淺談公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)

招增成

（湛江市公路管理局遂溪分局，廣東 遂溪 524300）

淺談公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)

招增成

（湛江市公路管理局遂溪分局，廣東 遂溪 524300）

瀝青路面作為城市組成并占有重要位置的市政基礎(chǔ)設(shè)施城市道路來講，具有地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、行車舒適、維護(hù)方便等優(yōu)點，而被廣泛用于公路的建設(shè)。本文針對瀝青路面使用中的常見病害進(jìn)行了分析。

瀝青路面；早期病害；養(yǎng)護(hù)

隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，高速公路養(yǎng)護(hù)特別是瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作正逐漸受到各級高速公路管理部門的高度重視。公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是在公路路面還未發(fā)生或剛剛開始發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞以前，在不增加結(jié)構(gòu)承載能力的前提下，及時采取相應(yīng)的技術(shù)措施來改善路面系統(tǒng)功能，從而保持公路路面良好的運營狀態(tài)，延緩未來的路面破壞，提升路面服務(wù)水平，獲取道路生命周期內(nèi)的最大效益。

1 路面狀況預(yù)測

對路面使用性能做出合理的評價，是路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)基本的組成部分。結(jié)合湛江市的道路實際以路面的各種損壞狀況做出正確的預(yù)測是非常重要的。

路面性能預(yù)測一般包括行駛功能預(yù)測和路面損壞預(yù)測。預(yù)測是決策的前提，是制定中長期路面養(yǎng)護(hù)計劃的基礎(chǔ)。路面在使用過程中，其性能屬性必然隨使用時間或累計軸載作用次數(shù)的增加而逐漸變壞，當(dāng)惡化到某一界限時就需要采取修復(fù)和改善提高的措施以恢復(fù)提高路面的使用功能。

路面性能變化主要取決于以下因素：①路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，路面結(jié)構(gòu)；②路面材料及施工質(zhì)量控制；③累積交通量；④氣候條件及環(huán)境因素；⑤路面養(yǎng)護(hù)方法。

2 病害成因和危害

2.1 裂縫

裂縫是瀝青路面早期破壞最常見的病害之一，分為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂（塊狀裂縫）和龜裂等。其中：縱向裂縫主要由路基的不均勻沉降所造成；橫向裂縫比較普遍，主要是由于瀝青面層溫度收縮和半剛性基層的干縮和溫縮所引起，路基壓實度不足也會引起這種病害；網(wǎng)裂、龜裂屬于路面的局部破損，是由于條狀裂縫得不到及時修復(fù)，路表水下滲，或路面材料本身的彎拉強(qiáng)度不足，溫度大幅度反復(fù)升降導(dǎo)致溫度應(yīng)力增大，瀝青混合料極限拉應(yīng)力變小所引起的。裂縫的危害在于從其中不斷滲入水分，使路面基層乃至路基軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面破壞。在行車荷載超限時更是如此。相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明：瀝青砼路面累計標(biāo)準(zhǔn)車輛軸載達(dá)到某一臨界值時，路面使用功能相關(guān)指標(biāo)呈線性遞減，特別是受超限超載車輛作用，其軸載臨界值提前放量，路面指標(biāo)更是呈幾何級數(shù)遞減。水分從裂縫中滲入，久之造成網(wǎng)裂、龜裂、松散、坑槽?？梢哉f，裂縫是造成瀝青路面主要病害的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

2.2 松散

松散主要出現(xiàn)在水損壞嚴(yán)重的路段。

2.3 坑槽

坑槽是龜裂和松散等損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。

3 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法及成本分析

3.1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

灌縫和霧封面是最常用的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。尤其是霧封面，作為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最有效的方法，在2004年度第二屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇上把它作為養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，并建議在全國推廣應(yīng)用。

灌縫就是將密封材料灌到瀝青路面裂縫中，防止路表水滲透，延緩裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，延長公路的使用壽命。灌縫作業(yè)前，首先要進(jìn)行清縫，將縫隙中雜物徹底清除，再灌入密封材料。對于寬度大于5 mm的裂縫，一般還要進(jìn)行開槽作業(yè)。最好不要采用人工方式進(jìn)行灌縫，這是因為其灌得不夠深，很難取得持久的效果。采用壓力灌縫機(jī)進(jìn)行處理的效果最好，可以將密封材料匯集到裂縫深層，起到密封作用，有效阻止路表水下滲。霧封面就是在瀝青路面上噴灑一層薄薄的、高滲透性的高分子改性乳化瀝青，形成一層嚴(yán)密的防水層將路面封閉，起到隔水防滲、保護(hù)路面的作用，最大限度地減少路面水破壞，增加路面集料間的黏結(jié)力，延長路面使用壽命。瀝青路面的絕大多數(shù)病害是由水造成的，灌縫或霧封面可以使所用材料滲入到骨料縫中，填補裂縫和空隙，從而恢復(fù)路表瀝青黏附力，防止路表水下滲進(jìn)入基層和路基，進(jìn)而保護(hù)路面結(jié)構(gòu)，還可以減緩裂縫邊緣材料的破碎，進(jìn)而阻止更為嚴(yán)重的損壞，推遲造價更高的維修工程。

