高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的適用性分析

李春東

（江蘇寧滬高速公路無(wú)錫管理處，無(wú)錫 214101）

0 引言

近年來(lái)，隨著交通行業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)顯示到2018年底，全國(guó)的公路通車(chē)總里程達(dá)到484.65 萬(wàn)公里，其中高速公路14.26 萬(wàn)公里，占到公路總里程的2.94%。

隨著使用時(shí)間和交通流量的增加，高速公路瀝青路面的性能會(huì)出現(xiàn)下降[1]。路面極易出現(xiàn)橫向裂縫、表面松散、車(chē)轍、泛油的問(wèn)題，預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)施將會(huì)減少路面損害的集中爆發(fā)，降低養(yǎng)護(hù)投入。養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，通過(guò)對(duì)路面的詳細(xì)分析評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等手段，將路面病害的情況及時(shí)反饋至技術(shù)部門(mén)，并選擇相適應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，使路面始終保持健康的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)成本最優(yōu)化[2]。

路面保護(hù)已經(jīng)成為高速公路管理機(jī)構(gòu)的工作重心。預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃具有優(yōu)異的成本效益，因?yàn)樗麄儨p緩了路面老化的速度，將路面大修的時(shí)間推遲。盡管有諸多的優(yōu)勢(shì)，但是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的實(shí)施方案的制定需要有多方因素的考慮[3]。本文討論的內(nèi)容，可以為不同情況的瀝青路面選擇適當(dāng)?shù)木S修養(yǎng)護(hù)方法提供參考。

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念

維護(hù)的方法包括裂縫密封、霧封、稀漿封層、微表面處理、碎石封層、薄瀝青混凝土覆蓋和其他薄表面處理?？紤]的路面病害包括粗糙度、車(chē)轍、疲勞裂紋、縱向裂紋、剝落、風(fēng)化和泛油。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，給出了決策樹(shù)，以說(shuō)明選擇適當(dāng)養(yǎng)護(hù)方法的緣由。

路面預(yù)防性維護(hù)其目的是防止路面輕度老化，延緩漸進(jìn)性的故障，并減少日常維護(hù)工作。路面養(yǎng)護(hù)包括矯正養(yǎng)護(hù)和預(yù)防養(yǎng)護(hù)。矯正養(yǎng)護(hù)是在出現(xiàn)摩阻損失或塑性變形等缺陷后進(jìn)行維修，而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在路面正常運(yùn)行較早時(shí)間進(jìn)行的維修工作。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

這里介紹幾種用于高速公路瀝青路面的預(yù)防性維護(hù)措施，這些措施如果在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行實(shí)施，將可以有效延長(zhǎng)瀝青路面的壽命。

2.1 裂縫修補(bǔ)

裂縫修補(bǔ)是將密封材料直接應(yīng)用于路面的裂縫中。對(duì)于瀝青路面，裂縫通常會(huì)被清理干凈以確保有足夠的密封劑進(jìn)入到裂縫中，并達(dá)到一定的密封深度，修補(bǔ)好裂紋后可以使二次裂紋增長(zhǎng)的可能降到最小，并可以使路面壽命至少增加2年。

2.2 霧封層

霧封處理通常是利用稀釋的瀝青乳液直接噴灑在現(xiàn)有路面的表面。這種處理方法一般應(yīng)用于路面厚度的增加，并解決碎石密封或開(kāi)級(jí)配混合料的剝落問(wèn)題。霧封應(yīng)在表面能夠以0.2～0.5L/m2 吸收乳液的地方應(yīng)用。霧封是為了減少路面的氧化和路面表面的小裂縫而設(shè)計(jì)的處理措施。霧封的壽命取決了路面的具體情況，但一般為3～4年。而對(duì)于大裂縫、車(chē)轍或結(jié)構(gòu)缺陷的路面時(shí)，霧封無(wú)效。

2.3 碎石封層

碎石密封處理是使用粘合劑將大小相同或級(jí)配相同的碎石料覆蓋粘合在路面病害處?？梢允箚螌右部梢允苟鄬?。碎石封層可以密封小裂縫并提高表面摩擦，同時(shí)還有防水的功效。碎石密封通常用于低流量道路，一般是日流量小于5000 輛的高速公路路面。一些學(xué)者使用改性聚合物粘合劑，研究了大流量的道路上碎石密封的應(yīng)用，但效果不一。

