第一篇：高速公路瀝青路面超薄磨耗層養護技術的應用

高速公路瀝青路面超薄磨耗層

養護技術的應用

羅艷玲

（廣東省高速公路有限公司廣清分公司，廣東清遠 511542）

摘要：通過采用Novachip超薄磨耗層預防性養護技術，對廣清高速公路北段瀝青路面裂縫病害進行處理，減緩了路面病害的發展，改善了路面使用性能，減少養護資金的投入，取得較好的效果。

關鍵詞：高速公路；瀝青路面；Novachip超薄磨耗層；預防性養護技術

0引言

高速公路路面預防性養護，是指通過定期路面調查，及時發現路面輕微破損與病害跡象，分析研究其產生原因，對癥采取保護性養護措施，防止微小病害進一步擴大，以減緩路面使用性能惡化速度，及時修復路面微小病害，防止水分侵入破壞路基，使路面整體結構得到保護，不致產生嚴重損傷，從而減少銑刨、翻修次數，大大節省大修費用，并延長路面使用壽命，保持路面良好的服務狀態。一般是在道路投入使用5~7年后進行。國外的經驗表明，采取有效的預防性養護措施不但可以提高道路的使用品質，而且還具有良好的經濟效益，大大延長道路使用年限，可節約養護資金多達50%以上。工程概況

廣清高速公路北段（下稱廣清北）于2004年12月底建成通車，全長20.647km，全線除隧道（K2+800~K4+400）、收費站廣場（K17+500~K17+800）采用水泥砼路面外，其余18.738km為瀝青路面。計算行車速度：100km/h；路基寬度為24.5m(整體式路基)、12.75m（分離式路基）；雙向四車道；設計車輛荷載：汽車-超20級，掛車-120。經過幾年的運營，出現了裂縫、唧漿、輕微車轍等病害。對比歷年檢測數據，顯示平整度、抗滑性能和結構強度等功能性指標有所下載。為提高路面行駛質量，延長高速公路壽命，實施預防性養護已勢在必行。路面病害分析

2.1 路面破損狀況

2008年4月和9月，對廣清北路面狀況采用人工檢查的方法進行了兩次調查。

根據兩次路況調查的分析，廣清北瀝青路面的主要病害是裂縫，裂縫均采用封縫膠進行了密封，封縫效果比較好。但是從兩次的檢查對比發現，路面狀況衰減比較快，特別是廣州方向K7+200~K8+200、K11+200~K12+200、K13+200~K14+200、K17+200~K18+200、K19+200~K20+500和清遠方向K13+200~K14+200、K19+200~K20+500等路段，若及時采取預防性養護措施，可大大節約日常養護資金的投入，并延長道路的使用年限。

廣清北在2007年對K1+200~K2+800、K6+200~K7+200、K9+200~K10+200與2008年4月對K14+200~K17+500實施Novachip超薄磨耗層技術試驗段，在及時進行預防性養護措施后，路面狀況明顯好轉并維持，說明很有必要對未處理的其他路段進行預防性養護。

2.2 主要病害

通過路況調查，廣清北瀝青路面病害主要是裂縫，橫縫占主要，其次是縱縫。

從不同路基型式的路面裂縫分布來看，無論是填方段或挖方段路面均有橫向裂縫或縱向裂縫出現，可見廣清北瀝青路面裂縫的 與路基的沉陷關系不大，但有一部分橫向裂縫是在橋涵構造物搭板邊緣處產生的，且大部分是通縫，這部分裂縫與路基和構造物的差異沉降有關，這類橫向裂縫（79條）約占總橫向裂縫（1340條）的6%左右。

2.3 主要病害成因

綜合現場檢測調查結果，并從路面裂縫病害處鉆芯分析，廣清北路面裂縫病害產生的原因主要有：

（1）橫向裂縫產生的原因分兩種。一種是在基層成型過程中因材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫，或者是基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。另一種是因地基或路基與構造物差異沉降引起的橫向裂縫。

（2）縱向裂縫產生的原因，一方面主要是由于路基局部的不均勻沉降造成基層縱向開裂，并反射至瀝青面層，形成由基層到面層下寬上窄的反射裂縫。另一方面是由于材料，施工質量的影響，車輛荷載的剪切應力超出了路面混合料的抗剪強度，導致一部分縱裂從上向下發展。

3選定設計方案

根據路面的實際現狀，在保證社會影響較小和便于施工組織、盡量縮短開放交通時間的前提下，對廣清北選用NovaChip超薄磨耗層進行預防性養護，其具有以下特點。

3.1 延長路面使用壽命

改性乳化瀝青的流動性和粘結性，對路面出現輕度裂縫、輕微剝落等病害進行修正處理，形成一層改性乳化瀝青粘結防水膜，起到較好的防水作用；同時特種改性乳化瀝青，提供了超薄磨耗層和現有路面之間超強的粘結力，與原有路面形成一個整體，具有良好的受力性能。這種粘結、防水層可較好地延長路面的使用壽命，是一種優良的預防性養護方案。

3.2 施工速度快、開發交通時間短

超薄磨耗層的厚度僅10~25mm，攤鋪速度可達10~15m/min，每天可完成2萬㎡。同時由于厚度薄，散熱快，路面很快就冷卻，一般在完工后20~40min即可開發交通，減少施工對行車的影響。

3.3 具有良好的舒適性和安全性

原有道路經攤鋪超薄磨耗層后，能較好地改善路面的平整度和視覺效果，同時其開級配的特點，可降低輪胎噪聲，提高了行車舒適性。

超薄磨耗層的開級配特點，在雨天行車時，可有效減少水霧，同時其較大的宏觀構造深度，增強了路面的抗滑性能，很好地保證了路面的行車安全性。瀝青路面Novachip超薄磨耗層預防性養護設計

4.1 裂縫處治

根據裂縫寬度的不同分別采取相應措施：

（1）縫寬＜2mm的裂縫：采取壓縫帶對裂縫進行封閉。

（2）縫寬為2mm~5mm的橫向裂縫，無或少支縫的縱向裂縫：對裂縫吹干、清理干 凈后，采用改性乳化瀝青深層灌縫，填入干凈石屑或粗砂，搗實，用壓縫帶封口。

（3）縫寬＞5mm的裂縫，或裂縫兩邊出現較多的支縫，即裂縫較嚴重時，采用注水 泥漿法修補。

4.2Novachip超薄磨耗層技術

Novachip改性超薄磨耗層采用優質軋制集料，間斷級配，具有可以分為兩部分：一是改性乳化瀝青的撒布，二是改性熱拌瀝青混凝土的攤鋪及碾壓。改性乳化瀝青所起到的作用主要是密封密封原路面及保證新混合料與原路面的有效粘結。而改性熱拌瀝青混凝土是由較大粒徑的斷級配集料、改性瀝青經熱拌和而成，其主要作用是提供一個平順、耐久、具有一定抗滑能力的表面。

施工時首先在舊瀝青路面上撒布一層較厚的改性乳化瀝青（1.2kg/㎡），馬上鋪筑熱拌瀝青混合料，此時乳化瀝青憑借高溫上升裹附在熱拌瀝青混合料的石料四周，乳化瀝青粘結層破乳，使超薄熱瀝青層與原路面實現充分粘結，隨后鋼輪壓路機碾壓幾遍，20min內即可開

放交通。設計攤鋪厚度為20mm。其獨特的斷級配混合料能更有效地降低噪音，減少水霧；具有更高的抗滑性能，更好的排水性能，雨天行車安全系數高；增加路面承載能力和延緩疲勞開裂。

為了驗證Novachip超薄磨耗層技術的使用效果，于2007年及2008年初在廣清北高速公路進行了試驗段的鋪筑，相對于同時期的微表處等預防性養護措施。其效果明顯。一般認為Novachip的使用壽命可以達到3~5年。施工技術要求

在進行Novachip超薄磨耗層處治施工前必須對裂縫等病害進行修補。修補完成后，在舊瀝青路面鋪設一層較厚的改性乳化瀝青（1.2kg/㎡）然后馬上鋪筑2cm厚熱拌瀝青混合料，最后采用鋼輪壓路機碾壓。新鋪筑的瀝青混合料與舊路面在接頭位置做好順接，順接長度不少于2m。攤鋪施工按由內至外進行兩次攤鋪完成全寬度罩面。

