路安全性的基礎，如果車輛行駛過程中，道路摩擦力下降，易在行車過程中出現滑移，給行車帶來嚴重安全隱患，應根據摩阻系數及抗滑指數來衡量道路安全性能，如果道路抗滑性能下降，應采取適當措施整改。第五，美觀性。道路美觀性主要考核反光、炫目等，隨著人們對道路要求的提高，道路設計融合了美學，也是人們對現代公路的審美意識增強的標志。
2.2公路瀝青路面使用性能的檢測
2.2.1路面平整度檢測
路面平整度可以為道路使用者帶來舒適感，也是衡量路面質量的主要參數。根據當前技術水平，檢測路面平整度主要借助反應類檢測和過斷面類檢測。反應類檢測是將傳感器和顯示器安全在通行的車輛上，運用RRDAS平整度測試車、BPR平整度儀、PCA儀等設備檢測。斷面類檢測是采用水準測量、縱斷面分析儀測量等。近年來，激光技術廣泛應用到路面平整度測試中，提高了測試效率。
2.2.2路面彎沉檢測
路面通行使用一段時間，會受到荷載及環境因素影響遭受到損壞，通過對路面破損情況了解，判斷路面破損對車輛行駛質量的影響，一般破損主要表現為裂縫和車轍兩種情況。我國相關行業對路面破損率及壞板率提出了明確要求，規范了道路數據參考指標。式（1）中，DRa為路面破損率；Ai為路面破損中的調查面積；wi為破損權重。路面彎沉檢測是管理過程中的重要參考指標，對路面結構承載力不足區域進行彎沉檢測，可以預測路面使用年限。彎沉值大小直接決定路面結構承載能力。檢測設備錘式彎沉儀（FWD）廣泛應用在公路檢測環節，安全系數高，數據精準，檢測便捷[3]?？梢阅M多種行車荷載。彎沉檢測可以參考結構強度系數。式（2）中，Ir為路面允許彎沉；I0為路面實測彎沉。
2.2.3路面抗滑性檢測
車輛在路段行使中，當駕駛員做了剎車動作而車速沒有降到原有速度，表明路面摩擦力下降，存在滑移風險，抗滑能力與路面摩擦系數有直接關系，因此，應對車速、輪胎磨損情況以及路面干燥程度綜合分析?？够芰z測儀器較多，目前我國應用廣泛的為橫向力系數常規檢測儀（SCRIM），具有使用便捷，檢測精度高的優勢。公路養護過程中，運用該儀器可以及時反映出路面摩擦系數，抗滑能力及時表現。SFC=P/SF（3）式（3）中，P為垂直荷載；SF為橫向力。
3公路瀝青路面預防性養護技術
3.1裂縫填封類預防性養護方法
路面基層及路床被水深入后會發生水破壞。因此應加強對裂縫的處理。根據材料不同可分為如下幾種：第一，普通熱瀝青或改性熱瀝青灌縫。瀝青可以補充裂縫，阻止路面水分深入，可以選擇粘度大的橡膠改性瀝青。具體操作，可將瀝青加熱至150℃左右，將液態瀝青灌入公路裂縫內，當瀝青保持常溫狀態下，可以開放通行，這種養護方式便捷，成本低廉[4]。但由于缺乏完善的施工準備，縫隙內的雜物不能全部清理，瀝青不能完全融合與裂縫內，導致強度難以保障，容易出現滲透。尤其在高溫環境下，瀝青材料會出現膨脹而外溢，影響路面美觀度。在低溫環境下，瀝青材料收縮，而導致與裂縫邊緣出現斷裂，影響路面的耐久性。第二，溶劑型常溫改性瀝青材料灌縫。該工藝是將瀝青中加入改性劑，確保該材質在低溫環境下保持滲透性能。施工過程中可以不需要加熱工序，每天填縫速度可達到1000m左右，可維持3~5年。溶劑型改性瀝青灌縫由于價格昂貴，平均10元/m，一般公路會因價格因素選擇放棄該種方法。溶劑型改性瀝青灌縫主要是將其灌入容器內，通過氣泵加壓作用，推向道路裂縫中。第三，灌縫膠處理裂縫。目前密封膠運用率較高的為美國Kore公司愛特易國際公司研制的灌縫膠，該物質主要從石油中提煉。灌縫膠主要通過化工合成，另外是通過石油產品改性得到，根據氣候因素，應不斷加強養護材質的耐久性。灌縫膠抗拉性、回彈性較強，具有一定的抗低溫性能和黏附性能。工藝流程為施工放樣、清理裂縫雜物、灌入封膠、養護修繕等環節。第四，抗裂貼處理裂縫?？沽奄N適用于條狀裂縫，包括瀝青和土工膜兩種材質，發揮應力擴散作用。抗裂貼一般用于路段表面瀝青混合料缺乏應力，如果灌縫修復，路表水會隨著瀝青松散的結構深入路床，抗裂貼可以去除缺乏強度的瀝青，提高抗滲透效果。施工步驟為切槽并清槽、灌密封膠、涂地層油、鋪抗裂貼、鋪設新路面。
3.2表面涂刷(噴灑)型預防性養護方法
