论文部分内容阅读
（中铁二局第六工程有限公司）
摘 要：高速公路是我国重要的交通基础设施，提高高速公路的施工质量，可以为人们出行带来较大的便利。预防性养护技术是路面维修养护技术的重要组成部分，它是一种周期性的强制保养措施，是在路面结构强度充足，仅表面功能衰减的情况下，为恢复路面表面服务功能而采取的一种养护措施，它的应用，可有效减少路面的早期损坏，延长路面大中修年限，实现路面全寿命周期养护成本最小化。根据我多年的高速公路养护工作经验，主要针对高速公路沥青路面预防性养护施工技术进行分析和讨论。
关键词：高速公路；沥青路面；早期损坏；养护
高速公路的快速发展，促进了当地经济的增长，而且为人们出行带来了较多便利，但是我国很多道路施工单位，由于比较看重经济效益，一味的加赶进度，忽视了对施工质量的保证，使得路面出现了早期损坏问题，这会增加维护的成本，不利于提高高速公路工程的经济效益。
1 预防性养护技术的意义
在绝大多数发达国家，公路网已经完善，养护管理成为公路工作的重点，很早就着手于公路养护管理的相关调查、研究工作。高速公路沥青路面病害主要有车辙、沉陷、推移几种，高速公路路面技术状况随時间的变化具有一定的規律性，亦符合预防性养护的基本概念。就目前的研究和应用而言，预防性养护主要是指对道路路面的预防性养护。
1.1 有利于高速公路的正常运行。在不同的路面病害过程中，要选择科学的、经济的养护方法以及养护的时间，这是道路养护工作的根本。其沥青路面裂缝填补技术，同时也是路面养护的最经常性的工作。高速公路的路面在养护维修的后期，通常都是采用改建或者大修的方法。施工的过程中封锁交通，导致整段高速公路长时期无法正常运行。给整个高速公路经济效益带来严重的损失。预防性养护是对将要发生扩大的病害进行及时维修，对整个高速公路正常运行的干扰较小，以确保高速公路的畅通。
1.2 延长高速公路路面的使用寿命
在我国高速公路建设取得喜人成绩的同时，有关高速公路养护管理的一些问题也浮出水面。路面出现的早期病害与养护管理等问题没有引起足够的重视，对路面产生病害的原因、破坏机理及养护技术与养护管理等一系列问题缺乏必要的研究，加上交通量增长、超载等因素影响，路面遭到了严重的破坏，因此，如何采用科学合理的路面养护技术以延长路面的使用寿命及减少养护工作时间，降低养护成本，越来越引起了广大公路管理者和公路养护工程技术人员的关注，及时有效的路面养护是提高路面服务质量，延长路面使用寿命的有效途径。与传统的高速公路的养护技术相比，预防性养护这种技术的成本更低，并且工期更短，并且在高速公路路面正常使用的过程中就采取预防性养护技术，将能够准确的发现高速公路路面的潜在的病害，从而防止路面质量问题的出现，延缓了路面改建工程或是大修工程的周期，从而起到了延长高速公路路面使用寿命的作用。
1.3 具有较好的经济效益
公路路面的预防性养护是指公路养护部门为了防止路面病害出现或者轻微病害的进一步扩展、延缓路面使用性能的衰减、降低路面全寿命周期费用，在没有发生损坏或者只有轻微病害与病害迹象的路面上，采取的基本不扰动路面结构、不改变路面结构强度的路面养护作业。通常在我们对高速公路进行养护和维修的过程中，都是在已经确定了路面出现了严重的质量病害时，我们才会采取一些有针对性的养护措施，这对于公路路面的服务质量以及驾驶人员在路面上行驶的安全性都会产生一定的影响，但是在对路面进行详细的调查分析后采取预防性的养护技术后，我们就能提前的预估出路面可能会出现的质量病害，及时采取预防措施，将一切的导致质量问题出现的因素扼杀在萌芽之中，充分的保证了路面的服务质量和使用性能，同时也不会像改建工程或是大修工程那样产生较大的经济费用，节省了养护的成本，具有较好的经济效益。
2 高速公路沥青路面预防性养护技术
一般来说，高速公路由于设计、施工等原因，造成路面存在各种缺陷而先天不足。通车以后，加上交通荷载、环境、气候等各种因素的影响，路面使用性能会逐步下降。为了保持路面良好的服务状态，高速公路宜及早实施路面预防性养护，其养护内容为定期进行路况调查、评价与预测，及时采取各种有效措施进行保养和修理，保持路面具有足够的强度、刚度与稳定性，以防止各种路面病害的产生与发展，保持和提高路面的平整度与抗滑能力。