5.1 瀝青

瀝青材料采用超薄粘結磨耗層專用改性瀝青Novachip和改性乳化瀝青NovaBond，滿足《公路瀝青路面施工技術指南》（JTJ F40-2004）關于聚合物改性瀝青技術要求的規定。NovaBond（聚合物改性乳化瀝青）的性能必須滿足Novachip系統整體設計要求，以實現系統的路用性能。

5.2 粗集料

選用三級以上的石料軋制而成的碎石。必須使用堅韌、粗糙、有棱角的優質石料，嚴格限制集料的扁平顆粒含量。

5.3 細集料

細集料采用機制砂，注意應具有一定的棱角性

5.4 礦粉

使用石灰巖等堿性石料磨細的礦粉，不得使用酸性巖石、基性巖石等其他礦物的礦粉。

5.5 對瀝青混合料的要求

混合料拌合：瀝青混合料正式拌合前需檢查瀝青加熱溫度和礦粉溫度，瀝青加熱溫度控制在150℃～170℃，礦粉加熱溫度控制在160℃～170℃，混合料溫度超過190℃時廢棄。混合料應拌合均勻，無花白、無結塊和嚴重離析現象，拌合時間控制在每盤料40s～50s。混合料運輸：采用篷布覆蓋的12t自卸車運輸瀝青混合料，在車廂側板和底板均勻涂刷一層1：3的柴油水混合液，預防混合料與車廂粘結；運料車的數量應較拌合機的生產能力或攤鋪能力略有富余；混合料運輸至現場的溫度不低于160℃。

改性乳化瀝青膜噴灑和熱瀝青混合料攤鋪：高性能超薄磨耗層專用設備特根SF-1800，該設備能夠一次性進行改性乳化瀝青膜噴灑和瀝青混合料攤鋪及燙平。改性乳化瀝青膜在60℃～80℃的溫度下噴灑，噴灑量為0.98ml/㎡。熱瀝青混合料攤鋪在改性乳化瀝青噴灑后3s內進行。

熱瀝青混合料碾壓：瀝青混合料攤鋪后，壓路機緊接碾壓，以縮短碾壓作業段長度，但以不得產生推移、發裂為原則。碾壓通常以靜態方式進行，用12t雙鋼輪壓路機碾壓2

第二篇：高速公路瀝青路面養護技術對策

高速公路瀝青路面養護技術對策

摘 要:從高速公路瀝青路面病害類型、原因分析入手,從養護技術和養護管理兩方面對速公路瀝青路面的養護管理工作進行了探討,強調了預防性養護的重要性，路面養護對策選擇是路面養護的關鍵技術之一,決定著養護措施選擇的科學性和合理性。分析過程體現了壽命周期費用分析法的思想,并采用路面養護專家系統來輔助決策。最后針對主要的路面破損形式提出了路面養護的對策及建議提出了養護與維修的對策及建議，把現有預防性養護措施歸結為裂縫填封、局部缺陷修補、表面封層和薄層罩面4類通過適用性分析總結形成了瀝青路面預防性養護技術對策集合。

關鍵詞:高速公路;瀝青路面;養護技術;養護管理;預防性養護。

一 引言

隨著我國高速公路的迅猛發展，各種養護技術也必須的跟上，高速公路瀝青路面養護的目的：“經常保護公路公共設施的完好狀態，及時恢復損壞部分，保障行車安全、舒適、暢通”。養護工作一般分為兩種：預防性養護和修復性養護。預防性養護工作旨在保護路面并減小路面質量下降速度，修復性養護工作旨在修復特定的路面破壞或損壞區域。及時的預防性養護能延緩在交通與環境施加的荷載作用下路面損壞的時間。延遲養護與延期養護增加了缺陷數量、增大了嚴重程度，以致在改建時修補費用增加。不斷地推遲養護與完善修復措施，縮短罩面與改建之間的時間間隔，因而顯著增加路，預防性養護是一個系統工程，可以簡單概括為:在適當的路段、合理的時機對路面采取經濟有效的養護措施本文首先對現有常用預防性養護的措施進行分類，分析各種養護措施的技術特點、適用條件以及期望得到的使用壽命和經濟效益等，最終形成概念清晰的預防性養護對策，制定路面預防性養護的決策框架，解決路段選定和養護措施的選擇問題。

二 瀝青路面典型病害記起原因

瀝青路面的損壞所表現出的形態和特征是多種多樣的，這是因為促使路面出現損壞的原因是多方面的。高速公路瀝青路面損壞的形態、特征和因素，可將路面的損壞形式分為裂縫、變形、表面損壞三大類。

（1）裂縫：橫向裂縫為路面中線近于垂直的裂縫。裂縫起初大多出現在路面兩側的硬路肩，逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的，而是由于低溫收縮或半剛性基層收縮產生的。冬季低溫凍縮是誘發橫向裂縫的重要因素。縱向裂縫為與路面中線大致平行的裂縫。大多出現在半填半挖路基或路面加寬處。其原因是由于壓實度不夠，高填方路段路基土滑移，路基或基層出現不均勻沉降而產生縱向裂縫。混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好，也會出現縱向裂縫。

（2）車轍：即路面表面沿輪跡的縱向凹陷。車轍嚴重是高速公路病害不同于一般公路的一個顯著特點。瀝青路面上的車轍，除了影響行車舒適性外，還對交通安全有直接影響。

（3）松散：即集料和瀝青逐漸脫開并散失。松散可出現在整個路面表面，但由于行車的作用，一般輪跡帶處比較嚴重。產生松散的主要原因是由于混合料中瀝青含量偏低。瀝青與集料粘附性差，或是由于瀝青的老化，水的浸入也是產生松散的主要原因。

（4）坑槽：即路面上出現的坑洞，是龜裂、松散等其它損壞進一步發展的結果。由于表面水從這些損壞處浸入，停留在基層表面上，在車載反復作用下動水沖刷基層的細料并逐漸形成灰漿，使瀝青面層與基層脫開，灰漿被車載擠壓，通過面層裂縫或面層混合料中的空隙擠到表面，使瀝青面層產生網裂，一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走而逐步形成坑洞，并不斷的擴大。

（5）沉陷：即路面表面的局部不均勻凹陷。其產生的主要原因是由于路基土壓實度不夠，導致路面在橫向和縱向產生不均勻沉陷和嚴重的縱向開裂，同時由于路基壓實度差導致路基強度顯著降低和路面承載能力不足而產生路面早期損壞現象。

（6）磨光：即路面在行車作用下集料棱角被磨成圓滑或平滑狀。路面表面紋理喪失，路面抗滑能力下降。路面磨光，是由于路面抗滑層集料組成設計和采用集料抗磨性能差所造成。

三 高速公路瀝青路面養護技術對策

根據病害、缺陷類型的不同和損害程度的大小,分析產生路面病害的原因,綜合考慮各類瀝青路面的使用周期及綜合評價結果,確定采用不同的養護維修措施,具體分為:預防性養護、矯正性養護、路面大中修和路面改善。對瀝青路面出現的裂縫、坑槽、松散、變形等常見病害應針對病害的產生原因，并根據路面的結構類型、維修季節氣候條件等實際情況，采取相應的維修措施及時進行處治。高速公路瀝青路面預防性養護措施包含了多種具體的養護技術，瀝青路面預防性養護技術大體上歸結為裂縫填封、局部缺陷修補、表面封層和薄層。破損類型 損壞程度 外觀描述

裂 輕 初期龜裂、縫細、無散落、裂區無變形,塊度20~50cm

龜裂 中 裂塊明顯,縫較寬,無或輕散落或輕度變形，塊度大于20 cm

重 裂塊破碎,縫寬,散落重、變形明顯,塊度小于20 cm

縫

不規則裂縫 輕 縫細,不散落或輕微散落,塊度大(>100 cm)

重 縫寬,散落,塊度小(50~100 cm)

