【原】公路沥青路面预防性养护技术研究

职称申报 2021-03-19

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摘要：公路建设使不同地区的各种物资得到快速运输，实现了不同区域物资的互通有无，同时有效促进了各地区的经济发展。然而许多公路建成后，随着公路通车运营交通量不断增加、公路上的各种病害逐步产生、养护经费短缺，相关公路养护部门面临着巨大压力。尤其是对一些国省干线公路而言，运输车辆日趋大型化、重型化，交通荷载显著提升，再加上公众出行对通行条件的要求不断提升，导致养护资金跟不上步伐，这是目前公路养护面临的一个重要问题。基于此，对公路沥青路面预防性养护技术进行研究，仅供参考。

关键词：公路; 沥青路面; 预防性养护; 技术研究;

由于我国公路建设时间不同，受到地域因素、环境因素、时间因素的影响，一些建设年代早、使用年限长的公路沥青路面病害层出不穷。因此需针对沥青路面病害成因展开专门研究，并采取有效手段，解决路面病害，延长公路使用年限。

1 公路预防性养护技术的概念

公路养预防性养护技术是以路面及桥涵为主，采取有针对性的技术措施，在公路尚未发生损坏或仅产生了轻微病害但未破损前，采取具有前瞻性或可预见性的技术措施和有效的施工方法，对公路病害及病害成因的进行处治，达到防止公路进一步损坏的目的。这不但可以延长公路的使用期限，而且可以在整个营运期为公众提供安全通行的环境。

2 沥青路面预防性养护技术理念

为确保沥青路面预防性养护技术能够有效实施，在预防性养护实施过程中必须严格落实以下四个条件：

a.所有措施均应保证路面结构良好，正常交通得以运营，不会出现严重的质量问题。根据计划实施预防性养护路段的交通量观测数据，结合预防性养护施工方案，科学合理确定最佳施工时间，尽量减少因施工原因对车辆正常通行造成的影响。在确定沥青路面预防性养护的时间之前，必须要考虑交通量的实际情况，在整个路面没有出现明显的损坏之前进行养护，长时间延迟极有可能错过最佳的养护时间。

b.在确定具体的预防性养护施工方案过程中，必须全范围考虑所需的资金投入。只有保证预防性养护资金投入在可控范围内，才能为下一个同类型预防性养护项目提供可靠的参考数据。

c.预防性养护项目施工方案要根据沥青路面的调查数据进行制定，不能够单单依靠设计图纸或者相关规定进行编制，必须到现场反复调查，结合实际情况制定出具有针对性的实施方案，要能解决沥青路面当前的病害。

d.所有的预防性养护工作必须提前做好计划，根据不同路段的不同病害采用有针对性的预防性养护技术措施，制定科学合理的实施方案，结合气候条件，选择最佳施工时间进行施工，达到预防性养护的目的。在同一路段之中，根据路面病害发展趋势，开展不同形式的预防性养护。

3 现代公路养护中预防性养护技术的应用

3.1 沥青路面裂缝处治技术

在预防性养护中，沥青路面裂缝处治中以路面灌缝和路面贴缝两种技术为主，主要是利用灌缝胶或贴缝带对路面纵横向裂缝进行封堵，防止路面积水下渗，提前预防路基及路面因含水量过高而引起的各种病害。

3.1.1 灌缝胶处治路面裂缝技术

灌缝胶处治路面裂缝技术，是针对沥青路面纵横向裂缝的预防性养护技术，利用专门的路面灌缝设备对灌缝胶提前加热，待灌缝胶达到预定的温度后，灌缝胶将由固体变为粘稠状的液体，将其注入路面的裂缝中，对路面裂缝进行封堵。

在灌缝作业前需将路面裂缝中的灰尘和水分全部清除（主要采用吹风机和喷灯处理），防止因裂缝中存在的灰尘和水分使灌缝胶和原有沥青路面不能很好地粘结在一起形成整体。灌缝过程中要严格控制灌缝胶的加热温度（不得超过204℃），防止因温度过高造成灌缝胶老化[1]。灌缝后，可在灌缝胶顶面撒适量石屑，加快灌缝胶冷却，以便及时开放交通。

由于灌缝胶具有较好的粘结性、流动性和可塑性，对沥青路面裂缝处治效果良好；加上施工设备单一、操作简便，费用相对便宜，是目前沥青路面裂缝预防性养护的主要技术之一。当然，随着灌缝完成后路面使用时间的增加，灌缝的实际效果就会逐渐降低，因此需要对路面灌缝的使用效果进行跟踪观测，若发现裂缝再次出现，需对其重新进行灌缝处治。

