瀝青路面預防性養(yǎng)護技術的應用

邢曉凌

（甘肅省張掖公路局，甘肅張掖 734000）

0.引言

瀝青路面的預防性養(yǎng)護是一種具有前瞻性思維的養(yǎng)護理念，指路面在使用狀況良好的情況下，或者只是局部出現(xiàn)某些病害先兆時主動采取的一種措施，這種做法很好貫徹了“預防為主、防治結合”的公路養(yǎng)護原則。唐代醫(yī)藥學家孫思邈在《千金藥方》中說“上醫(yī)醫(yī)未病，中醫(yī)醫(yī)欲病，下醫(yī)醫(yī)已病”，如果把公路養(yǎng)護當作醫(yī)患關系來看，預防性養(yǎng)護就是“上醫(yī)”或“中醫(yī)”，是對瀝青路面進行的“保健”行為。

1.預防性養(yǎng)護的主要做法

對瀝青路面的養(yǎng)護，張掖公路局一直積極推行“治早治小、及時主動”“治小病防大病”的原則，將養(yǎng)護關口前移，防病于未發(fā)。從張掖公路局近年來養(yǎng)護實踐看，因路施策的推行預防性養(yǎng)護是一種可行的做法，在改善公路路況、保持相對較高的公路服務水平方面取得了較好的效果。經過十多年的應用，目前已積累了一套很成熟的且效果較好的預防性養(yǎng)護經驗。主要有：

1.1 微表處

微表處是用專業(yè)的攤鋪車把乳化瀝青、礦料、填料、水和添加劑等按照一定比例拌和成流動型混合料迅速攤鋪到路面上，在原路面上形成一薄層。一般按配合比分MS-Ⅱ、MS-Ⅲ型兩種，層厚為4mm～10mm。

對全路面進行微表處的鋪筑，等于給路面增加了一防滲層，提高了原路抗磨耗性能，能有效改善路面的平整度。微表處也可用來進行車轍填充，由于不用碾壓開放交通快，尤其適用于高速公路車轍槽處理。微表實施后，不僅可以延緩路面病害的發(fā)展，還可以有效防止路面老化、松散，且能恢復路面外觀形象。該技術在瀝青及水泥兩種路面上均可運用，適用范圍較廣。

1.2 同步碎石封層

同步碎石封層是用封層車將碎石和膠結材料同步灑鋪在路面上，要用輪胎壓路機碾壓2～3遍封閉交通成型，一般作為路面表層使用，所用碎石為單級配，所用碎石粒徑（6mm～8mm、8mm～12mm、10mm～15mm）不同，厚度一般為6mm～15mm。

該工藝是施工方法簡單、快速，能有效提高路面的防滑性能和阻止路表水下滲，柔性的力學特征還可增加路面抗裂性能，治愈路面龜網裂及裂縫效果很好。通過達到效果及性價比來看，在公路養(yǎng)護資金不足的情況下，是處治普通干線公路路面龜網裂病害最有效的手段之一，也是張掖公路局在預防性養(yǎng)護措施中采取的最廣泛的方法。

為確保同步碎石封層的整體成型效果，施工前一定要對原路面病害進行徹底處治，最好是對原路面整體進行銑刨拉毛，這樣可確保粘結料和石料之間的牢固結合，有效提高封層實施后路面的整體平整度。對于膠結材料，張掖公路局多次嘗試，通過后期觀測發(fā)現(xiàn)：普通熱瀝青碎石封層的封縫效果較好，但成型慢、通車后容易出現(xiàn)泛油；普通乳化瀝青易滲透，容易流淌，不能很好裹覆石料，效果一般；改性瀝青彈性恢復好，封縫效果較好，但施工對溫度要達嚴，且價格高導致成本大；改性乳化瀝青可常溫噴灑，施工難度低，容易滲透，對封縫有較好效果，與石料的粘附性也很好，性價比較高，是一種較為理想的碎石封層膠結材料。目前，改性乳化瀝青同步碎石封層在張掖公路局已得到大力推廣應用。

