公路瀝青混凝土路面預防性養護技術分析

文/朱偉、金燕云

1 意義

從瀝青混凝土路面預防性養護方面展開試驗和分析，選擇有著一定針對性、高效性的路面病害防治處理，并進行必要的養護，能夠避免出現病害惡化的問題以及路面出現性能下降的情況，促進行駛舒適性的要求，滿足交通運行標準。瀝青混凝土預防性的早期階段，主要是通過預防性養護措施來進行的。通常來說，預防性養護僅僅是針對一些微小病害問題來進行養護的，并未發現有明顯的損壞、嚴重損壞的瀝青道路形式或者有些公路路面出現了病害的前兆現象[1]。

2 預防性養護技術的特點

瀝青路面在使用過程中會經過如下幾個階段的發展：第一階段，投入使用初期，瀝青路面逐步氧化與損耗；第二階段，瀝青路面存有比較小的裂縫、坑槽等問題；第三階段，瀝青路面發生嚴重裂縫問題，進而逐步貫通龜裂，導致結構性能下降。預防性養護是瀝青路面提升性能的主要措施，可以實現周期性的強制保養，提高路面的使用性能。最佳的應用時期，可以使路面處于比較好的運行條件下，能夠實施預防性養護，將可能產生的病害問題消除在萌芽階段，保證其服務效果比較好，綜合效益比較高。

3 高速公路瀝青路面破壞原因

3.1 功能性破壞

3.1.1 局部裂縫很多都是在路面使用的初期階段就會發生的，其表面有細狀形式，導致該問題的主要原因就是基層與路基部位的壓實度性能不合格、質量控制不佳或者材料質量不合格等。

3.1.2 車轍為道路橫斷面中因為車輪的重復碾壓，導致表面發生沉陷問題。具體就是沿著行車帶內存有橫向高差的情況，也就是瀝青混合料的級配設計缺乏合理性、穩定性嚴重不足或者因為基層與表面結構部分的壓實度性能較差，導致輪跡部位和基層材料在車輛碾壓下出現變形或者剪切位移等變化。此外，重載與超載車輛運行數量比較多也會出現車轍危害。

3.1.3 橋頭跳車問題是存在于橋與涵洞之下的結構物和路面連接位置上，因為各個結構部位的施工材料不均勻而導致結構物存在高差的問題。

3.1.4 波浪發生的原因就是材料設計缺乏合理性、施工質量不達標，進而導致材料性能難以抵抗車輪水平力的影響；縱坡的位置上，因為高溫而導致其病害問題存在。

3.1.5 沉陷是因為路基壓實度性能較差而產生的，尤其是很多高填方與壓實度難度比較高的半填半挖路段內，一般會出現在構造物的兩側[2]。

3.1.6 松散和剝落松散存在于損壞嚴重的路面結構中，如果瀝青材料在配制中選擇使用的是中性或者酸性的石料，則會導致其集料的形成中黏性比較差，并在車輛載荷的持續碾壓作用下，導致其從路面上剝落，進而使路面成為麻面的形式，出現坑槽、松散等問題。施工中如果發生了混合料的離析問題，也會導致剝落問題出現。

3.2 水破壞

水損害是目前我國高速公路瀝青路面內發生早期損壞的主要原因之一，主要特點如下所示：瀝青表層泛油且還有推移變形、車轍變形等問題，在中、下面層中出現潮濕的情況，存在油石分離與松散的情況，且其一般出現在交通通行量比較大的車道內。水破壞問題的數量和速度與公路項目所處地點內的降雨量高低有著直接的關系。在其他條件完全一致的條件下，上海的降雨量比較大，所以該地區內瀝青路面的水破壞要比半干旱地帶內的瀝青路面出現的水破壞問題還要較為嚴重，且發生的速度也會比較快。網裂、形變的全面發展形成坑洞的情況也與上述因素有著直接的關系，一般都是在一兩個雨季內逐步形成坑洞。

4 高速公路瀝青路面預防性養護

4.1 霧封層和還原劑封層

這種封層的形式主要是把霧狀形式的乳化瀝青或者專門的再生劑直接噴射到已經老化的瀝青路面中，其主要的作用就是進行表面氧化瀝青路面的更新與還原。霧封層與還原劑封層有著一定的共同性，在施工后的較長時間內才能開放交通；同時，還要嚴格控制單位面積內的噴灑量，如果噴灑量超出標準，則會導致表面形成薄膜而出現摩阻力不足的情況，如有必要，可以通過鋪砂的方式提升抗滑阻力。因此，該技術一般都是使用到交通量比較低、速度比較低的路段中。

4.2 稀漿封層

4.2.1 稀漿密封技術最早是德國研發出來的，我國在20 世紀20年代引入應用，其主要是根據相應級配的要求將骨料、乳化劑、瀝青、水、添加劑等根據要求制作成為稀漿混合物的形式，在經歷幾十年的應用，這已經是比較好的養護施工方式。該技術應用中，可以進行瀝青路面早期磨損的修復處理，尤其是老化、裂縫、坑等病害問題，能夠使路面有著較強的防水性、抗滑性與耐磨性，并且施工相對簡單，成本也比較低[3]。

