瀝青路面預防性養護技術在農村公路中的運用

摘 要：通過綜合分析和評估不同的養護技術，包括霧封、裂縫填充、微表面處理、熱再生與冷再生等，采用案例研究與性能數據對比來確定各技術的有效性，并采用成本效益分析和環境影響評估，以量化技術選擇的經濟與環境利益。結果表明，采用適時的預防性養護措施可以顯著延長路面使用壽命并減少長期維護成本，技術比較和實地應用驗證了預防性養護技術在提升路面性能和降低環境影響方面的有效性。預防性養護不僅能夠延長路面壽命，還能增加道路安全性和減少維護成本。通過這些策略的實施，預防性養護可以作為一種有效的管理工具廣泛應用于農村公路的持續發展與維護中。

關鍵詞：瀝青路面；預防性養護；農村公路；道路維護；可持續性

中圖分類號：U416" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2024）06-0010-03

0 引言

農村公路因其特有的地理和經濟條件，對路面養護技術提出了更高的要求。傳統的應急修復方式在處理路面老化和損傷問題時效果不佳且成本高昂，因此采用預防性養護技術，通過定期的維護預防路面早期損害是一種更為經濟和有效的策略。

1 瀝青路面預防性養護技術的概述

瀝青路面預防性養護技術是一種有效的策略，其通過定期的檢查和維護工作，防止路面損壞進一步擴展，從而降低全面修復的需求和成本。該技術包括裂縫填充、密封涂層、表面處理及混合料覆蓋層的應用。

1.1 裂縫填充

裂縫填充是通過使用特定的填充材料，如瀝青乳化劑、修補劑或封縫劑來封閉路面裂縫，防止水分和雜質滲透到路基中，是延長路面壽命的基本步驟。裂縫填充不僅限于簡單的封閉作用，還涉及對裂縫周圍材料的加固，可以避免未來裂縫的擴展。這種方法通常與其他養護技術結合使用，以實現最佳的修復效果。

1.2 密封涂層

密封涂層技術是通過在現有的瀝青表面上施加一層保護性涂層如聚合物改性乳化劑，保護路面免受水分、紫外線和化學物質的侵害，提高涂層的附著力和耐久性。這種改性涂層不僅防水性更強，也能抵抗路面油污和化學腐蝕，大大增強了路面的整體防護效果。

1.3 表面處理

表面處理技術包括霧封、微表處理和薄層覆蓋，通過在現有路面上添加新的材料層來改善其性能和延長其使用壽命的方法。表面處理技術中的霧封和微表處理，通過應用特殊的高粘性瀝青乳化劑混合細粒度骨料，填補路面的微小裂縫和孔洞，恢復其原有的平滑度和防水性能。這一技術適用于交通密集且磨損較快的路段，能有效延緩這些區域路面的老化過程。

1.4 混合料覆蓋層

混合料覆蓋層是通過在原有瀝青路面上鋪設一層由改性瀝青和再生材料制成的新混合料，利用舊材料，不僅能減少環境負擔，還能提升路面的承載能力和抗裂性。這種綜合材料使用在重載交通路段，能夠顯著提高道路的服務壽命和性能。

2 瀝青路面預防性養護技術在農村公路中的作用

2.1 延長路面使用壽命

表面處理（如霧封術或薄層瀝青混凝土覆蓋層）能夠為老化的路面提供新的防水層，阻止水和氧氣滲透至路基，從而減少水損和氧化造成的損害。裂縫控制技術是通過使用高彈性瀝青材料填充和封閉路面裂縫，避免水分侵入和凍融周期對路面結構的破壞，減少細小裂縫演變成大裂縫的風險。結構加固是通過增設或替換磨損層，利用高性能的改性瀝青，增強路面的承載力和抗變形能力。

2.2 提高行車安全性

養護技術（如攤鋪超薄磨耗層（UTWC）和高摩擦表面處理（HFST））被廣泛用于提升路面抗滑性能，這些材料通過增加路面粗糙度，改善輪胎與路面的接觸效果，從而有效降低行車過程中的滑移風險。