1.3 開普封層

開普封層是在碎石封層之上再實施一層微表處的復合式路面，也就是：碎石封層+微表處=開普封層。它是利用碎石封層在下面形成了一個骨架支撐，微表處再填充碎石封層的骨架空隙，形成了完整的組合形式，這樣，不僅發(fā)揮了柔性結構層抗裂及吸收應力的優(yōu)勢，同時又發(fā)揮了稀漿混合料封水耐久的特性，使其二者優(yōu)勢相得宜彰，達到了內實外美的處治效果。使路面整體抗滑性能和平整度有所提高，有效保護路面。它既可以用于高速公路也可以用于國省道等各種路面，運用范圍較為廣泛。

施工時，必須在碎石封層完成后經行車碾壓一周以上，使表面碎石完全穩(wěn)固后才能鋪筑微表處。在鋪筑微表處前一定要徹底清掃碎石封層表面脫落的石料、粉塵、石屑等雜物，使碎石封層與微表處有效結合。

1.4 薄層罩面

罩面技術是一種傳統(tǒng)的工藝成熟的養(yǎng)護措施，是直接在原有路面上加鋪一層熱拌瀝青混合料，厚度一般為30mm～45mm。薄層罩面以細粒式熱拌瀝青混合料為主，大多是在路面已出現(xiàn)輕微病害時實施。薄層罩面可充分發(fā)揮混合料的熱穩(wěn)定性和不透水性，可有效防止路面病害繼續(xù)發(fā)展，改善路面平整度等性能，校正公路的輪廓，回復原路外觀。

2.預防性養(yǎng)護的適用情況

瀝青路面養(yǎng)護遵循“決策科學、預防為主、可靠耐久、節(jié)能環(huán)?！钡脑瓌t。因此，養(yǎng)護的措施也要根據路況、環(huán)境、資金條件來進行選擇，針對不同的病害采取不同的措施，對癥下藥、一病一方、科學定策，選擇既經濟又效果好的措施來進行養(yǎng)護。

2.1 微表處

做為一種表層預防性養(yǎng)護技術，主要用來提高路面抗滑性能、處置路面車轍、進行路表密封、改善原路外觀等。不足之處是處治路面龜網裂病害效果不明顯，實施后對路面反射裂縫、平整度、變形彌補不足。經濟方面來說，造價相對較高。

2.2 碎石封層

可封閉路面細小的縱橫向裂縫及輕中度的塊狀裂縫，阻止路表水下滲，同步碎石封層表面粗糙，可有效改善路面的抗滑性能。不足之處是同步碎石封層實施后路面行車噪音相對較大，也不具備修復車轍的能力。

2.3 開普封層

充分利用了復合層的優(yōu)點，各結構層變形協(xié)調，可以有效防止地面水的滲透，抑制路面網裂的反射，緩解底層病害對面層的影響，有效地保護路面，提高路面抗滑性和耐久性，延長道路使用壽命。該工藝施工快捷，大大縮短了開放交通時間。施工受溫度和氣候的影響較小，只要溫度不低于15℃都可以作業(yè)。在普通公路路面養(yǎng)護中顯示出良好的路用性能，具有良好的推廣應用價值。但造價偏高，一平方米開普封層造價可實施碎石封層至少2m2。幾乎接近罩面的造價。

2.4 薄層罩面

等于給原路增加了一個表面結構層，可有效修復路面原有的坑洞、裂縫、車轍、坑槽等破損，提高路面的平整度等各項指標，增加了行車的舒適性，公路使用壽命明顯延長。

從表1可以看出，預防性養(yǎng)護僅是出現(xiàn)瀝青路面老化、路面破損、路面滲水以及路面的平整度出現(xiàn)問題、路表的抗滑性能不能滿足、出現(xiàn)車轍等情況時才能選擇使用，不適合于路基變形或強度不足的路段。

表1 各工藝的路面適用性（√表示可以采用 ×表示不適合）

3.預防性養(yǎng)護的時機選擇

瀝青路面通車運營后，由于交通荷載、氣候、日照等因素，路表面會隨著時間的延長逐漸出現(xiàn)損壞，路面使用性能也會逐步下降。因此，當路面出現(xiàn)輕微的病害時就要進行及時養(yǎng)護，遏制病害的擴展趨勢和速度。