2.1 稀浆封层
稀浆封层是在常温条件下，将乳化沥青、级配良好的矿料、填料水和添加剂等按一定的配合比拌合成稀浆混合料，采用机械（或人工）的方法将其均匀地摊铺在路面上，形成3-10mm的薄层，以密封路面的细小裂缝，延缓路面出现松散、老化、氧化等病害，改善行驶质量和路面外观。按照级配可以分为细封层、中封层、粗封层和特粗封层四种。前三种应用最为广泛，可以应用以下几种情况：（1）中、小交通量的路面；（2）路面出现的主要病害为老化或硬化的路面，如细小裂缝、轻微的松散及老化、氧化、硬化、车辙等；（3）温暖、日温差较小且比较干燥的气候条件。但下列情况不宜采用稀浆封层：（1）路面出现明显的疲劳裂缝或车辙较深；（2）温度裂缝严重；（3）炎热地区的泛油路面；（4）温度太低时（如小于0℃，指施工前后一定时间内）。
2.2 灌缝
裂缝是沥青路面问题早期最主要出现的形式，而半刚性基层也容易出现反射裂缝的现象。大量路表面水会在裂缝产生后，沿着裂缝渗入路面结构的内部，可能会进入深层的路基。沥青路面在车辆动荷载和流动水的交互作用下，会导致沥青混凝土层的骨料逐渐松散开来，路基在雨水的不断侵蚀下，承载力会逐渐降低，路面将出现唧浆现象，最后会在路面产生大量的坑槽。因此，要及时对沥青路面裂缝进行养护治理，以防止更严重的问题产生。在灌缝作业施工之前要先进行裂缝的清理工作，在裂缝清理干净之后才可以灌入密封材料，裂缝大于5mm的情况还要进行开槽作业。灌缝作业通常要采用压力灌缝机进行施工，采用人工方式，灌缝无法达到足够的深度，很难达到效果。当用压力灌缝机作业时，它可以将密封材料完全汇集到裂缝深层，起到密封的效果。灌缝能有效的密封裂缝，阻止路表水对路面内部的侵蚀，保护路基，起到延长公路使用寿命的作用。 2.3 微表处修复车辙
微表处修复车辙施工技术是以聚合物改性乳化沥青为黏结料、借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚薄层摊铺技术。它具有施工进度快、成本低、效果好等特点，可以迅速恢复和改善原沥青路面的平整度，提高防水性和抗滑性。车辙横断面一般为下凹形曲线，其填补厚度为变量，这就需要混合料中骨料粒径按照辙槽的断面正态分布。这种近乎理想化的技术要求只有微表处工艺可以做到。因为用于微表处的稀浆封层机配置一个“V”形摊铺槽，在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在“V”形摊铺箱内经搅拌按照厚度变化呈正态分布进行摊铺，同时在辙槽上方形成一定的预留拱度，为混合料经受行车荷载进一步压密作出预留。
一般来说，微表处适用于25mm深度以内的车辙处理。根据经验，对于12mm以内的车辙可以一次摊铺修復；较深车辙分层摊铺时，每层摊铺间隔一般在1d以上，待下层完全干燥并基本压实后，再进行上层摊铺。微表处处理车辙面层一般略高于路面摊铺厚度2O～4Omm为宜，即预留适当的拱度，经过相当一段时间的碾压与原路面基本持平。根据经验，夏季高温季节一般一星期左右；秋冬低温季节半月左右，基本能够达到相对密实。对于早期车辙修复，微表处工艺是一种较好的养护技术，既能节约大量养护资金又能缩短施工作业时间，已受到广大业主的普遍欢迎。
2.4 薄层罩面
在整个高速公路养护工作中，路面养护是公路养护工作的中心环节，这是因为路面是直接承受行车荷载和自然因素作用的结构层，关系着行车是否安全、快速、经济、舒适。薄层罩面是一种传统的预防性养护方法，是在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5cm的热沥青混合料。薄层罩面可有效地防止性能正在下降的路面继续恶化，改善路面平整度，恢复其抗滑性能，并对路面有一定的补强作用，但在多数情况下费用较其它预防性养护方法高。超薄沥青混凝土磨耗层技术，主要用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和病害轻微的矫正性养护。通过沥青路面罩面车就可以使改性乳化沥青喷洒和热沥青混合料摊铺一起实现。再经过钢轮压路机的碾压，就能够使早期病害路面焕然一新。依照理论上测算，普通高速公路路面运用寿命最起码在6年以上，运用寿命可以长达8～10年的是优良的超薄沥青混凝土磨耗层。