類

縱裂 輕 縫壁無散落或輕微散落,無或少支縫,縫寬小于25 mm

重 縫壁散落重,支縫多,縫寬大于5 mm

型 橫裂 輕 縫壁無散落或輕微散落,無或少支縫,縫寬小于25 mm

重 縫壁散落重,支縫多,縫寬大于5 mm

(1)以裂縫為主的瀝青面層破壞。根據FWD檢測結果來判斷該路段沒有喪失結構承載力 ,防止裂縫的進一步擴展,行車荷載、環境等因素在裂縫處會逐步引起路面結構承載能力的損失。而對于僅行車道產生裂縫現象處,有延伸擴展到超車道的趨勢,這些路段有待進一步加強跟蹤觀測。另外,對路面裂縫嚴重處,建議可以先用優質的灌縫材料進行灌漿處理,再采用聚酯玻纖布貼縫或滿鋪,然后加鋪一定厚度的薄層瀝青混凝土罩面層。

對裂縫施工工藝要求有：a)對于小于13 mm寬的裂縫需使用一種裝有碳鋼切縫刀的 旋轉式開槽機,盡可能按切割段的裂縫尺寸并對準中線切割出均勻的正、長方形凹槽。b)裂縫清理:待填裂縫切縫后,需采用高壓氣體噴射設備進行清理,該設備須配備能夠有效清除空氣中雜物的油濾,并可輸出清潔干燥的、連續的、高容量的高氣壓氣流的空氣,每條裂縫周邊和裂縫槽至少進行2遍高壓噴氣流清理。第1遍清除裂縫雜物時噴氣棒嘴應把持在距離裂縫不少于5 cm的位置;第2遍距離可以較遠些,以便清除裂縫中和裂縫周邊的所有松散顆粒和雜物。c)裂縫填封:填封材料在清縫工序完成后應立即灌注,填封材料需在具有雙層保溫層,間接導熱加熱的鍋爐內攪拌融化,該材料通過瀝青泵輸送出來,灌注在清理過的槽口內,灌注時要自下而上充分填滿,應避免在填料下部產生氣穴,每條裂縫的灌注工作是連續的。如出現未充分填封的裂縫須再次進行填封處理,如出現輕微龜裂可采用橡膠抹平板來攤鋪填封材料,這些區域可在填封材料灌注完成后在表面撒沙子或細骨料。對于集網狀裂縫、坑塘和車轍為一體,平整度下降的瀝青面層破壞，應分臺階挖除病害范圍內的瀝青路面結構層或按一個車道挖除瀝青路面層,檢查路面基層的狀況。若基層完好,在灑布封層后,鋪筑8 cm AC-25 I粗粒式瀝青混凝土下面層、6 cm AC-20 I中粒式瀝青混凝土和4 cm AK-13 A瀝青抗滑面層,恢復至路表面。

(2)以車轍為主的瀝青面層變形的破壞。通常江蘇省對高速公路車轍超10mm~15mm的路段進行養護維修。針對這種病害形式,目前京滬高速公路管理有限公司主要采取現場熱再生處理后加鋪新的表面層,或者微表處的修復方法。但是這兩種方法修復車轍的效果不是很顯著,在修復1~2年后,又出現新的路面病害。故除了應用這兩種方法外,將研究應用一種新的車轍修補方法,即先用熱瀝青混合料填補車轍,再加鋪超薄罩面層。超薄表面層瀝青混合料對于修補車轍有很好的效果,具有重要應用前景。

（3）對于表面磨的破壞。瀝青路面面封層材料可以是單獨的瀝青或其他封層劑，也可以是瀝青與集料組成的混合料表面封層可以用來復原或延緩表層瀝青材料的老化，防止集料的散失;恢復路面的抗滑能力，密封表面的微小裂縫，防止水滲入路面結構層，提高路面行車能力一目前常用的表面封層技術主要包括霧封層、稀漿封層、微表處和石屑封層等薄層瀝青混凝土罩面是介于“傳統磨耗層”與“厚表面處治”之間的一種處治技術法國是國際上采用薄層瀝青混凝土路面的代表性國家，但是路網中約30%的道路使用薄層罩面養護，薄層罩面可以有效防止下滲水的破壞，有效地降低路面噪音，減少水霧，提高路面抗滑性能，在一定范圍內校正表面缺陷，提高路面平整度薄層罩面結構分為表面磨耗層和豁結防水層2個部分表面抗滑磨耗層能夠恢復路面的表面功能，提高路面的抗滑性能，改善路面的平整度。豁結防水層能夠保證薄層罩面與原路面結合緊密，防止雨水下滲，適度延緩舊瀝青路面反射裂縫的發展、隨意性，技術上很難確定一個固定的養護周期，只能根據路面的實際狀況隨機安排養護計劃，但是這些養護措施的實施卻是發揮后期各類預防性養護措施作用的基礎。把裂縫填封和局部缺陷修補定義為不確定性實施措施，把表面封層和薄層罩面定義為確定性實施措施。

四 高速公路瀝青路面養護管理對策

1)及時養護。許多高速公路瀝青路面經常出現一些小坑洞,特別是雨季過后,往往許多高速公路不及時補小洞,等到小洞變成大洞之后才補,造成養護資金的浪費。因此在養護管理時要加強日常巡視,及時進行日常性養護,并建立一套行之有效的高速公路瀝青路面養護維修管理系統。

2)當瀝青路面剛出現病害時,應及時考慮預防性養護,從而防止高速公路瀝青路面加速損壞。許多高速公路瀝青路面3~5 a就出現大中修,因此高速公路養護部門每年應根據路用品質將預防性養護作為一項重要的內容考慮,重視預防性養護,提高路用品質。

3)提高養護工程質量。養護工程質量太差,很多修補重鋪瀝青混凝土往往在使用不到1 a就重新出現了新病害。因此高速公路養護工程要采用正規的監理隊伍和施工隊伍,并加強現場質量管理,特別是原材料和配合比、現場攤鋪、壓實的質量控制。

4)加強超載治理。眾所周知,超載重載運輸對道路的損壞十分嚴重,是我國高速公路路面病害的“頭號殺手”,但目前公安、公路管理部門對超載運輸治理不力,許多查到了,也僅罰款了事,沒有起到應有的效果。超載治理仍是我國高速公路養護管理工作長期而艱巨的工作。

5）路面養護對策的選擇養護技術可分為三類:預防性養護、改正性養護和緊急養護。改正性養護是指在路面已經出現各種病害的時候采取的相應的養護措施,平時對泛油、較大的車轍、較寬的裂縫等進行的處治就屬于改正性養護的范圍。緊急養護是指在緊急情況下進行的養護。預防性養護主要是針對結構性較好的路面,防止路面病害的進一步惡化,減小各種路面病害對路面性能的影響,或者防止路面病害的發生。但是,基本上無助于路面結構承載能力的增強。當前,對使用中路面的養護、維修有多種不同的技術與方法可用,其處治范圍也較廣,涵蓋了從局部處治到全路面處治的不同等級, 具體措施可見下表：

處理類型 裂縫處治類 表面處治類 其他

處理措施 裂縫填充

裂縫密封 霧封層

稀漿封層

微表處

碎石封層 薄層罩面等

五 結論

目前我國高速公路瀝青路面養護正處于起步階段,應加強路面養護管理,特別應重視預防性養護工作。結合我國的需要,盡快開發適合我國國情的路面養護專家決策系統,是公路養護領域的一大新課題,也是促進我國瀝青路面養護朝著現代化方向發展的必由之路。對于瀝青路面養護我們應該：

(1)把現有預防性養護措施歸結為裂縫填封、局部缺陷修補、表面封層和薄層罩面4類。路面局部缺陷修補和裂縫填封的實施完全體現在日常養護活動中，沒有固定的養護周期;表面封層和薄層罩面技術都有一定的計劃性和周期性。

(2)根據各預防性養護措施的技術特點，總結形成了瀝青路面預防性養護技術對策集合。隨著養護技術的不斷發展，養護決策集合應該是開放性的，需要不斷更新和完善。

(3)所建立的路面預防性養護決策框架初步解決了預防性養護體系中路段的選定和預防性養護措施的選擇問題，但給出的決策結果只是說明在某一年以前的所有時間都可以采取預防性養護，而確定最佳養護時機需要在此基礎上建立相應的決策方法，參考文獻:

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第三篇：高速公路瀝青路面預防性養護技術簡述（寫寫幫推薦）