預防性養(yǎng)護措施采取過早，經濟效益不明顯，但如果等路面已出現(xiàn)較大面積病害或出現(xiàn)結構問題，再采取措施，則不能突出預防性的目的和效果。在路面尚處于良好狀態(tài)或剛剛出現(xiàn)病害時采取養(yǎng)護措施是最佳時機，對路面病害防患于未然，不能頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳。

公路養(yǎng)護中，一般將路面技術狀況評定結果作為預防性養(yǎng)護時機選擇的依據。根據路面技術狀況評定結果值將路面技術等級分為優(yōu)、良、中、次、差5個等級，表示路面技術狀況從好到差的狀態(tài)。

“優(yōu)”表示路面平整，沒有或只有少量裂縫；“良”表示路面基本平整，有一定數量的損壞；“中、次、差”表示路面平整度不良，路面損壞逐漸增加。路面評定為“優(yōu)”的通常不需要做任何修復，當評定為“良”時就需要進行養(yǎng)護修復，以延長公路使用壽命。

公路養(yǎng)護部門一般在每年3月份，組織對管養(yǎng)公路進行全面路況調查，并結合上一年度路況檢測評定情況，根據路況現(xiàn)狀及年度養(yǎng)護資金預算情況，研究制定切實可行的預防性養(yǎng)護技術方案。

4.預防性養(yǎng)護效果

通過對實施預防性養(yǎng)護的路段進行指標對比分析，發(fā)現(xiàn)實施后具有明顯的作用和效果。

4.1 減緩路面破損速度

通過采用微表處、同步碎石封層、開普封層、薄層罩面等預防性養(yǎng)護措施后，防止和減少了瀝青路面水損害，減緩路面的破損速度，有效改善和維持了現(xiàn)有路面的通行條件，延遲了對原路面進行大修和重建工作，延長了公路使用壽命。

4.2 改善路面通行條件

通過實施預防性養(yǎng)護，實施路段的路況質量明顯提高，公路通行能力、安全性和舒適性得到改善。拿張掖公路局管養(yǎng)的G227張掖至扁都口為例：自1999年建成通車至2008年間沒有進行過大的維修工程，于2008年開始逐年分段進行稀漿封層、同步碎石、微表處等預防性養(yǎng)護，截至2020年該公路都一直保持了良好的路況水平，被沿線政府和有關媒體譽為“最美國道”。

4.3 降低路面養(yǎng)護成本

通過實施預防性養(yǎng)護，有效避免和減少了路面各種病害的發(fā)生和擴大，遏制了病害發(fā)展，延緩了路面大中修時間。例如二級公路設計壽命一般為12年，但在交工使用3～5年后，路面就開始出現(xiàn)輕微裂縫等病害，若等到7～9年后實施大修工程（以重鋪計算），每公里投資將高達400多萬元，是實施一次同步碎石封層、一次薄層罩面資金的4倍還多。若在3年后就開始實施預防性養(yǎng)護，路面養(yǎng)護成本會明顯下降。尤其對于高速公路，如果等到路面完全破損無法使用時才修復，一方面嚴重影響通車，且工程規(guī)模龐大，耗時較長，與采取預防性養(yǎng)護措施相比，不僅投入修復資金量大，還會損失運營收益。因此，及時主動采取預防性養(yǎng)護措施，可有效降低養(yǎng)護成本。

5.結語

從張掖公路局近年來養(yǎng)護實踐看，在公路養(yǎng)護服務中牢固樹立全壽命周期成本理念，因地制宜、因路施策的推行預防性養(yǎng)護是一種可行的做法，值得大力推廣應用。把預防性養(yǎng)護作為制度化、常態(tài)化來抓，可以有效避免路面病害的擴大，降低養(yǎng)護綜合成本，延長公路的使用壽命，以較少的資金投入實現(xiàn)較大規(guī)模的良好路況，使公路路況長時間處于良性循環(huán)狀態(tài)，樹立公路養(yǎng)護部門良好的社會形象。