某高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施分析

摘要 為有效控制瀝青路面質(zhì)量病害，保證道路使用性能，延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)年限，積極開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)具有重要意義?；诖?，文章論述了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀，分析了常用瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，并以貴陽市環(huán)城高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)踐為依托，總結(jié)了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施技術(shù)特點(diǎn)、并進(jìn)行了效果評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞 公路工程項(xiàng)目；瀝青路面；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)措施；效果評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2023）13-0123-03

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通量、載重量顯著增大，部分現(xiàn)役高速公路瀝青路面產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的質(zhì)量病害，影響道路正常使用功能，縮短了運(yùn)營(yíng)年限，亟須進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。但由于高速公路瀝青路面病害形式多樣，形成原因較多，如何選擇科學(xué)有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，控制路面病害發(fā)展，延長(zhǎng)道路運(yùn)營(yíng)年限，已成為當(dāng)前面臨的主要難題。為此，該文基于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行綜合探究，對(duì)提高預(yù)防性養(yǎng)護(hù)水平，保證公路安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)有著重要意義[1]。

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是在道路路面結(jié)構(gòu)完好或病害早期階段采取的養(yǎng)護(hù)方式，其主要作用是控制病害擴(kuò)展，提升路面使用性能，延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)年限，降低道路維護(hù)成本[2]。目前，瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要包含裂縫填封類、表面封層類和薄層罩面類，具體如圖1所示。

通過實(shí)際調(diào)查，統(tǒng)計(jì)出了2015—2021年間貴陽市高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)，具體如表1所示，從而根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)全面掌握預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施執(zhí)行情況。

通過表1能夠看出：①貴陽市高速公路養(yǎng)護(hù)施工中，主要采用霧封層、稀漿封層、碎石封層、微表處、超波罩面、薄層罩面等幾種方式；②高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中微表處、稀漿封層、超薄罩面最為常用；③薄層罩面、碎石封層應(yīng)用越來越多；④超薄罩面應(yīng)用更加廣泛，稀漿封層應(yīng)用逐漸減小[3]。

2 常用瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

2.1 裂縫填封類預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

裂縫填封類主要包含封填和密封兩種形式。其中裂縫封填施工較為簡(jiǎn)便，適用于非結(jié)構(gòu)性裂縫修復(fù)，調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，采用此技術(shù)能顯著提升道路耐久性能，延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)年限1～3年，但因其工藝較為特殊，且不宜在夏季和冬季施工，主要應(yīng)用于等低級(jí)公路養(yǎng)護(hù)施工[4]。

（1）裂縫填封：裂縫填封俗稱灌縫，主要是向裂縫中灌注密封材料，完成裂縫封閉。該方式主要應(yīng)用于溫縮裂縫或縫寬為5～6 mm的裂縫養(yǎng)護(hù)。尤其對(duì)于非結(jié)構(gòu)裂縫，修復(fù)效果最好，經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。

（2）裂縫密封：采用該技術(shù)需對(duì)裂縫實(shí)施開槽處理，然后通過專用灌縫裝置將密封材料灌入裂縫內(nèi)部，從而完成裂縫修復(fù)。施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)裂縫具體情況，合理確定開槽深度與寬度。一般情況下，其深度不超過2倍縫寬[5]。

2.2 表面封層類病害預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

封層類養(yǎng)護(hù)措施主要是通過在滲透性能較強(qiáng)的瀝青中加入適量鐵鋼砂，并將其灑布于道路表面，從而達(dá)到封閉裂隙、防止?jié)B水的目的，能有效提升瀝青路面耐久性能。