第一，霧封層。瀝青材料隨著晝夜溫差影響，夜間溫度降低會導致瀝青與裂縫之間出現間隙，隨著雨季的到來，極易將路面水分滲透到地層結構中，如果養護不及時，會加劇裂縫惡化，成為網裂或坑槽狀況。常規霧封層養護是在瀝青路面上噴灑較薄的乳化瀝青，在裂縫中起到填充作用，恢復路面的功能性。霧封層具有防滲、密封功效，延長路面使用壽命，提高路面功能性，霧封層噴灑工藝應與瀝青面層保持均勻分布，控制病害問題，減少養護費用。技術要點是應確保乳化瀝青深入裂縫，提高防水性能及抗磨耗性能，乳化瀝青噴灑量應保持0.3L/m2左右。第二，還原劑封層。傳統瀝青路面養護一般以銑刨翻修或者加鋪為主，為了控制養護成本，一般采取銑刨翻修形式，但由于對環境污染較大，采取還原劑封層技術，可以在病害路段運用還原劑涂料恢復，提高瀝青延展性與柔韌性，延長道路使用年限3~5年左右。還原劑封層技術具有結構密實，避免水、光照引起瀝青老化。發揮還原劑滲透性，提高瀝青抗變形能力，還原劑在瀝青路面中最深滲透可達1.5cm左右，提高對晝夜溫差的適應力，對抗滑性能不產生影響。還原劑材料由石油蒸餾液、煤焦油及樹脂石油乳劑等組成，呈液態、黑色油狀物[5]。還原劑封層施工技術要點要求施工前2日漸路面瀝青面層雜物清理，保持路面干燥，確保氣溫高于10℃，路面養護前，應對還原劑封層材料攪拌，避免儲存穩定性影響施工效果。如果養護范圍較大，應借助噴灑設備，發揮信息電控技術效果，確保材料的均勻性。
3.3封層類預防性養護方法
封層類養護包括稀漿封層、石屑封層、同步碎石封層幾種，通過現代化機械將專項配比的瀝青混合料鋪灑在路基瀝青層，恢復抗滑性，修補滲水性能及平整度。稀漿封層是運用集料配合礦粉和石灰在乳化瀝青的作用下攪拌，稀漿封層中物料滲入路面裂縫，可以迅速修復路面病害，材料包括乳化瀝青、集料、水、礦物填料。施工過程包括攤鋪前準備、標高測量、接縫處理、稀漿封層設計、養護等過程。石屑封層一般以單層為主，設計簡單，節約施工成本。但由于通車初期，撒布的集料易脫落，易產生噪音，一般運用于低等級公路中。技術要點應注重瀝青、集料的粘結性，改善集料級配，增加集料粒徑。同步碎石封層可以減少路面開裂，具有防滲性、耐久性、抗滑性等特點。所需材料包括瀝青、集料。集料應注意針片狀含量不摻雜泥土，壓碎值不低于14%。瀝青根據季節、路面等級、施工溫度限制，用量隨之增減，秋季瀝青用量可以適當增加5%。同步碎石封層施工工藝在攤鋪過程中應注重撒布均勻，應根據道路實際設置鋪筑機械的噴嘴高度，保持瀝青溫度恒定，避免瀝青膜厚度不均勻。粒徑過大影響平整度，粒徑太小會導致抗滑性能下降，集料壓碎不超過14%。
3.4罩面類預防性養護方法
罩面養護分為冷薄層、熱薄層、溫薄層這3種。其中冷薄層罩面可以節約資源、降低污染、延長施工季節。熱薄層罩面技術具有表面抗滑性，高溫穩定性、抗水損壞能力、防止泛油、養護方案靈活。主要類型包括AC罩面、SMA薄層罩面、SAC罩面、橡膠粉改性瀝青混合料罩面等。溫拌瀝青混合料罩面對環境的污染小，節省染料，對環境污染小，環節瀝青老化現象，延長公路使用年限。
4不同類型預防性養護技術比較與分析
普通熱瀝青或者改性瀝青灌縫適應裂縫寬度在5~8mm以內，操作便捷，成本低廉，但受溫度影響，灌縫料易老化。溶劑型常溫改性瀝青灌縫不需要加熱，適應路面5mm以下裂縫，但缺乏安全性，成本較高。密封膠灌縫適合路面裂縫寬度8mm以上，封面效果好，但由于需要開槽作業，施工工藝復雜。抗裂貼方法適用于適合公路混合料松動，優點是可以控制水分滲透，但工藝復雜，作業面缺乏安全性。壓縫帶方式適用于裂縫面層混合料好路段，具有防水、彈性好、施工便捷，但成本較高[6]。同步碎石封層適用于縱橫裂縫，滲水、不平整的龜網裂路面，可以對10cm以上車轍修復，但控制難度大，存在一定安全風險。封霧層、還原劑封層適用于老化嚴重路段，可以保護舊氧化瀝青路面，延長瀝青路面使用壽命，但會對路面抗滑性造成影響。稀漿封層適用于塊裂、滲水路面，對裂縫、坑槽等病害路段起到修復和預防作用，但由于乳化瀝青破乳時間長，交通限行時間長。微表處封層及時適用于重度泛油、車轍深度大于40mm以上，滲水路面，對改善路面外觀，抗裂縫、修復車轍具有良好改善效果。
5結語
該文針對公路瀝青路面預防性養護進行分析，闡述了當前預防性養護的概念、特點、原則，分析了路面平整度、承載力、抗滑性能，針對不同病害采取相應的養護工藝、材料選擇及施工方法進行了對比分析，確定了不同養護技術下使用范圍，對公路預防性養護提供實踐參考。
作者：蔡桂玲 單位：盤山縣交通事務服務中心