高速公路瀝青路面預防性養護技術簡述

1.預防性養護的概念

公路預防性養護技術是一種有成本效益的措施的計劃性策略,它針對已建成的公路瀝青路面延緩其破時間,并保持或提高使用功能性能狀況.但不增加路面承載力.通俗的講,預防性養護實質上就是早期的防御性養護,即將養護措施前置,在路面還沒有出現病害的時就采取的一種措施.使瀝青路面病害隱患得到遏止,改善,保證其在正常的運行條件下,實現或延長使用壽命.但必須明確,預防性養護僅僅適用于瀝青路面表面層的修復,而不能解決路面結構層出現的病害.2.預防性養護技術的應用狀況

預防性養護早在七八十年代國外就開始使用微表處,稀漿封層和碎石封層等工藝.現在在一些經濟不太發達國家應用比較多,在我國南方如安徽,河南,陜西等高等級公路養護中已廣泛使用.我省發展較遲,從前幾年才開始應用,今年,在我段天讒路初次使用稀漿封層技術,效果較好.從某種意義上講,預防性養護也是養護技術先進程度的一種體現。

3.預防性養護主要類型及使用條件

3.1封縫技術,主要有抹縫和灌縫兩種形式

抹縫:用密封膠直接涂抹,適宜路面出現小裂縫,選用粘性,彈性,高溫穩定性好的膠開槽涂抹.原則是隨時出現隨時處理.灌縫 :一般選擇冬季或干燥季節,將原路面吹風加熱后,進行開槽,然后用密封膠灌法縫,灌縫必須及時,有縫就灌,不要等.3.2霧封層技術:用全自動瀝青灑布車把高滲透改性瀝青按一定量噴灑到路面形成的防水層,以解決路面老化,細微裂縫.主要在路面結構層透水或新鋪路面空隙大引起的透水時應用.3.3 稀漿封層或微表處技術:用級配石料,乳化瀝青,水,填料,按照一定比例用稀漿封層機拌和攤鋪的一種薄層工藝.微表處是稀漿封層的高級階段,它用改性乳化瀝青進行摻配,石料級配有差異.在路面還沒有或即將發生病害時用這種工藝較好,如果已經大面積損壞就不適宜用.3.4 碎石封層技術:把適量的瀝青粘和料用全自動灑布車噴灑在路面上,然后把單粒徑碎石超100撒布在瀝青上,經輪胎壓路機碾壓成型.以解決路面防水性和抗滑性的一種工藝.4.預防性養護技術在使用中必須解決的三個問題

4.1什么時間采取預防性措施

預防性養護措施的實施必須在適宜的天氣環境下實施,如微表處或碎石封層必須在高溫無雨的天氣下施工,才能達到預期效果,否則回適得其反.4.2 在什么路段采取預防性

要選擇適宜路段,針對某重病害,采取相應措施,即在不同的病害路段上,實施不同的措施,才會達到預期效果,取得較好效益.4.3 在有病害的路段上采取何種工藝措施

針對某一條或某一段公路,處治病害選擇哪一種工藝最有效,對于不同種類路面病害,是選擇碎石封面工藝還是微表處工藝都得需要認真研究后,才能定出最佳方案.5.預防性養護技術的應用必須建立科學的管理體系

預防性養護技術是一套完整的管理系統,必須建立相應的體系,主要從以下四個方面進行:

5.1 路面檢測系統的建立

實施預防性養護措施之前,必須對原有路面使用狀況進行檢測評價.檢測內容主要有路面損壞程度,平整度,車轍,抗滑程度,和結構強度五項指標.通過檢測,取得原始的數據,繪制曲線.為制定科學合理的技術方案提供資料.5.2專家系統的建立

由有經驗的專家和熟悉養護路段的管理人員組成專家

組,對檢測數據進行分析處理,初步擬定處治方案.并交設計部門作出施工圖設計.5.2 預防性方案的實施

由專業的機械化施工設備和人員組成,將設計的施工方案在適宜的時間內實施。

5.3 后評估

對實施項目進行跟蹤評估.這在國外應用廣泛,而在我國,對這一項工作基本沒有或很少做,這也是需要改進的，在預防性養護中顯得尤為重要.目前,預防性養護在我省才剛剛起步,許多人對公路養護的認識停留于矯正性觀念上,實質上,預防性養護是一種新的養護管理理念,它突破了傳統意義上的養護,因此必須提高認識,轉變觀念,開拓思路,才能將預防性這一科學體系落實到生產實際中去,讓它發揮最大效益.從去年開始,省公路局從外省引進了先進的預防性養護工藝和施工設備,建立起了路面檢測機構和設計、監理、后評估體系.在我段天讒路上實施了稀漿封層和同步碎石工藝,效果較好,積累了一定經驗,為我段以后在高等級公路養護中奠定了良好基礎.預防性養護技術必將是高等級公路養護發展的趨勢.

第四篇：高速公路瀝青路面預防性養護

高速公路瀝青路面預防性養護

摘要：高速公路的預防性養護對延長高速公路的使用壽命，減少后期維修費用有很重要的意義，高速公路的預防性養護在外國已得到了很好的發展，但在中國還處于剛剛起步的階段。預防性養護具有養護時機合理、養護周期規律、預防性以及機械化程度高等特點，預防性養護的措施有很多，包括坑槽修補、灌縫、路表封層等。養護時機的選擇是預防性養護決策的核心

關鍵字：預防性養護；發展；養護措施；養護時機

1．前言

近幾年來，隨著國民經濟的高速發展，道路交通量日益增大，車輛大型化且嚴重超載，使公路路面面臨嚴峻考驗，許多高等級公路瀝青路面建成后通車不久，便發生了瀝青路面開裂、坑槽、松散、車轍等較為嚴重的早期病害。路面的破損對車輛行使速度、承載能力、機械磨損、燃油消耗、行車舒適、交通安全以及環境保護等造成了較大的影響，因此路面的維修養護就成為保證其服務質量和使用壽命的重要手段。高速公路養護可以分為兩種：預防性養護和矯正性養護。我國現在大多數公路養護都屬于矯正性養護，相當大比例的高速公路通車僅兩三年就要進行修補，在前期沒有舍得投入進行預防性養護是重要原因之一。研究表明，路面的使用性能不是直線下降的。在使用初期，其服務能力下降較緩慢，但當損壞狀況超過某一限值時，路面的服務能力就開始急劇下降，病害急劇增多。若在此之前就采取預防性養護措施，則可及時阻止這種發展趨勢，從而使路面始終維持較好的服務狀況，可以有效地延長路面的壽命。由此，盡快建立預防性養護體系，開展預防性養護工作具有十分重要的意義。

2．高速公路的養護

高速公路是一種快速的、大交通量的運輸系統，快速、安全、舒適、通暢是其基本要求，高速公路養護作業與一般低等級公路相比有以下特點：

（1）預防性

根據各地的不同季節的氣溫特點、水溫條件、交通量和超載車輛的規律，按照“預防為主，防治結合”的原則，因地制宜，采取有效地技術措施，合理安排養護工作，做好預防性保養和修理，確保高速公路的安全通暢，并使高速公路的壽命得以延長，服務質量得以提高。

（2）經常性和周期性

高速公路的養護室一項長期的任務，每天、每月、每季都有不同的內容。春季要做好瀝青路面裂縫的灌治，防治坑槽、松散、翻漿等病害的出現；夏季是路面養護施工的有利季節，即使處治各種病害，恢復路面性能等；秋季要抓緊完成養護工程任務，適時做好冬季病害的預防性保養和修理；冬季要做好防雪、防水、防滑，疏阻搶險及養護采備工作。

（3）復原性

復原性指經過養護維修后的路面應該完全恢復路面原有的使用性能，即其平整度、摩擦性能、承載能力、噪聲等使用性能應滿足高速公路快速。安全。舒適的基本要求，而不能因養護維修作業而有所下降。

（4）補強性

高速公路的養護維修作業還往往帶有彌補原有路面強度不足的要求，這就是所謂的補強作用。補強不僅是增強原有路面的薄弱環節，而且還常常出于對延長路面的壽命以及滿足日益增長的交通流量的考慮。