2.2.1 霧封層

霧封層主要通過在瀝青道路表面灑布高滲透乳化瀝青，完成裂縫封閉，有效防止水損破壞。其作用機(jī)理：利用灑布高滲透乳化瀝青，在道路表面形成致密薄層，達(dá)到填補(bǔ)細(xì)小裂縫、阻止水體下滲的效果，同時(shí)能有效增強(qiáng)集料之間的黏結(jié)作用，主要針對(duì)瀝青路面開裂、車轍等病害預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。但采用該技術(shù)易導(dǎo)致路面抗滑性減弱，因此實(shí)際使用時(shí)應(yīng)結(jié)合道路實(shí)際情況謹(jǐn)慎選擇[6]。

2.2.2 微表處

微表處是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)方式，其主要根據(jù)特定配合比將乳化瀝青、集料、水、外加劑等材料拌和均勻后，采用專用機(jī)械均勻鋪設(shè)于道路表面，以有效提升道路路用性能。該技術(shù)主要用于路面裂縫、松散、泛油、磨損等病害處治，施工完成后，1～2 h即可允許車輛通行，對(duì)交通影響較小，但路面平整度較差。調(diào)查研究顯示，該技術(shù)可有效提升瀝青路面使用年限，延緩路面大修3～5年[7]。

2.2.3 稀漿封層

該技術(shù)是通過拌和設(shè)備將性能優(yōu)良的乳化瀝青、集料、水、外加劑等材料按照特定比例混合均勻，并采用專業(yè)攤鋪機(jī)械鋪設(shè)于瀝青道路表面，形成稀漿薄層。主要適用于車流量為1 000～5 000次/d的道路，重點(diǎn)針對(duì)裂縫、松散、車轍等病害實(shí)施防治，能顯著增強(qiáng)路面抗滑、抗磨損性能，提高路面平整度，但對(duì)擁包和隆起防治效果較差。

2.2.4 同步碎石封層

同步碎石封層是將碎石材料與瀝青結(jié)合料充分拌和均勻后，攤鋪并碾壓成型，形成磨耗層。其優(yōu)點(diǎn)是可同步完成石料與瀝青結(jié)合料鋪灑，有效實(shí)現(xiàn)了黏結(jié)材料在高溫狀態(tài)下與碎石材料融合，能顯著增強(qiáng)黏附效果。該技術(shù)可顯著提升路面承載能力，增強(qiáng)路面抗裂和抗滑能力，同時(shí)能有效防治路面松散、脫粒、起皮、車轍、龜裂等質(zhì)量病害，能推遲路面大修3～5年。

2.2.5 超薄磨耗層

超薄磨耗層主要通過將乳化瀝青與間斷級(jí)配瀝青混合料聯(lián)合應(yīng)用的養(yǎng)護(hù)措施，當(dāng)瀝青路面產(chǎn)生微裂、車轍、滲水等質(zhì)量病害，或路面出現(xiàn)貧油、抗滑能力不足等狀況，采用該技術(shù)能快速提升路面路用性能。同時(shí)，該技術(shù)針對(duì)路面開裂、剝離、脫粒、車轍等病害處治效果顯著。采用技術(shù)對(duì)路面實(shí)施預(yù)養(yǎng)護(hù)，可至少延緩路面大修3年。

2.3 薄層罩面類病害預(yù)養(yǎng)護(hù)措施

瀝青薄層罩面技術(shù)主要是將熱拌改性瀝青混合料與高粘性改性乳化瀝青同步灑布于瀝青道路表面，使其形成致密防水薄層，能有效修復(fù)路面細(xì)微裂縫，防止水體滲透作用，顯著提升路面使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。該技術(shù)根據(jù)施工溫度不同，又可劃分為冷薄層罩面、溫薄層罩面和熱薄層罩面3種形式。

2.3.1 冷薄層罩面

冷薄層罩面對(duì)施工條件要求較低，其混合料拌和、攤鋪、碾壓等各環(huán)節(jié)均在常溫下完成，施工較為簡(jiǎn)便。其主要材料為乳化瀝青、級(jí)配碎石等。該養(yǎng)護(hù)方式針對(duì)路面車轍、裂縫、坑槽、平整度及抗滑性差等病害處治效果顯著。此外，該技術(shù)各環(huán)節(jié)均在常溫下進(jìn)行，受環(huán)境影響較小，具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但其高溫穩(wěn)定性較差[8]。