透水性瀝青和改性瀝青混合料的應用能夠優化路面的排水性能，減少雨水積聚，進一步降低水滑事故的發生。應用紅外線熱成像技術和聲波檢測，可以準確識別潛在的路面問題，如內部裂縫和亞表面空洞。通過早期識別并修復這些隱患，可以防止問題惡化，避免可能的事故風險。

2.3 降低長期維護成本

預防性養護主要側重于早期識別和修復小規模損壞，從而阻止其發展成更嚴重的結構問題。如應用表面封層技術如霧封或微表面處理，可以有效地封閉路面表面，并可以防止水和氧氣侵入。定期的裂縫填充作業可以防止水分通過裂縫滲透到路基中，減少凍融循環對路面結構的破壞[1]。

應用改性瀝青材料和添加劑，如橡膠或聚合物可以提高路面的柔韌性和耐久性，從而降低因溫度變化或車輛荷載引起的損傷。

有效的排水系統設計也是降低維護成本的關鍵，能夠確保水分能迅速從路面排出，減少水損和相關的路面結構問題。

通過實施這些技術，可以實現在路面整體生命周期內的成本效益最大化，降低緊急修復的頻率和成本，保證了公路資產的長期價值。

2.4 適應氣候變化的挑戰

氣候變化導致的極端天氣條件（如高溫、暴雨和寒冷天氣），對道路基礎設施提出了新的維護和設計要求。為了增強路面的適應能力和抗氣候影響的彈性，養護技術需要采用更為先進和可持續的方法。

應用高反射率的路面材料以減少熱島效應，這類材料能顯著降低路面表面溫度，減輕高溫對瀝青路面的軟化和變形的影響。增加路面的透水性能是應對暴雨和排水問題的有效策略，透水性瀝青和混凝土能夠促進雨水的及時排放，防止水損和路基沖刷。

在冷氣候區域，采用含有抗凍性能的材料和添加劑，如抗裂劑和纖維，可以增強路面的抗裂性，減少因溫度低下導致的路面裂縫。結合現代傳感技術和智能監控系統，對路面狀態進行實時監測和基于預測的維護也可以有效提前響應氣候引發的路況變化。

3 農村公路中瀝青路面預防性養護技術的運用要點

3.1 選擇合適的養護時機

養護時機的確定依賴于對路面損耗程度的細致監測和科學分析，包括路面的結構完整性、裂縫發展情況以及車輛使用頻率等因素。典型的預防性養護活動應在路面表現出初期老化跡象時即進行，如輕微的裂縫和表面起皮，而非等到路面損害加劇[2]。氣候條件也是決定養護時機的一個重要因素，例如，在干燥季節進行養護可以確保材料的最佳粘結效果和養護質量。表1是基于路面狀況和外部條件的養護時機。

通過應用現代化的路面管理系統，結合傳感器數據和定期檢測結果，能夠精確地分析路面的當前狀況和預測未來的退化趨勢，從而為制定養護計劃提供科學依據。這種基于數據驅動的養護時機選擇方法不僅可以提高養護工作的效率，也能確保資金投入的經濟效益，有效管理延長公路的服務生命周期，能夠確保交通安全與暢通。

3.2 采用有效的養護技術

常見的預防性養護技術包括霧封、裂縫填充、薄層覆蓋（如微鋪層）以及冷再生和熱再生。表2是養護技術的適用條件和預期效益。

通過采用有效的養護技術，決策者可以根據具體路況和預算選擇最合適的養護技術，實現最優的路面維護效果和經濟效益。這種策略性的技術應用確保了農村公路系統的持續性能和安全性，還能增加效率和操作的可行性。

3.3 保障養護質量

質量保證開始于養護計劃的制定階段，涵蓋材料選擇、施工方法、監控程序和績效評估。高質量的材料是基礎，包括使用改性瀝青和高標準的骨料，能夠適應特定的氣候條件和交通負載。采用最先進的設備和技術，如溫度控制的鋪裝設備和精確的材料混合技術，可以確保瀝青混合料的均勻性和鋪設的一致性。