（5）時效性

所謂時效性是指高速公路養護維修作業時交通擾亂持續時間對經濟效益的影響，盡可能減少對交通的干擾、減少養護作業時間，快速地準備好作業現場，在養護維修工作完成后快速撤離現場，恢復交通。

（6）安全性

高速公路的車流量大，車速高，在進行養護維修作業時通常只是封閉一個車道，在車輛繼續運行的情況下必須確保養護操作人員以及來往車輛駕駛員的安全。

高速公路養護維修技術的發展正式圍繞著如何更好地滿足這些要求而展開的。

3．高速公路的預防性養護

3．1預防性養護概述

預防性養護是一種主動性的養護策略，是一種對公路周期性的強制保養措施，它根據路面的狀況，有計劃地采取預防性措施來對公路進行養護，它并不考慮公路是否有了某種損壞，是否已經到公路大中修的年限或者路面病害數量達到某一指標。預防性養護的最佳時機應開始在路面尚處于良好狀況，或者是由某些病害預兆時進行。雖然預防性養護需要投入一些費用，但和公路一段時期的正常養護總成本相比，和公路大修改造一次性投入及公路使用壽命相比，它又是一種效益非常良好的養護措施。

高速公路有如下特點：

(1)具有全封閉或半封閉性，交通受到嚴格監管，交通量大、車速高，中斷交通會帶來巨大的經濟損失和社會壓力。

(2)路面病害一旦發生往往發展迅速，且常常給交通安全帶來較大隱患。

(3)路面結構一旦破壞后，修復難度大、可逆性低、修復成本高，有時甚至超過工程建設成本。

作為高速公路應時刻保持良好的通車條件和行車安全性具有至關重要的意義，絕不允許公路病害發展到嚴重影響高速公路行車安全和通行能力的地步。因此，高速公路病害的預防和快速、及時維修工作十分重要。一定要把預防性養護作為高速公路養護重點，把病害消滅在萌芽狀態確保安全暢通。

3．2預防性養護的發展情況

3．2．1國外發展情況

20世紀60年代，美國、加拿大等發達國家大規模的公路建設已經基本結束，公路部門的任務開始由公路的規劃、設計、施工轉移到如何管理和維護這些耗資巨大的公路設施上。路面作為公路基礎設施的重要組成部分，由于直接受到交通荷載、自然環境等因素的影響，以及材料本身的老化，隨著時間的推移會逐漸損壞。另外，近年來世界各國都普遍面臨著路面養護資金不足的困境。因此，路面管理者急需提出合理的養護措施，并充分有效地利用有限的資源，使路面在一定時期內保持良好的性能。路面預防性養護就是在這種背景下產生的。加拿大在20年前就意識到了預防性養護的重要性，早在20世紀70年代晚期安大略省運輸部就系統地應用預防性養護的觀念實施了一個路面管理計劃。80年代早期，渥太華的市政部門就意識到及時進行路面養護的重要性。美國在20世紀90年代初系統地提出路面預防性養護的概念。近年來，美國的公路管理部門，包括聯邦公路管理局(FHWA)、路面維護機構(FP2:the Foundation of Pavement Preservation)和美國各州公路工作者協會(AASHTO)聯合發起了實行路面預防性養護的策略。AASHTO在1999年對41個運輸部門進行了調查，已有36個運輸部門制定了路面預防性養護計劃，所有運輸部門都開始采用各種路面預防性養護措施。為了推動這項技術，AASHTO已經在6個方面資助了50個研究子課題。

3．2．2 國內發展情況

各國道路都已經向著建養并重的趨勢發展，我國也不例外。我國《公路瀝青路面養護技術規范》(JTJ073-2001)明確提出:公路養護工作必須貫徹“預防為主，防治結合”的方針，說明預防性養護已經得到了一定的重視。少數省份如河南、河北、江蘇、山東、陜西等開始在這方面進行嘗試。為了滿足高速公路維修養護的需要，一些單位已經開始研發高分子聚合物改性瀝青的稀漿封層。通過“八五”期間交通部重點新技術推廣項目“乳化瀝青稀漿封層成套技術”的研究和推廣，稀漿封層技術有了一定的發展。河南省公路管理局、新鄉市公路科技研究所和前西安公路交通大學合作，采用丁苯乳膠與CRS-1型慢裂快凝陽離子乳化劑混合再加上輔助劑制成改性乳化瀝青，進行了改性稀漿封層施工。2003年8月，河北省衡水市在國道G307線武強縣城北段完成了12 km同步碎石封層試驗段，效果良好。經過封層后的路面使用狀況大大改善，并且經過多次雨水沖刷，沒有發生滲水現象。近年來，在滬嘉高速、滬寧高速、四川內宜高速等公路路面上進行了微表處施工。另外，目前國內已成功地開發出了一種專用于預防性養護的“瀝青路面養護劑”，已在生產上推廣使用。

4．瀝青路面預防性養護內容和特點

4．1養護時機合理

瀝青路面在其壽命周期內可分為3期:①建成投入使用開始，瀝青逐漸被氧化、損耗;②瀝青路面出現微小裂縫、小坑槽或脫皮現象;③路面出現較大面積裂縫，并貫通形成龜裂，最終出現結構問題。路面預防性養護是對高速公路路面采取的一種高標準的養方式，要求在路面尚處于良好狀態時，即路面處于第1階段時始，瀝青逐漸被氧化、損耗;②瀝青路面出現微小裂縫、小坑槽或脫皮現象;③路面出現較大面積裂縫，并貫通形成龜裂，最終出現結構問題。路面預防性養護是對高速公路路面采取的一種高標準的養護方式，要求在路面尚處于良好狀態時，即路面處于第1階段時開始采取保護性養護措施，把病害消滅在萌芽狀態，使路面始終處于良好的服務狀態。

4．2養護周期規律

預防性養護標準高，而路面使用性能隨時間變化逐漸下降，因此必須周期性實施養護措施，即定期開展路況調查，采集路況數據，進行分析與評價，當路面使用性能降到預定標準時，及時實施養護策略，恢復路面服務功能，如此循環往復。一般高速公路要求每年進行一次路況檢測，實施預防性養護可增加檢測頻率，特別是對日常巡查中發現病害的路段作專項檢測與評價，根據分析、評價結果實施養護措施。因此，預防性養護具有明顯的周期性，相對于另外2種路面養護類型，其周期短，即養護頻率高。研究表明:瀝青路面在一個壽命周期內實施6次以上全路面預防性養護，可取得良好的經濟效果，同時保持路面較好的服務功能。

4．3預防性

對路面狀況連續檢測、評價3年后，獲得一組連續數據，可以建立模型對路面使用性能各指標進行預測，對將來需要養護的路段及養護對策進行預測。通過路況的檢測、評價與預測，適時對路面采取適宜的保護性養護措施，保護路面，預防各種病害的發生與發展。通過評價與預測，考慮未來交通量的增長，對出現病害或預測即將出現病害的路段針對病因采取有效措施，做到治本治標，以防微小病害發生與惡化。所以預防性養護屬于主動養護，體現了“預防為主，防治結合”的養護原則。

4．4機械化程度高

路面預防性養護離不開先進的檢測手段。先進的檢測手段效率高，不僅能滿足預防性養護的檢側頻率，而且能保證檢測數據的精度和科學性，處理數據、信息的能力也大大提高。很多發達國家都非常重視高速公路的檢測效率和質量，已開發和應用集成檢測技術，由1臺專用車可完成路面狀況的各項檢測。另外，路面預防性養護宜采用機械化的施工方法，以

保證路面養護施工高效、優質、快速完成。

5．預防性養護措施

5．1灌縫

處置基本上是為了阻止水分進入現存的裂縫中，補縫和灌縫分別指處理幾乎不活動的裂縫和正在溫度及車輪荷載下發展的裂縫。由于路面結構采用的半剛性基層瀝青路面結構，因而路面出現了不同程度的反射裂縫，為了防止雨水沖刷及在荷載作用下裂縫擴展，及時對裂縫進行灌縫。目前，國內常用的裂縫修補方法有:普通瀝青灌縫、SBR改性乳化瀝青灌縫、路面裂縫密封膠修補裂縫和壓漿法修補裂縫。