4.2.2 在稀漿封層技術應用的過程中，主要是按照密封點厚度的類型進行施工的，一般來說其可分成細封層、中封層以及粗封層幾個層面。細封層通常都要進行密封填充以及空白填充等；而對于中封層施工來說，其主要是采用預防性養護技術的應用后，達到瀝青面層松散、開裂以及老化的控制效果，大大提升路面抗滑性能的效果，并在相應的范圍內可以進行瀝青路面或者水泥路面密封層或者磨耗層等方面的處理；粗封層就是進行多層密封施工，可以應用到表面層結構進行處理，有著非常高的抗滑性能。

4.2.3 溫度測量與控制。相關人員應按照施工的要求明確具體的漿體密封配合比的要求，然后考慮到路面的具體狀態，通過稀漿封層的方式，提升施工的效果，并結合密封性結構與耐磨骨料的類型與質量，選擇最為合適的改性劑、乳化劑的材料，再按照現場的標準明確具體的填料種類與數量。確定配合比參數時，應首先在室內開展試驗，然后初步配合比確定，并根據該標準要求展開試驗，綜合考慮到氣溫、材料、濕度等多個因素，選擇最佳的配比參數，明確合適的技術標準，最終有效提升養護施工效果。

4.3 微表處理預防技術分析

微表處理技術就是通過應用礦物填料、聚合物改性乳化瀝青以及水等方面的材料，根據相應比例標準制作符合要求的混合料進行瀝青路面的攤鋪施工，從而確保路面的平整性符合要求，避免在后期的防護施工中造成比較嚴重的不平整問題。此外，還要結合路面的損壞程度選擇合適的平鋪次數，按照要求實現多次平鋪施工。對于這種微處理技術的應用，很多國外工程企業都會進行高速公路的預防性處理，但是我國并未完全使用，因此高速公路的修補中還會存在較高的頻率。經事實分析發現，高速公路采取必要的預防性養護措施不僅可以降低養護成本，還可以在施工中進行封水處理和輕微公路病害養護處理，然后實現該技術的合理應用，所以微表處技術使用范圍比較大。

4.4 灌縫

通過人工方式進行灌縫與施工，雖然其施工工具很簡單，但它避免雨水直接進入結構內部。由于加熱溫度的控制難度較高，灌縫深度無法滿足要求，均勻性嚴重不足，灌縫材料的拋撒會出現路面表面質量不合格的情況，所以很多情況下施工方會選擇使用壓力式灌縫機進行施工。灌縫施工開始前，通常要進行縫內的清理工作，符合要求后才能開始施工，超出3mm寬度的裂縫要實施開槽處理，且使用配備有壓力系統的灌縫機進行施工。通過該灌縫機進行灌縫施工，能夠使灌縫材料與裂縫有著非常好的粘附性，符合灌縫施工的技術標準和要求[4]。

4.5 路面熱再生修補

為了有效節約路面施工材料，避免舊料的存在給環境帶來嚴重的污染問題，我國很多地區都選擇使用舊料再利用的方式，其瀝青就地熱再生技術與冷銑-廠拌再生工藝對比分析，發現其能夠節約材料的運輸與廠拌設備的應用。瀝青路面的施工階段，受到車輛行駛、自然條件等多個方面的影響，導致其存在脆硬老化問題，也就是舊路面材料的瀝青結合料的形式出現了嚴重的老化問題。主要的外部表現就是針入度減小、軟化點提升以及延度下降等方面。瀝青材料的種類很多，其材料試樣也不同，常見的為混合型。瀝青材料在應用的過程中，材料之間通過配比拌和后會出現化學變化，這就增加了瀝青材料自身硬度，而粘性下降就會導致龜裂問題存在，發生松散病害問題。廠拌熱再生技術通過加入必要的再生劑的材料，然后通過加熱拌和的處理進行多次反應，提升了瀝青材料的性能，在符合技術標準之后進行施工，從而達到了再生利用的效果[5]。

5 結語

盡量不要將路面結構強度性能參數作為混凝土早期性能評價的技術指標，應該將瀝青混凝土是否能夠達到規范性的要求作為預防性養護措施應用的基礎條件，同時重點檢測裂縫度、車轍、平整度等方面，以確定采取何種處理措施。

建議把裂縫度不大于50m/1000m2的路段作為預防性養護的研究對象。

建議將車轍深度為0～25mm 的區間作為預防性養護階段車轍的研究范圍。

在高速公路養護中，要想全面提升公路的質量和水平，延長使用年限，確保人們的生命安全不會受到任何的影響，需要采取必要的養護處理措施，充分重視預防性養護處理措施，積極開展路面損壞危害方面的宣傳，加強預防性養護措施的應用，從而提升道路工程的整體質量。