灌縫和霧封面應(yīng)在路面裂縫出現(xiàn)的初期使用，處治得越早，越能防止雨（雪）水的滲透，消除路面病害發(fā)展的源頭和引線。灌縫和霧封層是保護(hù)公路路面結(jié)構(gòu)、延長公路使用壽命、降低公路路面養(yǎng)護(hù)成本的一種重要手段。根據(jù)文獻(xiàn)報道，灌縫和霧封面的使用壽命最少為2 a，最長為8 a；較多文獻(xiàn)報導(dǎo)的使用壽命為4 a，重載交通條件下的使用壽命為2 a。瀝青路面出現(xiàn)縱、橫向裂縫時，可采取灌縫措施；出現(xiàn)不規(guī)則裂縫、局部網(wǎng)裂和輕度龜裂時，可采取霧封面處理方式。這兩種措施都可以有效避免所處治路面短期內(nèi)小修挖補工程，并可以延長使用壽命2～3 a。

3.2 成本分析

由于路面養(yǎng)護(hù)成本占公路養(yǎng)護(hù)成本的比重較大，應(yīng)優(yōu)先做好路面養(yǎng)護(hù)成本的預(yù)測分析，運用成本管理原理，建立相關(guān)線路交通流量、道路長度、通車年限、路面類型、地區(qū)因素等與路面養(yǎng)護(hù)成本之間的多元回歸分析數(shù)學(xué)模型，針對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和專項工程養(yǎng)護(hù)方式，運用統(tǒng)計方法，推導(dǎo)各項因素的表達(dá)式，建立路面養(yǎng)護(hù)經(jīng)費與交通量變量之間的依賴關(guān)系，以此構(gòu)建路面維修費用模型，選擇成本最低的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。根據(jù)近幾年湛江公路管理站所進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)工程，各種養(yǎng)護(hù)方法的成本如下：縱、橫向裂縫灌縫每米需11元，開槽灌縫每米需25元；小修挖補成本為82 元/m2；霧封面成本為7元/m2。以上成本核算結(jié)果表明：小修挖補費用最高，灌縫和霧封面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費用都非常經(jīng)濟(jì)。也就是說，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在路面壽命使用同期內(nèi)支出的養(yǎng)護(hù)成本是最少的。由此可見，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在延緩路面使用性能惡化速率、延長其使用壽命和降低養(yǎng)護(hù)成本方面具有重要作用。

4 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的作用

美國道路業(yè)曾通過 10多萬 km不同等級道路性能研究發(fā)現(xiàn)：一條質(zhì)量合格的公路，在使用壽命前75%的時間內(nèi)性能下降40%，這一階段的養(yǎng)護(hù)稱為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；公路在此階段內(nèi)如果得不到及時養(yǎng)護(hù)，在隨后12%的使用壽命時間內(nèi)，性能將再下降40%，這一階段的養(yǎng)護(hù)稱為矯正性養(yǎng)護(hù)，此階段養(yǎng)護(hù)成本將大幅度增加；在整個路面使用周期內(nèi)，進(jìn)行3～4次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以延長公路使用壽命10～15 a，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費用45%～50%。

另外的研究資料顯示：每投入1元預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金，可以節(jié)約3～10元病害處治資金（即矯正性養(yǎng)護(hù)資金）。

以湛江為例，統(tǒng)計資料顯示：2008年5月下旬，湛江公路管理站針對一些網(wǎng)裂、輕度龜裂進(jìn)行了65 000 m2局部霧封面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理，使該路段公路優(yōu)良路率由處理前的76.5%提高到92.7%，2010年第三季度末仍保持在90%以上，有效地延緩了路面使用性能惡化的速率，推遲了大中修時間，延長了公路壽命，從而降低了養(yǎng)護(hù)成本。與此同時，對遂溪線縱、橫向裂縫進(jìn)行了灌縫預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理，使該路段公路優(yōu)良路率由處理前的 82.2%提高到 94.5%，灌縫養(yǎng)護(hù)起到了良好的防水、防滲透作用，有效地控制了路面病害的進(jìn)一步發(fā)展。對瀝青路面實施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)（灌縫和霧封層）可起到如下作用：

（1）具有良好的防水性，可以減少路面的水損壞。

（2）具有良好的滲透性，可以填補路面細(xì)微裂縫和表面空隙。

（3）增強(qiáng)瀝青表面層集料間的黏結(jié)力。

（4）延緩路面使用性能的惡化速率，延長其使用壽命。

（5）對0.3 mm以下的裂縫起到自動愈合作用。

（6）一般情況下，灌縫和霧封層能將病害出現(xiàn)時間延遲2～4 a，從而推遲大中修時間，延長道路的使用壽命，改善道路的通行能力，降低養(yǎng)護(hù)成本。

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對維護(hù)二級公路瀝青路面使用質(zhì)量，防止路面資產(chǎn)流失，實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)資金最小化和路面性能最優(yōu)化具有決定性的作用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益等產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于預(yù)養(yǎng)護(hù)成本投入。

5 結(jié)束語

總之，瀝青路面在使用過程中，難免會出現(xiàn)車轍、裂縫、松散、坑槽、脫皮等破損病害，若不能及時有效地進(jìn)行維修，將會進(jìn)一步使病害加重擴(kuò)散，加速瀝青路面破壞，影響道路的使用安全性能。預(yù)養(yǎng)護(hù)對策選擇之前必須進(jìn)行路面預(yù)養(yǎng)護(hù)適用性判斷，以保證預(yù)養(yǎng)護(hù)的效果。

Discussion on the Preventive Maintenance of Road Asphalt Pavement

Zhao Zengcheng

The asphalt pavement, as the city composition and the municipal infrastructure of urban road occupying an important position,has the advantages including high adaptability of geological conditions, comfortable driving, easy maintenance, etc.and is widely used in road construction.In this paper, the common disease of asphalt pavement use is analyzed.

asphalt pavement; early disease; conservation

U418.6

A

1000－8136（2011）06－0071－02