2.5 热再生
热再生技术是指在沥青路面的养护中，对于废旧沥青路面材料再生利用的一种技術。在沥青路面的使用过程中，由于各种因素的影响，使旧路面材料中的沥青结合料发生了老化现象，具体表现为：针入度降低、软化点提高、延度降低。由于沥青材料是由油分、胶质、沥青质等组合而成，所以在使用一段时间后，它的化学组成分发生了改变，导致沥青会变硬，因粘性减少而产生龟裂，松散病害现象。如果在混合料中适当的添加一些再生剂，通过加热拌合产生物理化学反应，这样就会使旧沥青恢复路用性能，符合路用技术标准后实现再生利用目的。沥青路面现场热再生修补技术，由于其施工周期短、工艺简单、施工成本低，对环境产生的污染小等优点，目前是世界上沥青路面养护维修最先进、最佳的施工方法。
结束语
路面预防性养护是适宜于高速公路的一种高标准养护方式，预防性养护理念的核心在于防患于未然，基础在于经济性最优。也可以说，预防性养护就是指在道路技术状况衰减的初期，在最适当的时机，应用最适当的预防性养护措施，以最小的寿命周期成本、最大程度地延缓路况退化。
参考文献
[1]王东伟，李永胜，阮川民，靳长征.沥青路面的加热修补[J].山西交通科技，2000（2）.
[2]李福普.高速公路沥青路面的早期损坏与预防性养护[J].石油沥青，2005，12（24）：142-146.
[3]伍祥松.高速公路沥青路面使用性能预测及预防性养护对策研究[D].重庆交通大学，2013，12（24）：102-106.
[4]马琳.石安高速公路预防性养护工程罩面的必要性[J].交通标准化.2005（7）.153-157.
[5]胡昌斌等.沈大高速公路路面使用性能养护综合评价模型的研究.公路，2002（3）.
[6]王进满，黄广忻，李智荣，邓卫明.沥青路面早期推移防治的探讨[J].山西交通科技，2000（2）.
摘 要：高速公路是我国重要的交通基础设施，提高高速公路的施工质量，可以为人们出行带来较大的便利。预防性养护技术是路面维修养护技术的重要组成部分，它是一种周期性的强制保养措施，是在路面结构强度充足，仅表面功能衰减的情况下，为恢复路面表面服务功能而采取的一种养护措施，它的应用，可有效减少路面的早期损坏，延长路面大中修年限，实现路面全寿命周期养护成本最小化。根据我多年的高速公路养护工作经验，主要针对高速公路沥青路面预防性养护施工技术进行分析和讨论。
关键词：高速公路；沥青路面；早期损坏；养护
高速公路的快速发展，促进了当地经济的增长，而且为人们出行带来了较多便利，但是我国很多道路施工单位，由于比较看重经济效益，一味的加赶进度，忽视了对施工质量的保证，使得路面出现了早期损坏问题，这会增加维护的成本，不利于提高高速公路工程的经济效益。
1 预防性养护技术的意义
在绝大多数发达国家，公路网已经完善，养护管理成为公路工作的重点，很早就着手于公路养护管理的相关调查、研究工作。高速公路沥青路面病害主要有车辙、沉陷、推移几种，高速公路路面技术状况随時间的变化具有一定的規律性，亦符合预防性养护的基本概念。就目前的研究和应用而言，预防性养护主要是指对道路路面的预防性养护。
1.1 有利于高速公路的正常运行。在不同的路面病害过程中，要选择科学的、经济的养护方法以及养护的时间，这是道路养护工作的根本。其沥青路面裂缝填补技术，同时也是路面养护的最经常性的工作。高速公路的路面在养护维修的后期，通常都是采用改建或者大修的方法。施工的过程中封锁交通，导致整段高速公路长时期无法正常运行。给整个高速公路经济效益带来严重的损失。预防性养护是对将要发生扩大的病害进行及时维修，对整个高速公路正常运行的干扰较小，以确保高速公路的畅通。
1.2 延长高速公路路面的使用寿命