5．2坑槽修補

針對路面出現的局部破壞如坑槽、松散等，常采用修補方法為:熱補法和冷補法。采用就地熱補的方法，過去通常的做法是將破壞區域的舊瀝青混合料全部清除，然后再用新瀝青混合料填補，這種修補方法可以保證修補質量，但大量的舊瀝青混合料被廢棄，造成了資源的極大浪費和環境污染。為了避免資料的浪費，國內不同省份進行了冷補材料的開發和應用

5．3路表封層

路表封層技術主要用于恢復路面功能性損壞和非失穩性車轍的處治。參考國內外經驗，常用的路面封層技術包括:霧狀封層、瀝青表處、碎石封層、薄層熱拌瀝青混合料、超薄磨耗層、稀漿封層和微表處技術。各路表封層適用條件如下：

(1)霧狀封層。

霧狀封層的作用是封閉路面，阻止路面開裂松散，延緩路面老化，提供路面邊緣與路肩的輪廓。霧狀封層僅僅是在路表面噴灑不含集料稀釋的乳化瀝青。適用狀況功能性:①中等的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化；③老化的瀝青路面；④水侵入結構:沒有改善路面結構僅僅是防止水分進入路面結構內部。施工可行性:需要乳化瀝青的破乳時間，因此施工后要封閉2 h以便破乳。期望壽命: 1~2年，造價: 2.88~4.32元/m2。

(2)瀝青表處。

瀝青表處通過噴灑聚合物改性瀝青填充空隙和裂縫;噴灑細集料或沙子;再噴灑聚合物改性瀝青;最后使用膠輪壓路機碾壓。氣候:適合各種氣候環境，在高溫干燥環境下最優。交通:在低等交通量下效果良好(日交通量<7 500)。適用狀況功能性:①中度的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化(施工時應清除表面松散料)；③水侵入結構:沒有改善路面結構，但是能暫時的封住低等的裂縫。施工可行性:路表面需要清潔，需要特別的銑刨設備。期望壽命: 1~3年，造價: 7.2~11.92元/m2。

(3)碎石封層。

碎石封層在路面噴灑乳化瀝青后，灑布碎石石屑，用壓路機將骨料嵌擠進原路面50~70%，效果與集料級配、最大粒徑相關，可進行罩面及提高抗滑性能。雙層可以獲得很好的路用性能。交通:通過合適的設計與施工，碎石封層可以在重交通路面上表現優異，然而由于碎石易于松散，主要還是應用在中輕交通路面上。適用狀況功能性:①低等的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化；③老化的瀝青路面；④水損壞；⑤輕度不平整；⑥輕度唧漿；⑦抗滑能力降低施工可行性:路表面需要清潔，在溫暖時間施工，碎石灑布要緊跟瀝青灑布，碾壓要緊跟碎石灑布，大概要封閉2 h才能開放交通。期望壽命: 4~7年，造價:單層7.1~8.64元/m2，雙層10.56~11.92元/m2。

(4)薄層熱拌瀝青混合料。

薄層熱拌瀝青混合料鋪設厚度19~38 mm的瀝青混合料，密級配、開級配、SMA均可。薄層瀝青雖作為功能層考慮，但仍然部分承擔了車輪荷載的應力分布。適用狀況功能性改善:①中輕度的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化(施工時應清除表面松散料)；③路面

不平整；④輕度唧漿；⑤抗滑能力降低路面使用性能；⑥抗車轍。施工可行性:路表面需要清潔，灑布粘層油提高與現有路面的粘結，薄層瀝青散熱快，需要規定最低碾壓溫度保證及時碾壓。期望壽命: 7~10年，造價:密級配16.7~19.2元/m2，開級配12~13.5元/m2。

(5)超薄磨耗層。

超薄磨耗層由斷級配、改性瀝青組成的混合料所鋪設的10~20 mm的HMA表層，可以有效填補裂縫，提高摩阻力，是一種新型的處理辦法。氣候:各種氣候環境性能優異。交通:比其它養護措施更能承受高交通量及重載。適用狀況功能性:①低等的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化；③路面不平整；④輕度唧漿；⑤抗滑能力降低。施工可行性:需要特別的攤鋪設備及許可。期望壽命7~10年，造價: 24~28.72元/m2。

(6)稀漿封層。

稀漿封層通過將良好級配的集料(細砂和礦粉構成)和乳化瀝青的構成的混合物，通過專用噴灑器噴灑在整個路面表面。對處理低等級的裂縫、路表防水、提高在64 km /h車速下的汽車抗滑能力有效，厚度通常小于10 mm。交通:適用交通量大，車輛荷載增加而破壞的公路，稀漿封層材料的特性(如集料質量、級配、乳化瀝青含量)可以根據交通量狀況調整。適用狀況功能性:①低度的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化；③老化的瀝青路面；④抗滑能力降低；⑤填補車轍帶(車轍不嚴重)。施工可行性:路表面需要清潔，集料干凈、有棱角、耐磨、級配良好、均一(100%破碎)，避開在高溫天氣施工(防止沖刷問題)，未破乳前不得開放交通，在允許最低溫度下不得施工。期望壽命: 3~5年，造價: 6.72~9.12元/m2。

(7)微表處。

微表處使用聚合物改性乳化瀝青、細集料、礦粉、水與稀漿封層采用的一樣的添加劑。主要目的是阻止松散、路面老化、同時提高路面的抗滑性能。可以提高路面平整度，填補15 mm以內的車轍。適用狀況功能性:①中度的縱橫向裂縫，塊狀裂縫；②表面松散、風化；③老化的瀝青路面；④輕度不平整；⑤中輕唧漿；⑥抗滑能力降低；⑦填補車轍(車轍已經穩定)。施工可行性:為防止流淌，應避免在高溫時間施工，在寒冷地區鋪設則有可能導致松散，不要在允許最低溫度下施工。期望壽命: 4~7年，造價: 8.4~16元/m

25．4預防性養護最優時間的選擇

預防性養護決策的核心在于養護時機的選擇，這是達到預防性養護經濟性目標的關鍵。而對給定的路面，選擇的預防性養護技術措施相關的最優時間，使得養護成本最小而養護效果最好。在這里，可以應用壽命周期成本分析法，即“為了使用戶所用的系統具有經濟壽命周期成本，在系統的開發階段將壽命周期成本作為設計的參數，而對系統進行徹底的分析比較后作出決策的方法”。在預防性養護決策分析中，特殊之處是分別將養護技術措施在壽命周期內不同時間實施作為比選方案，進行效益成本評價，得到壽命周期成本最低的方案，也即是與養護技術措施相關的最優時間。如果可行的養護技術措施不止1種，則將多種措施的最優時間作為比選方案，再次進行分析決策。

(1)確定壽命周期:對一般工程產品而言，壽命周期是指從研究開發、設計、建造、使用直到報廢所經歷的全部時間;對路面預防性養護而言，全生命周期則是指從高速公路從投入運營(養護周期開始的時間點)直到路面狀況超出允許值、路面需要重新翻修(養護周期結束的時間點)的時間段。

(2)工程系統效率:工程系統效率SE是投入壽命命周期成本后所取得的效果或者說明任務完成到什么程度的指標。在路面預防性養護中，以路面質量指數PQI為總體評價指標，采用路面狀況、行駛質量抗滑性能為單項分析指標，也可采用路面破損率(壞板率)、國際平整度指數IRI、橫向力系數等直接指標進行分析。

(3)工程壽命周期成本:壽命周期成本LCC是系統在壽命周期內的總費用，廣義上不僅包括資金意義上的成本，還包括環境成本(如技術措施導致的環境污染)、社會成本(如造成的使用者延誤費用)。而在預防性養護壽命周期成本計算中，目前主要是指資金成本。具體計算中，對每一個比選方案，除了要計算預防性養護技術措施費用，還應預測預定分析期內可能采用的日常養護費用、路面達到應當翻修狀態下所需的改建工程費用等。

(4)確定最優方案(時間)對一種技術措施來說，Topt就是實施預防性養護的最優時間，也可以說是最優，可以得到最大的效益比成本。如果有多種可行的技術措施，則需將各種技術措施在最優時間實施作為比選方案，再次計算CE，取CE最大值者為最優方案。