3.1.2 贴缝带处治路面裂缝技术

贴缝带处治路面裂缝技术，是一种针对沥青路面单条纵横向裂缝的预防性养护技术，施工时只需将贴缝带粘贴在清理好的裂缝顶面，用橡胶锤敲打密实，使贴缝带与原路面牢固的粘结在一起，从而实现封堵裂缝的目的。与灌缝胶处治路面裂缝技术相同，施工前需将路面裂缝中的灰尘和水分全部清除，施工过程中施工设备单一、操作简便，成本低廉。与灌缝胶处治路面裂缝技术相比，贴缝带处治的裂缝主要以细小裂缝为主，对原路面平整度要求也较高；但贴缝带处治路面裂缝施工结束后可立即开放交通，对车辆通行影响较小，一般适用于车流量较大的公路。

3.2 沥青涂封层技术

沥青涂封层技术是利用高性能改性沥青和细集料的混合物，以人工或机械的方式对沥青路面轻微病害（主要是细小裂缝、路面贫油、轻微松散油料缺失等病害）进行喷涂封层处理的超薄防护层。

施工时为有效降低配合比、涂封层厚度和现场环境等因素对涂封层施工质量的影响。混合料配置时，必须严格按照试验确定的配合比称取原液、骨料、乳胶等原材料调配，且搅拌均匀，不得含有结团和沉淀物，路面要清洁无浮尘且温度在15℃以上，刮风不得施工。涂封层一般采用分层施工的方法由下至上逐层施工，每层厚度不超过2mm，且待前层干燥后（1.5h左右）进行下一层施工。由于该技术对施工条件和作业环境的要求较高，一般只适用于小范围的路面预防性养护。

3.3 同步碎石封层技术

所谓的同步碎石封层指的是在同步碎石封层车的作用下，使碎石和需要使用到的沥青混合在一起，同时洒在路面上，并通过胶轮压路机对其进行碾压，从而形成沥青碎石磨耗层。

在工程开始之前为了保障工程的质量和安全性，有必要对工程所使用的各项原材料进行检查，确保其能够满足对设计的各项要求。在施工的过程中，要严格控制原料的使用量，对于其中分布不足的地方进行人工补料。同时在作业的过程中要重点关注沥青的温度，防止温度达不到标准而出现材料粘合度不够脱落的情况。除此之外，碾压是道路施工中十分重要的组成环节，一般来说要在沥青温度适宜时对道路进行碾压定型。

胶轮压路机要先慢后快紧跟碾压，每次轮迹重叠1/3轮宽，以充分保证碾压效果。通车后，对局部泛油区域要及时补撒石料，同时，及时清扫回收多余的石料。与其他的道路施工技术相比，同步碎石封层技术在防滑、防水等方面的性能较好，并且这一方法在施工成本以及后期的养护上耗用的资金较少，因此在当今时代下，同步碎石封层技术具备十分广泛的市场。

3.4 微表处技术

将铺路过程中所使用到的沥青、水等材料按照相应的配比，并在封层车的作用下将其铺在地面上，这就是微表出技术。这种方法一般是用来养护修补受到损伤的路面。

施工前要对各项原材料进行检验，各项检测指标满足规范要求；根据施工任务储备足够的各种合格的同厂源、同批次原料，以避免施工过程中因更换材料调整配合比而造成施工路段外观差异。施工时要严格控制施工工艺和环境条件，减少因摊铺厚度过薄出现离析和相邻两幅因温差过大、破乳时间不一致造成的外观差异；微表处的最佳施工温度应在15℃～37℃之间，当气温低于10℃或路面温度高于50℃时严禁施工，雨天不得施工。微表处养生至少2h方可开放交通。

与其他预防性养护技术相比，微表处可改善原路面的磨损、老化、光滑、细微裂缝等病害,提高沥青路面防渗水能力、增大路面摩擦系数,提高路面平整度,降低养护成本，从而达到改善行车条件,延长公路使用寿命的目的。

3.5 最佳预防性养护实施阶段确定

最佳的预防性养护阶段一般由两种方法确定，一是路面病害状况触发法：要根据沥青路面病害的实际情况和发展趋势来确定，路面病害（裂缝）一旦发生就应立即处治，防止病害扩大损坏路面。另一种方法是费用效益分析法：预防性养护措施的投入成本和时间成本需要进行归纳形成一个效益分析表，在费用效益达到最大时，就是最好的预防性养护的时间（如路面沉陷）。

3.6 预防性养护最佳施工时间确定

科学合理的选择预防性养护的最佳施工时间，能取得更加良好的预防性效果。以北方地区为例，路面裂缝处治一般在每年冬春季节（3月和11月）为宜，因为受气温条件和热胀冷缩的影响，此时路面裂缝为最大开口期，对裂缝进行处治更加彻底。同步碎石封层一般在7～8月施工，此时路面温度较高，粘结材料冷却速度较慢，能较好与碎石粘结在一起和原路面形成整体。