2.3.2 熱薄層罩面

熱薄層罩面主要通過熱拌瀝青罩面材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。根據(jù)罩面厚度差異，主要?jiǎng)澐殖扇N類型，即：較薄罩面25～30 mm、薄層罩面20～25 mm、超薄罩面15～20 mm。該技術(shù)施工簡(jiǎn)便、耐久性好、效果顯著，可有效提升路面承載能力和抗滑性能，主要針對(duì)路面抗滑性能及平整度較差路面進(jìn)行處治。但實(shí)際施工時(shí)，材料消耗量大，污染較高，同時(shí)對(duì)施工溫度控制較為嚴(yán)格[9]。

2.3.3 溫薄層罩面

溫薄層罩面主要是指施工溫度位于冷、熱薄層罩面之間的養(yǎng)護(hù)施工方式。此施工技術(shù)不僅具有冷薄層罩面技術(shù)節(jié)能環(huán)保、施工簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具備熱薄層罩面的高溫穩(wěn)定性，主要用于對(duì)環(huán)保及溫度要求較高的區(qū)域。

3 貴陽市環(huán)城高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策評(píng)價(jià)

貴陽市繞城高速具有車流量大、交通等級(jí)高等特征，其主要病害形式包括裂縫、坑槽、車轍、麻面等?，F(xiàn)分別從基本功能、技術(shù)特征、養(yǎng)護(hù)效果、經(jīng)濟(jì)效果等不同方面對(duì)各種技術(shù)實(shí)施綜合評(píng)價(jià)。

3.1 常用瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施技術(shù)特征

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施技術(shù)特征主要取決于施工材料自身性能。其技術(shù)特征具體包含基本功能、優(yōu)缺點(diǎn)3個(gè)方面。各種養(yǎng)護(hù)技術(shù)所具有的功能、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)均存在顯著差異，從而造成其使用范圍各不相同。目前，較為常用的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要技術(shù)特征如表2所示。

3.2 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施養(yǎng)護(hù)效果評(píng)價(jià)具體包含各種養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)路面破損、抗滑性能、抗車轍性能、平整度改善情況。針對(duì)各種養(yǎng)護(hù)技術(shù)實(shí)際效果，相關(guān)人員進(jìn)行了大量分析探索，取得了顯著成果?，F(xiàn)根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合研究成果，總結(jié)了各種養(yǎng)護(hù)技術(shù)實(shí)際養(yǎng)護(hù)效果，如表3所示。

3.3 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)包含各種養(yǎng)護(hù)技術(shù)的使用年限及單位成本。采用成本效益分析法得到最佳養(yǎng)護(hù)方案，主要分析方法包括壽命周期成本分析、成本效益分析、壽命成本指數(shù)分析等[10]。

成本效益分析能夠?qū)Ω鞣N預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)施評(píng)價(jià)，通常采用等效年度成本為標(biāo)準(zhǔn)，得到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施等效年度成本。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)針對(duì)瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施研究已達(dá)數(shù)年，結(jié)合相關(guān)研究成果及相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了各種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)使用年限及單位成本信息，具體如表4所示：

4 結(jié)語

綜上所述，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)作為高速公路瀝青路面新型養(yǎng)護(hù)方式，能有效控制路面病害發(fā)展，增強(qiáng)道路使用性能，延長(zhǎng)使用年限。該文結(jié)合貴陽市繞城高速預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了各種養(yǎng)護(hù)措施技術(shù)特征、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍等；并對(duì)該高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施技術(shù)特征、養(yǎng)護(hù)效果、經(jīng)濟(jì)效果等各方面進(jìn)行全方位評(píng)價(jià)，具有重要參考價(jià)值。

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