在我国高速公路建设取得喜人成绩的同时，有关高速公路养护管理的一些问题也浮出水面。路面出现的早期病害与养护管理等问题没有引起足够的重视，对路面产生病害的原因、破坏机理及养护技术与养护管理等一系列问题缺乏必要的研究，加上交通量增长、超载等因素影响，路面遭到了严重的破坏，因此，如何采用科学合理的路面养护技术以延长路面的使用寿命及减少养护工作时间，降低养护成本，越来越引起了广大公路管理者和公路养护工程技术人员的关注，及时有效的路面养护是提高路面服务质量，延长路面使用寿命的有效途径。与传统的高速公路的养护技术相比，预防性养护这种技术的成本更低，并且工期更短，并且在高速公路路面正常使用的过程中就采取预防性养护技术，将能够准确的发现高速公路路面的潜在的病害，从而防止路面质量问题的出现，延缓了路面改建工程或是大修工程的周期，从而起到了延长高速公路路面使用寿命的作用。
1.3 具有较好的经济效益
公路路面的预防性养护是指公路养护部门为了防止路面病害出现或者轻微病害的进一步扩展、延缓路面使用性能的衰减、降低路面全寿命周期费用，在没有发生损坏或者只有轻微病害与病害迹象的路面上，采取的基本不扰动路面结构、不改变路面结构强度的路面养护作业。通常在我们对高速公路进行养护和维修的过程中，都是在已经确定了路面出现了严重的质量病害时，我们才会采取一些有针对性的养护措施，这对于公路路面的服务质量以及驾驶人员在路面上行驶的安全性都会产生一定的影响，但是在对路面进行详细的调查分析后采取预防性的养护技术后，我们就能提前的预估出路面可能会出现的质量病害，及时采取预防措施，将一切的导致质量问题出现的因素扼杀在萌芽之中，充分的保证了路面的服务质量和使用性能，同时也不会像改建工程或是大修工程那样产生较大的经济费用，节省了养护的成本，具有较好的经济效益。
2 高速公路沥青路面预防性养护技术
一般来说，高速公路由于设计、施工等原因，造成路面存在各种缺陷而先天不足。通车以后，加上交通荷载、环境、气候等各种因素的影响，路面使用性能会逐步下降。为了保持路面良好的服务状态，高速公路宜及早实施路面预防性养护，其养护内容为定期进行路况调查、评价与预测，及时采取各种有效措施进行保养和修理，保持路面具有足够的强度、刚度与稳定性，以防止各种路面病害的产生与发展，保持和提高路面的平整度与抗滑能力。
2.1 稀浆封层
稀浆封层是在常温条件下，将乳化沥青、级配良好的矿料、填料水和添加剂等按一定的配合比拌合成稀浆混合料，采用机械（或人工）的方法将其均匀地摊铺在路面上，形成3-10mm的薄层，以密封路面的细小裂缝，延缓路面出现松散、老化、氧化等病害，改善行驶质量和路面外观。按照级配可以分为细封层、中封层、粗封层和特粗封层四种。前三种应用最为广泛，可以应用以下几种情况：（1）中、小交通量的路面；（2）路面出现的主要病害为老化或硬化的路面，如细小裂缝、轻微的松散及老化、氧化、硬化、车辙等；（3）温暖、日温差较小且比较干燥的气候条件。但下列情况不宜采用稀浆封层：（1）路面出现明显的疲劳裂缝或车辙较深；（2）温度裂缝严重；（3）炎热地区的泛油路面；（4）温度太低时（如小于0℃，指施工前后一定时间内）。
2.2 灌缝
裂缝是沥青路面问题早期最主要出现的形式，而半刚性基层也容易出现反射裂缝的现象。大量路表面水会在裂缝产生后，沿着裂缝渗入路面结构的内部，可能会进入深层的路基。沥青路面在车辆动荷载和流动水的交互作用下，会导致沥青混凝土层的骨料逐渐松散开来，路基在雨水的不断侵蚀下，承载力会逐渐降低，路面将出现唧浆现象，最后会在路面产生大量的坑槽。因此，要及时对沥青路面裂缝进行养护治理，以防止更严重的问题产生。在灌缝作业施工之前要先进行裂缝的清理工作，在裂缝清理干净之后才可以灌入密封材料，裂缝大于5mm的情况还要进行开槽作业。灌缝作业通常要采用压力灌缝机进行施工，采用人工方式，灌缝无法达到足够的深度，很难达到效果。当用压力灌缝机作业时，它可以将密封材料完全汇集到裂缝深层，起到密封的效果。灌缝能有效的密封裂缝，阻止路表水对路面内部的侵蚀，保护路基，起到延长公路使用寿命的作用。 2.3 微表处修复车辙
