淺談高速公路預防性養護技術

王潔

(河南省交通運輸廳京珠高速公路新鄉至鄭州管理處，河南 鄭州 450000)

預防性養護是一種在路面狀況良好的情況下采取的對現有道路系統進行有計劃的基于費用-效益的養護策略，預防性養護在沒有提高路面結構能力的情況下，延遲路面的損壞，維持或改善路面現有的功能。預防性養護能減少水分進入路面結構內部破壞路基，保證路面結構的整體性，減緩道路的破壞速度，糾正路面的非荷載性破壞，從而延長路面的使用壽命推遲昂貴的大修和重建活動。

1 瀝青路面預防性養護對策選擇

1.1 信息來源

信息來源方面，公路及橋梁管理系統報告作為制訂預防性養護方案的信息來源，并結合日常養護檢查制訂最后方案。在預防性路段信息獲取方面，應充分利用管理系統的分析報告。

1.2 決策基本過程

瀝青路面的預防性養護的決策過程，應綜合考慮各種因素，并依據已有的預防性養護工程效果對決策過程進行不斷的修正。

1.3 效果檢驗方法

對預防性養護效果的檢驗與評價主要依據日常指標檢測，在預防性養護實施前后，都要進行日常的路面使用性能指標檢測與評定，通過實施預防性養護前后的指標對比與變化趨勢，并通過與非預防性養護路段的對比，評價預防性養護的效果。在實施前，選取需要進行預防性養護的路段進行各項路用指標檢測，并對其行車舒適性、使用耐久性等各項性能進行綜合評定，發現其不足之處。對該路段實施預防性養護作業并經過一段使用后，再次對其各項指標進行檢測，觀察指標的增長情況以及各項路用性能的恢復情況，并與未實施預防性養護措施的同等病害路段進行橫向比較，觀測各項指標差距，以檢驗預防性養護的效果。

1.4 預防性養護時機的確定

根據預防性養護的概念，應用預防性養護太早或太晚都不能使路面性能達到最好。預防性養護時機的確定，是推廣預防性養護技術的關鍵，但目前尚未有較為成熟的方法，還需要不斷的積累經驗。

為了便于工程中實際使用，基于方便的原則，特推薦兩種方法：

（1）依據性能分析的預防性養護時機的確定

對于高速公路，針對瀝青路面的預防性養護目標中，選擇將四種指數（PCI、RQI、SFC或BPN、SSI）都保持處于良好作為預防性養護的基本目標；針對其他等級瀝青路面，將保持路面PQI指數處于良好；保持路面PCI指數處于中以上；保持路面RQI指數處于良好以上；保持路面SFC或BPN指數處于中以上；保持路面SSI指數處于良好以上作為預防性養護的目標。

針對上述目標，通過對瀝青路面性能的跟蹤檢測，在上述指標將要下降到臨界值前開始進行預防性養護；同時在確定預防性養護時機時，還要綜合考察不同路面病害發生時間的特點，應在病害將要發生前及時進行預防性養護，如針對路面的滲水、水損害等病害，應在雨季來臨前及時進行；或在路面病害發生后及時進行預防性養護，如對于路面開裂，應及時灌縫。

（2）依據成本分析的預防性養護時機的確定

預防性養護的目的就是通過及時的養護措施，有效的延長路面的使用壽命，并最終降低公路建設和營運的總體成本。因此依據成本分析，可為預防性養護時機的確定建立最為科學的方法；但目前來看，要想做到全面的成本分析，難度尚較大。在進行預防性養護成本分析時，特別應考慮以下因素：

1）影響道路使用者費用成本的因素：包括路面狀況指數PCI的高低對車輛油耗、零部件磨損、行車速度等的影響；路面維修時對車輛油耗、行車速度、交通事故的影響；道路封閉施工對車輛繞行的影響。

2）對降低道路使用者費用成本的保障：對于道路使用者費用成本的研究，已有許多研究成果，本課題不再展開敘述，但在進行平均車公里路面成本分析時，必須對降低道路使用者費用成本作出保障。如：PCI值在良級以上；中修以下養護作業不封閉交通；養護作業區做好交通安全管理等。從而保障道路使用者費用成本處于較低的水平，否則，單純強調道路管理者的建設、養護成本最低是沒有意義的。