6．結語

預防性養護是解決矯正性養護形成的非良性循環的有效模式。有資料顯示預防性養護可延長公路壽命達15年，養護費用降低45%。在發達國家的多年應用表明，預防性養護是理論基礎堅實、決策體系科學、工作程序規范、技術措施先進、經濟效益顯著的高速公路養護模式。而我國公路管理部門對預防性養護的研究和應用剛剛起步，缺乏基礎數據和實踐經驗，因此積極研究和推廣預防性養護，在我國的高速公路養護管理中具有積極意義和重要價值。參考文獻：

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【4】 李樹斌，高速公路瀝青路面預防性養護技術探討，科技經濟市場工程建筑，2008

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【6】 王開生，高速公路路面預防性養護技術，黑龍江交通科技，2008

【7】 馮培元，淺談高速公路預防性養護，建筑與工程，2007

第五篇：高速公路瀝青路面預防性養護問題探討

高速公路瀝青路面預防性養護問題探討

一、路面預防性養護

（一）路面預防性養護的概念

1．所謂路面預防性養護，即通過定期路況調查，及時發現路面輕微破損與病害跡象，分析研究其產生原因，對癥采取保護性養護措施，防止微小病害進一步擴大，以減緩路面使用性能惡化速度，使路面始終處于良好的服務狀態。高速公路實施路面預防性養護，能及時修復路面微小病害，防止水分侵入破壞路基，使路面整體結構始終得到保護，不致產生嚴重損傷，從而減少銑刨、翻修次數，大大節省大修費用，并延長路面使用壽命，保持路面良好的服務狀態，所以研究開發高速公路路面預防性養護技術，實施路面預防性養護是我國高速公路發展的迫切需要。

2．預防性養護是那些帶有保護路面和以減緩路面使用性能惡化速率為目的的重要技術措施，它可以延緩由于交通和環境荷載作用而引起的路面使用質量的下降，并延長使用周期。預防性養護分為初期保養、日常保養和預防性季節保養。

3．《瀝青路面養護技術規范》明確規定，對瀝青路面必須進行預防性、經常性和周期性養護，這是針對瀝青路面的工程特點而提出的。瀝青路面一般在開放交通后不久，就會出現不同程度的損壞，主要是路面使用性能上。如果這些輕微的初始損壞得不到及時有效的預防性養護和維修，就可能加劇荷載、水、溫度等對路面的不利影響，導致路面損壞迅速擴展，路面狀況惡化加劇，嚴重時將導致路面結構的破壞，極大縮短路面壽命，更增加了后期維修費用。因此，必須進行預防性養護，以控制損壞的進一步發展，維持路面服務性能，延長路面壽命。

（二）意義

1．預防性養護是針對道路尚未出現嚴重的破壞，一般是在道路投入5～7年后進行，其養護的目的是改善和恢復路面表面功能，防止病害的進一步惡化。國外的經驗表明，采取有效的預防性養護措施不但可以提高道路的使用品質，而且還具有良好的經濟效益，大大延長道路使用年限，可節約養護資金多達50％以上。

2．高速公路養護的目的是經常保持路況完好，維護高速公路的正常使用功能，消除使用中出現的病害、隱患，延長其使用壽命。如果公路缺養、失養，路況必然很快下降，道路通行就必然受阻。因此，必須高度重視養護工作。而在整個養護工作中，路面養護是高速公路養護工作的中心環節，路面養護質量是公路養護質量考核的首要對象，這是因為路面是直接承受行車荷載和自然因素作用的結構層，關系著行車是否安全、快速、經濟和舒適。

目前我國已經建成的高速公路75%左右是半剛性基層高級瀝青混凝土面層結構，在廣東省這一比例更高達95%，這些高速公路建成后，受交通量迅速增長、車輛大型化、超載嚴重、行駛渠道化及水損壞等影響，路面發生了不同程度的早期損壞，導致養護任務艱巨。

3．另外，隨著高速公路里程的增加和使用時間的延長必然會帶來路面不斷的損壞，養

護工程量將越來越大。可以預計今后一個時期，我國高速公路將由建設為主，轉為建設與養護并舉，并逐步以養護為主。

《公路養護技術規范》明確提出：公路養護工作必須貫徹“預防為主，防治結合”的方針，而現實是高速公路養護管理不足，對病害處理不及時，預防性養護處理不到位；加上交通量增長迅速、早期施工缺陷、溫度變化、水的影響等，造成多數高速公路未到設計年限，路面已嚴重破壞。大修提前高速公路實施路面預防性養護，能及時修復路面微小病害，不致產生嚴重損傷，從而減少銑刨、翻修次數，節省大修費用，并延長路面使用壽命，保持路面良好的服務狀態。所以研究開發高速公路瀝青路面預防性養護技術與管理模式，實施路面預防性養護管理是我國高速公路發展的迫切需要。

二、高速路公路瀝青路面破壞原因

（一）功能性破壞

1．局部裂縫一般是在路面使用3-5年后發生的，其表現多是細線狀裂縫。引起局部裂縫的原因可歸納為基層和路基的壓實度不均勻、施工質量控制不嚴格及局部材料質量等問題。

2．車轍是在道路橫斷面上由于車輛輪胎重復行使久而久之產生的一種路面沉陷現象，表現為沿行車帶出現橫向高差，主要是由于瀝青混合料級配設計不合理，穩定性差或由于基層及面層施工時壓實度不足，使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載反復作用下出現固結變形和側向剪切位移引起。另外，重載和超載車輛過多也是產生車轍的重要原因。

3．橋頭跳車現象發生在橋和涵洞等構造物與路面交接的部位，是由于材料壓實不均勻而產生的與構造物間的高差所致。

4．波浪的主要原因是路面組成材料設計不合理或施工質量差，導致路面材料不足以抵抗車輪水平力的作用；在縱坡段，由于高溫的原因也會出現這種病害。

5．沉陷主要是由路基壓實度不足引起的，特別是在一些高填方和壓實困難的半填半挖路段以及構造物兩端出現。

6．松散和剝落松散主要出現在水損壞嚴重的路段上；如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料，會造成集料與瀝青之間的粘附性不足，在行車荷載的作用下，集料從路面剝落，使路面形成麻面，進而可能發展成為坑槽、松散等病害；施工時混合料離析也是產生剝落的原因之一。

7．坑槽是龜裂和松散等其他損壞進一步發展的結果。

（二）水破壞

水損害是我國高速公路瀝青路面最嚴重的早期損壞原因之一。其破壞特征是：瀝青表層泛油并伴有嚴重的推移變形和車轍變形，瀝青中、下面層潮濕，并出現油-石分離、松散，多發生在重車交通量較大的行車道上。另據報道，我國從南方到北方，都出現過由于水損害引起的高速公路大面積早期破壞。出現的時間，有的竣工通車后不足一年或兩年，時間短的只有幾個月。直接和間接經濟損失巨大，同時也造成了不良的社會影響。水破壞的數量和速度與公路沿線的降雨量大小有密切關系。在其他條件都相同的情況下，在我國南方多雨潮濕地區，瀝青路面的水破壞要比半干旱地區（特別是干旱地區）瀝青路面的水破壞在數量上多得多，在速度上快得多。

在較干旱地區和降水量不大的情況下，特別是瀝青混凝土雖透水但透水性不大的情況下，這種沖刷、唧漿、坑洞可能是一個緩慢的過程。但在瀝青混凝土的不均勻性和透水性均較大和基層質量又不好的情況下，即使在較干旱地區，一次降水也可能使半剛性路面產生唧漿和坑洞。

網裂、形變發展成坑洞的速度也與上述諸多因素有關。網裂、形變可能在隨后的一、二個雨季中發展成坑洞，也可能過更長的時間才發展成坑洞。在南方多雨潮濕地區，瀝青路面的這種唧漿、網裂、形變、坑洞和唧漿、坑洞的早期破壞現象更為嚴重。

三、高速公路瀝青路面預防性養護

瀝青路面預防性養護技術有：稀漿封層、瀝再生、石屑封層、微表封層和熱薄層罩面（包括開級配、密級配和間斷級配）等。

（一）稀漿封層

1．稀漿封層技術最初產生于德國，20世紀80年代后期引入我國。它是指由一定級配的骨料、乳化劑、瀝青、水和添加劑按一定配合比拌和成的稀漿混合料，及時、均勻地攤鋪在路面上的薄層。經過十多年的實踐證明，稀漿封層是一種較理想的筑、養路施工方法。它能夠快速維修養護新、舊路面，治愈瀝青路面早期出現的磨損、老化、裂縫、松散、坑槽等病害，提高路面的防水、抗滑、耐磨等功能，同時稀漿封層使用的瀝青材料較少，施工工藝簡單，且造價較熱瀝青低。