實施詳盡的施工監控程序，包括對施工過程中每一步驟的持續監控，如鋪設溫度、壓實度和厚度。這些監控活動應通過實時數據收集進行，以便及時調整施工參數，保證施工質量。通過定期的路面檢測和長期的性能跟蹤完成績效評估。評估標準包括路面的平整度、裂縫發展速度和抗滑性能等指標，通過這些數據評估養護活動的效果，以為未來的養護計劃提供修改依據。通過實施綜合性的質量保障措施，可以顯著提高養護工作的成功率，延長路面的使用壽命，最終實現道路養護資金的最大化利用，確保公路網絡的穩定性和安全性。

3.4 綜合考慮環境與經濟因素

綜合性的考慮需要評估養護活動對環境的影響，包括材料的生命周期評價、能耗以及排放量。此外還需評估經濟投入與預期的維護效益之間的關系，確保養護方案在經濟上的可行性和在環境上的責任性。

從環境的角度看，選擇低碳足跡的材料和技術是至關重要的。采用再生瀝青和使用生物基或再生材料進行路面養護，能顯著減少對原始資源的需求和整體碳排放。這些材料通過減少新原料的開采和加工，降低了養護活動對環境的影響。采用冷再生技術相較于傳統的熱再生，可以在不顯著降低道路性能的前提下，減少大量的能源消耗和有害氣體排放。

從經濟角度來看，考慮養護活動的成本效益是非常必要的。通過實施成本效益分析，確定不同養護策略的長期和短期經濟影響。例如，雖然初期投資較高的改性瀝青可能會增加初期成本，但由于能夠顯著延長路面壽命和減少未來的養護需求，從長遠看是經濟效益更高的選擇[3]。通過采用先進的監測和管理技術，如使用道路狀態監測設備和數據分析工具，也可以精確地預測養護需求，優化資源分配，從而減少不必要的支出和資源浪費。

從養護計劃的可持續性評估角度來看，分析項目的生命周期成本，需要考慮到維護、操作和最終報廢階段的環境和經濟影響[4]。可持續性評估是確保養護計劃不僅符合當前的經濟條件，也符合長期的環境保護目標。

加強政策制定者、行業專家和公眾之間的溝通，共同探討和實施最佳養護實踐。可通過教育和培訓項目提高公眾和專業人員對瀝青路面養護工作環境影響的認識，促進環保養護技術的采用，通過政策激勵措施如稅收優惠、資金補助等方式鼓勵采用環境友好和經濟高效的養護方案[5]。

4 結束語

實施高效的預防性養護技術對于維持農村公路的功能性和安全性至關重要。選擇合適的養護時機、采用先進的養護技術、保證養護工作的質量以及在養護實踐中考慮環境和經濟的可持續性，都是確保道路網絡長期穩定運行的關鍵因素。

隨著技術的不斷進步和可持續發展理念的普及，預防性養護技術只有不斷創新，才能適應不斷變化的技術、環境和經濟條件。因此，持續的研究、政策支持和行業合作是推動這一領域發展的重要推動力，希望能為農村公路管理部門提供實用的參考，幫助其制定更有效的養護策略，從而提升公路系統的整體性能和持久性。

參考文獻

[1] 藍楊虹.瀝青路面預防性養護技術在農村公路中的應用[J].運輸經理世界，2023，（16）：136-138.

[2] 趙小勇.瀝青路面預防性養護技術在公路養護中的應用[J].科技資訊，2022，20（14）：85-87.

[3] 焦學軍.探討公路瀝青路面預防性養護技術[J].建材與裝飾， 2019（15）：249-250.

[4] 李驍飛.農村公路瀝青路面路用能力評定及預防性養護措施[J].山西建筑，2018，44 （22）：170-172.

[5] 王南昌.農村公路（貴州省仁懷市縣道X390）瀝青路面預防性養護技術研究[D].西安：長安大學，2017.