2 瀝青路面霧封層預防性技術

預防性養護霧封層措施是一種簡便易行的路面防護措施,但目前只是在實際工程中應用，沒有從理論上解決霧封層的噴灑量劑、噴灑時機等問題。

華南理工大學的楊明,蘇衛國結合在河(源)惠 (州)高速公路一期工程上的試驗路進行研究，認為：a.霧封層噴灑到路面上后,在一定程度上會降低路面的抗滑擺值和構造深度,影響路面的抗滑性能。所以對于霧封層措施的應用要慎重,要保證原路面的抗滑性能較好,在使用霧封層措施后,路面的抗滑性能仍能滿足使用要求。b.霧封層噴灑覆蓋路面后,能夠顯著地降低路面的滲水系數,阻止水滲透進路面結構層,這樣就能保護路面結構,延長路面的使用壽命。c.控制霧封層的噴灑量非常重要,過大會影響路面的抗滑性能,過小可能會達不到封水的效果。所以在正式施工前要在路面上進行小面積噴灑試驗,選擇最合適的噴灑量。

2.1 施工前準備工作

（1）路況調查

正式施工前，必須對施工路段的所有病害進行一次細致的調查，并登記造冊；對未處理到位的病害要重新處置，不留施工質量隱患。根據不同的路面情況，對路面的滲水系數和路面摩擦系數或構造深度進行檢測，平均200米一點，為下一步的施工作好準備工作，同時也可進行施工前后的數據對比，以反映施工效果。

（2）機具選擇及組合

路面霧封層施工采用全自動瀝青噴灑車進行機械化施工，一般要求罐體容積應較大，并配置計算機控制系統，性能可靠，可根據施工需要控制灑布量，隨機調節灑布寬度。

（3）材料種類、要求和生產

1）材料種類：

基質瀝青：采用70#重交通石油瀝青；

乳化劑：慢裂快凝陽離子乳化劑；

改性劑：美國進口SBR膠乳；

水：采用飲用清潔水。

2）改性乳化瀝青的要求及生產：改性乳化瀝青的技術指標要求見表7：

改性乳化瀝青應用全自動、具有精確量化控制的乳化瀝青生產設備進行生產。先加熱水，溫度控制在60℃左右；然后配制慢裂快凝型乳化劑水溶液；接著控制熱瀝青的溫度在140℃左右，嚴禁瀝青過度加熱。最后將熱瀝青、乳化劑水溶液和改性劑按要求比例通過乳化機進行乳化生產，生產出合格的改性乳化瀝青。

2.2 施工

施工前進行詳細路況調查和相關的檢測試驗,并將所有病害處理到位；對用于施工的各類機械作全面的檢查、調試，使之處于良好狀態，重要的機械設備要有備用配件；霧封層施工應充分考慮氣候因素，必須做到以下幾點：氣溫達到13℃且保持下降時不得施工，但氣溫達到10℃并持續上升時可以施工；雨后路面積水未干或未清除之前，不可施工；施工養護期內可能降雨，則不可施工；養護成型期內氣溫應大于10℃；噴灑試驗段，獲取最佳的噴灑量、噴灑時間、工序銜接、機具性能和開放交通時間等施工技術指標；噴灑量可以托盤直接稱取，灑布時正常行車速度保持為4.0Km/h，瀝青罐中瀝青總量應不小于5T，噴灑量為0.3kg/m2-0.4kg/m2范圍內，輸出瀝青泵轉速80r～100r。

3 參與完成河南省內霧封層技術施工路段的后期評價

新鄉至鄭州高速公路所轄路段使用霧封層技術，并進行了室內模擬實驗研究，為乳化瀝青用量的確定提供了依據；目前霧封層技術使用面積已超過90萬平方米，現場測試其防水效果良好。

結論

霧封層施工技術具有較強的實用性，適用于高速公路、一級公路等瀝青路面的預防性養護工作，具有非常廣闊的應用前景和極強的工程實用性。

[1]張娟.高速公路路面養護決策.長安大學[J].長安大學，2008，05,07.