2．稀漿封層通常按封層的厚度分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，相應的稱為細封層、中封層、粗封層。細封層宜用于填封裂縫、填充空隙；中封層宜用于預防性的養護，以修補瀝青面層的松散、開裂和老化，改善路面的抗滑能力，并可用于瀝青路面或水泥混凝土路面的磨耗層或者穩定類基層的封層；粗封層可用于多層式封層的底層，并可用于面層，提高重交通量道路抗滑能力。

3．進行稀漿封層的配合比設計時，應根據道路及路面情況，明確采用稀漿封層的類型及預期達到的效果，并根據封層的結構與耐磨性確定集料品種及質量、規格及級配，選擇適宜的改性劑、乳化劑、外加劑，并根據現場情況確定適宜的填料種類及用量。確定配合比應首先在室內進行試驗，定出初步配合比，并以此作為施工機械計量控制的依據，但是現場的氣溫、材料、濕度等多種因素與室內試驗條件不同，所以必須因時制宜，因地制宜，制定相應的調整措施，確定最終配合比。

（二）微表處

微表處是一種專門為高速公路、城市干線、機場道面等高等級路面表層設計的養護技術，它由聚合物改性乳化瀝青、100%軋碎集料、礦物填料、水和必要的添加劑組成。要使用專用的攤鋪設備，一次性完成攤鋪，并可根據路面損壞程度進行一層或多層攤鋪。當路面出現開裂、磨光、車轍、松散、老化等病害時，采用微表處能迅速提高路面平整、耐磨、防滑、防水等性能，使路面達到良好的狀態。

微表處技術在國外主要用于預防性養護，而國內的微表處施工更多地被用于修補性路面養護中。修補性養護是公路出現病害后進行修補養護，這種養護方式常因為病害路面零星分散、線長、面廣，造成施工繁瑣、功效低、成本高。因此，在公路養護技術發展中，先進的國家普遍采用預防性養護技術，即根據路面中結合料瀝青性能的變化的規律，經過一定年限行車后，在其將要出現但尚未出現病害（或嚴重病害）之前，便進行預防性養護，做到防患于未然，從而使瀝青路面經常保持良好的服務狀態。據報導，采用預防性養護技術，不僅在直接工程費用上可節省50%以上，而且它帶來的社會效益將成倍增長。微表處養護技術的應用主要有如下幾個方面：

1．作封水處理，處治路面水損害。水損害是高速公路路基路面破壞的主要因素，據有關部門調查顯示，使用1年以上的高速公路，都不同程度地存在水破壞現象。主要是由于高速公路鋪筑的不均勻性，路面總存在一些空隙率較大和自由水容易滲透的位置，再加上行車作用，從而出現一些隨機分布的小坑洞等水破壞。采用微表處技術作防滲水處治后，可延緩和阻止病害的繼續發展，防止路面病害進一步惡化，避免造成結構性破壞，維持路面的使用，推遲大修日期，有效延長路面使用壽命。

2．當出現了表面功能衰減、輕微車轍和不平整時，恢復路面服務功能。無論是在高速公路、城市道路上或在交通量大的交叉路口，微表處理技術都能以其特有的方式在一次攤鋪中解決提高道路的抗滑能力、提高路面性能或封填網狀裂紋等問題。微表處技術，可以在路面上形成比較密實、堅固的路面磨耗層，治療路面早期病害，延長路面使用壽命，節約瀝青材料和資金，提高養護質量。而且這項技術不同于以往的熱瀝青攤鋪，路面能夠在較短時間內達到正常使用功能，適用于城市一般道路、城市快速路和高速公路路面磨損后的修復。

3．用于橋面防水層、隧道內水泥路面罩面以及半剛性基層與瀝青層的聯結層等。

（三）瀝再生

在瀝青路面的養護中，多年來對路面病害多是采取挖棄舊面層重做新面層，在公路改造中多是采取挖棄或填埋。對挖取的廢棄物沿線堆棄路邊，既破壞環境又侵占糧田，尤其是高等級公路油路面層較厚，常需征用土地堆棄廢料。破壞環境，侵占糧田，資源浪費，增大成本等矛盾更顯突出。我們通過實際應用，深深體會到廢舊瀝青路面材料再生利用技術十分值得推廣。

瀝青路面在使用過程中，經受著行車和各種自然因素的作用，逐漸脆硬老化，其實是舊路面材料中的瀝青結合料發生了老化。主要表現為針入度減小、軟化點有所上升、延度降低。瀝青材料不是單體，主要是由油分、膠質、瀝青質等組成。在生產作業和使用一段時間后，瀝青的化學組分及性質也隨之改變，以致使瀝青變硬，降低粘性而產生龜裂，松散病壞（除

路基和路面基層質量問題外）。通過摻入適量的再生劑在混合料中，經過加熱拌合產生物理化學反應，使舊瀝青恢復路用性能（必要時增加少量新瀝青），達到路用技術要求后實現再生利用目的。

四、霧封層預防性養護技術

霧封層作為高速公路早期預防性養護最有效的方法，在2004年《第二屆全國公路科技創新高層論壇》上，把它作為養護新技術，在全國推廣。

1．當瀝青路面正常使用幾年后，路面開始出現輕微疲勞龜裂、損失細骨料的現象，并且其滲水性大大提高，路面水會經過裂縫或細骨料損傷處（露骨處）進入到瀝青混合料中，這進一步加速了路面的損壞。在這時期，路面處于基本完好時期，如果在這一時期不進行及時處理，會導致網裂、龜裂、坑洞等路面破壞。如何對以上的這些缺陷進行處理，方法很多，如微表處、薄罩面等，都各有優缺點，但總結起來，在這一階段，最有效的方法是“霧封層技術”即“FOG SEAL”，且它的費用非常低廉。

2．經霧封層后，由于所用材料流動性比較大，可滲入到骨料縫中去，可流入到裂縫中去，對路面“輸血”，從而恢復路表瀝青粘附力，填補微小裂縫和空隙，防止路表水下滲，將路面性能維持2~3年時間，推遲造價更高的養護工程，提高了道路的經濟效益。霧封層一般用于輕度到中度細料損失或松散的道路，對于開級配混合料出現松散時，霧封層可有效解決。無論低交通量道路還是高交通量道路均可使用霧封層。

3．道路經霧封層后：可更新和保護舊氧化瀝青路面；填補小型裂縫和表面空隙；使低溫下的路面免受損害；加深瀝青路面的顏色；加大瀝青路面與標線的對比度；防止開級配路面的松散。

路面霧封層技術處理路面滲水。瀝青路面的絕大多數病害都是由于水的原因造成的，有效地預防路面進水是非常必需的，而路面霧封層技術是一種很直接、有效和經濟的預防性養護措施。簡單地說就是利用專用霧封層灑布車在瀝青面層上噴灑一層薄薄的、高滲透性改性乳化瀝青，以形成一層嚴密的防水層將路面封閉，起到隔水防滲、保護路面功能的原理，最大限度的減少路面的水破壞，加大路面骨料間的粘結力，由此延長其使用壽命，從而節約養護資金。

五、結語

預防性養護在國內發展起步晚，尚未得到充分發展，“重建設、輕養護”的思想觀念根深蒂固，因此向公路管理者及其他相關人員貫徹預防性養護理念成為道路養護工作者的首要任務之一。對于不同的路面，其破壞類型及原因各不相同，而各種養護措施的機理、工藝、應用范圍及其所達到的效果各不相同，例如霧封層主要封堵細小裂縫及表面孔洞，也可改善路面的松散、輕微干裂，但會引起抗滑性能的下降；微表處可增加路面平整度、進行車轍填充、恢復路面抗滑能力，等等。因此，選擇合適的處置措施至關重要，否則，既浪費了資金，又達不到預期的效果，甚至會引起其他問題的產生。