用于碎石密封的材料包括傳統(tǒng)或改性的快速凝固乳液和瀝青、水泥。用改性劑可以有更好的力學(xué)表現(xiàn)。碎石骨料的尺寸一般為2～6mm，6～12.5mm，12.5～19mm。

2.4 薄層冷拌密封

將乳液、集料、水泥、化學(xué)品的混合物拌合后直接放置于路面需修復(fù)處。稀漿采用慢速或速凝乳液和集料，集料一般小于6mm。在中低流量的路面，處理的有效壽命為3～6年。薄層冷拌密封的性能受多種因素的影響，包括路面狀況、施工質(zhì)量、交通負(fù)荷和氣候條件。微表面活性劑是一種改性聚合物的冷漿體系。使用連續(xù)分級(jí)，100%粉碎的骨料（粒徑一般小于9mm）。微表面活性劑固化性能要比傳統(tǒng)稀漿封層更好，而且可以放置在更厚的車(chē)轍中（50mm 的車(chē)轍）。微表面活性劑已被用于瀝青和水泥混凝土路面，以改善紋理、填補(bǔ)車(chē)轍并提高表面摩擦。微表面材料的性能受現(xiàn)有路面狀況、箭筒荷載、施工質(zhì)量等因素的影響。

2.5 薄層熱拌覆蓋

薄層熱拌覆蓋與常規(guī)覆蓋層相似，但是厚度一般小于37.5mm。但是其只是用來(lái)修補(bǔ)路面的不平整，不能解決路面病害問(wèn)題。它們包括稠密、開(kāi)放以及間隙級(jí)配的混合料，通常含有改性的粘合劑，如聚合物或生膠。密實(shí)級(jí)配和間隙級(jí)配的混合料密封路面，可以提高車(chē)輛行駛質(zhì)量和防滑性能。

3 養(yǎng)護(hù)措施適用情況

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)選擇時(shí)應(yīng)最大程度上保證路面的安全性、可維護(hù)性和成本。但是大部分情況下難以明確適宜的養(yǎng)護(hù)措施，表1給出了各種情況下適宜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

3.1 粗糙度

表面粗糙度會(huì)影響平順性，并最終導(dǎo)致其他類(lèi)型的損壞。粗糙度的改善包括薄層熱拌覆蓋或表面銑削和分級(jí)，但后者不屬于預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)。

3.2 車(chē)轍

通過(guò)預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)可以解決混合料的致密化或胎釘磨損造成的車(chē)轍。微表面處理和薄層拌熱覆蓋通常用于這種類(lèi)型的道路損壞，但是結(jié)構(gòu)缺陷所引起的車(chē)轍無(wú)法通過(guò)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施來(lái)處理。

3.3 裂紋

這種類(lèi)型的損傷包括隨機(jī)的非載荷相關(guān)的裂紋或載荷相關(guān)的疲勞裂紋。非負(fù)載裂紋（熱收縮）可以通過(guò)各種維護(hù)措施來(lái)解決，如裂紋密封、霧封、碎石密封和薄層覆蓋（冷或熱）。

3.4 泛油

這種情況通常發(fā)生在瀝青混合料過(guò)瀝青化時(shí)，它會(huì)造成路面濕滑。這種問(wèn)題的養(yǎng)護(hù)一般有碎石封層或開(kāi)普密封。如果有車(chē)轍與泛油有關(guān)，可能需要替換損傷處的瀝青混合物。

3.5 風(fēng)化/剝落

這種類(lèi)型的損壞通?？梢酝ㄟ^(guò)預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)技術(shù)來(lái)解決，如霧封、碎石封層或薄冷拌層。

表1 不同情況下合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

4 結(jié)論

本文在結(jié)合高速養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了在瀝青路面各種不同的損傷狀況下適宜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，并給出選擇養(yǎng)護(hù)技術(shù)時(shí)需要考慮的因素。隨著路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)日益成為養(yǎng)護(hù)管理部分日常工作的重要組成部分，養(yǎng)護(hù)管理部分必須解決信息整合同步中所出現(xiàn)的問(wèn)題。必須要解決許多技術(shù)問(wèn)題，包括評(píng)價(jià)分析、路面性能模型、技術(shù)選擇的規(guī)則以及程序開(kāi)發(fā)等。將路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)整合到路面管理系統(tǒng)中，才能充分發(fā)揮其效益。