微表处修复车辙施工技术是以聚合物改性乳化沥青为黏结料、借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚薄层摊铺技术。它具有施工进度快、成本低、效果好等特点，可以迅速恢复和改善原沥青路面的平整度，提高防水性和抗滑性。车辙横断面一般为下凹形曲线，其填补厚度为变量，这就需要混合料中骨料粒径按照辙槽的断面正态分布。这种近乎理想化的技术要求只有微表处工艺可以做到。因为用于微表处的稀浆封层机配置一个“V”形摊铺槽，在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在“V”形摊铺箱内经搅拌按照厚度变化呈正态分布进行摊铺，同时在辙槽上方形成一定的预留拱度，为混合料经受行车荷载进一步压密作出预留。
一般来说，微表处适用于25mm深度以内的车辙处理。根据经验，对于12mm以内的车辙可以一次摊铺修復；较深车辙分层摊铺时，每层摊铺间隔一般在1d以上，待下层完全干燥并基本压实后，再进行上层摊铺。微表处处理车辙面层一般略高于路面摊铺厚度2O～4Omm为宜，即预留适当的拱度，经过相当一段时间的碾压与原路面基本持平。根据经验，夏季高温季节一般一星期左右；秋冬低温季节半月左右，基本能够达到相对密实。对于早期车辙修复，微表处工艺是一种较好的养护技术，既能节约大量养护资金又能缩短施工作业时间，已受到广大业主的普遍欢迎。
2.4 薄层罩面
在整个高速公路养护工作中，路面养护是公路养护工作的中心环节，这是因为路面是直接承受行车荷载和自然因素作用的结构层，关系着行车是否安全、快速、经济、舒适。薄层罩面是一种传统的预防性养护方法，是在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5cm的热沥青混合料。薄层罩面可有效地防止性能正在下降的路面继续恶化，改善路面平整度，恢复其抗滑性能，并对路面有一定的补强作用，但在多数情况下费用较其它预防性养护方法高。超薄沥青混凝土磨耗层技术，主要用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和病害轻微的矫正性养护。通过沥青路面罩面车就可以使改性乳化沥青喷洒和热沥青混合料摊铺一起实现。再经过钢轮压路机的碾压，就能够使早期病害路面焕然一新。依照理论上测算，普通高速公路路面运用寿命最起码在6年以上，运用寿命可以长达8～10年的是优良的超薄沥青混凝土磨耗层。
2.5 热再生
热再生技术是指在沥青路面的养护中，对于废旧沥青路面材料再生利用的一种技術。在沥青路面的使用过程中，由于各种因素的影响，使旧路面材料中的沥青结合料发生了老化现象，具体表现为：针入度降低、软化点提高、延度降低。由于沥青材料是由油分、胶质、沥青质等组合而成，所以在使用一段时间后，它的化学组成分发生了改变，导致沥青会变硬，因粘性减少而产生龟裂，松散病害现象。如果在混合料中适当的添加一些再生剂，通过加热拌合产生物理化学反应，这样就会使旧沥青恢复路用性能，符合路用技术标准后实现再生利用目的。沥青路面现场热再生修补技术，由于其施工周期短、工艺简单、施工成本低，对环境产生的污染小等优点，目前是世界上沥青路面养护维修最先进、最佳的施工方法。
结束语
路面预防性养护是适宜于高速公路的一种高标准养护方式，预防性养护理念的核心在于防患于未然，基础在于经济性最优。也可以说，预防性养护就是指在道路技术状况衰减的初期，在最适当的时机，应用最适当的预防性养护措施，以最小的寿命周期成本、最大程度地延缓路况退化。
参考文献
[1]王东伟，李永胜，阮川民，靳长征.沥青路面的加热修补[J].山西交通科技，2000（2）.
[2]李福普.高速公路沥青路面的早期损坏与预防性养护[J].石油沥青，2005，12（24）：142-146.
[3]伍祥松.高速公路沥青路面使用性能预测及预防性养护对策研究[D].重庆交通大学，2013，12（24）：102-106.
[4]马琳.石安高速公路预防性养护工程罩面的必要性[J].交通标准化.2005（7）.153-157.
[5]胡昌斌等.沈大高速公路路面使用性能养护综合评价模型的研究.公路，2002（3）.
[6]王进满，黄广忻，李智荣，邓卫明.沥青路面早期推移防治的探讨[J].山西交通科技，2000（2）.