预防性公路养护技术在现代公路养护中的应用

摘要：为了满足现代公路养护需求，文章提出预防性养护技术，选取雾封层工艺、同步碎石封层工艺作为处理手段，提出路面处理、施工准备、施工工艺要点等设计方案。结果表明，雾封层工艺的应用恢复了沥青路面活性，起到了很好的封水、防水作用;同步碎石封层工艺的应用改善了路面石料和沥青的结合情况，提升了路面强度。

关键词：预防性养护;雾封层工艺、同步碎石封层工艺

文献标识码：U418.4-A-06-017-3

0 引言

近年来，我国从材料选取和项目施工技术等多个方面出发，探究提升公路建设质量的策略[1]。虽然公路项目质量有所提升，延长了使用年限，但是长时间使用仍然会出现轻微病害[2]。为了尽可能减少这些病害的产生，采取预防性措施显得尤为必要。目前，关于公路预防性养护技术的研究较少，大部分研究从理论层面出发拟定了预防养护策略，实践应用可靠性有待进一步探究[3-4]。本文在以往研究基础上，提出两種预防性养护工艺及其应用研究。

1 路面预防性养护的必要性分析

以往我国开展的养护工作是在发现公路出现严重损坏以后开展，采取一系列修复措施，使得公路重新恢复到可以正常使用以后进行定期养护[5]。施工经验表明，当公路遭受严重破坏修复以后，采取定期养护处理得到的养护效果不佳，公路再次损坏的可能性较大。因此，需要将此类问题防患于未然，即采取预防性养护处理，当公路出现微小病害时，立即进行预防养护，以保证交通安全。其中，微小病害时期指的是公路刚刚出现病害，且处于良好状况，对交通无影响的时期[6]。在该时期处理公路病害，不仅可以有效阻止病害蔓延，而且可以降低公路维修与养护成本[7]。因此，对于现代公路养护来说，路面预防性养护存在一定的必要性。

2 沥青路面预防性养护技术的选取

本研究以某沥青路面养护工程为例，通过分析该工程路面的病害类型，挖掘此类病害产生的原因，为其合理选取预防性养护技术，从而充分发挥此类技术在沥青路面病害预防中的作用。

2.1 路面病害类型分析

通过现场勘查检测获取路面病害相关资料，经过统计分析，确定当前路面是否产生病害。如果已经产生病害，根据病害特点，确定路面病害类型。按照此分析思路，本研究对路面资料进行整理，发现该路面存在轻微的龟裂、少量松散，部分区域出现了块状裂缝，横向裂缝和纵向裂缝均有分布。另外，部分地区还存在沉陷、脱皮情况。随着时间的推移，裂缝发展越发严重，如图1所示。

2.2 路面病害产生的原因

通常情况下，沥青路面早期产生的病害均呈现为不同类型的裂缝。然而，碎石路面面层空隙较大，埋下了早期病害隐患，必须采取预防性养护措施。当沥青路面有水时，这些水会通过空隙逐层渗透，直至达到道路基层，对公路路基造成破坏[8]，如果路面水流量较大，路基遭受的破坏就会更加严重;另外，有超重车辆通过时，路面会产生沉降等病害。以上因素都会导致沥青路面出现破损。因此，需要采取一些预防性养护措施，在病害早期阶段加以处理，从而避免路面出现严重损坏。

2.3 路面预防性养护技术的选取

近年来，我国路面预防性养护技术逐渐增加，并且施工技术工艺逐渐得到完善，主要包括薄层罩面、碎石封层、灌缝、稀浆封层、雾封层、微表处等。本研究以省道326祁门段路面划分标准，将工程路段拆分为两部分，分别为其选取预防性养护技术。其中，K26+000～K30+600段路面表面平整，存在渗水情况，部分区域路表有裂缝，综合考虑路面处理各项需求，选取雾封层工艺加以处理;K35+000～K38+000段路面病害更为严重，路表平整，除了渗水、路表裂缝以外，部分路面沉陷，存在少量松散，由于此段路面病害较为严重，从技术和经济层面综合分析，选取同步碎石工艺作为预防处理措施。

3 预防性公路养护技术在现代公路养护中的应用

3.1 雾封层工艺的应用

该项养护工艺比较简单，在对路面使用不造成影响的情况下，直接向公路表面喷洒养护材料，这些材料会在短时间内渗透到公路表面微小裂缝和内部孔隙中，形成一层保护膜，阻止路表水渗入路基中，并且还具有骨料粘结力增强作用。按照类别不同，可以将此材料划分为油剂型和乳剂型，前者除了具有较强的封水、防水功能以外，还能够帮助沥青路面恢复活性，所以本研究选择油剂型材料作为工艺材料，应用雾封层工艺。

3.1.1 路面处理

在添加雾封层之前，需要对公路表面已经出现微小病害的部位采取处理措施，包括路面沉陷、路表龟裂等，按照公路维修规范，对这些路面进行处理。

3.1.2 施工准备工作

该项工艺施工准备工作有三项：

（1）检查原路面情况，确定是否存在病害。如果存在病害，则按照修复标准加以处理，直至路面达到标准以后才可以施工。

（2）除了肉眼看到的微小裂缝病害以外，按照各项病害指标标准进行检测，通过现场勘查和数据统计分析，仔细核对路面是否存在病害，例如路面抗滑性能、渗水系数等。

（3）为了避免施工期间设备发生异常，或者材料不符合要求，需要在施工前对材料和设备进行检查，确定没有问题以后才可以投入使用。

3.1.3 施工工艺要点

（1）封闭单侧车道，保持路面干燥洁净，采取保护措施，尽可能避免施工现场遭受污染。

（2）配置专属的喷洒系统，根据喷洒需求设置参数数值。本次施工设置洒布量为0.35～0.45 kg/m2，按照此范围洒布，避免油量过多，埋下行车安全隐患。由于施工现场环境比较复杂，不排除系统作业异常情况。当系统作业异常时，立即在上面洒布细沙，厚度为0.4～0.6 mm，洒布量大约1 kg/m2。

（3）现场勘查，观察路面各个路段空隙情况，对于空隙较大的路段，在初期采取人工洒布处理，达到规定的养生期以后，与其他路段一同利用系统自动洒布，保证路面洒布均匀。

（4）施工期间，注意横向接头衔接处理，根据现场实际情况，灵活调整施工方案。

（5）进入养护阶段以后，该路段不允许车辆和行人通行，做好交通开放时间规划。

3.2 同步碎石封层工艺的应用

为了尽可能缩短石料与沥青结合时间，本研究选取同步碎石封层工艺作为施工手段。该工艺强调的是同步性，即高温沥青喷洒和石料喷洒同步进行。通过控制喷洒高度、覆盖面积等参数数值，从而保证两者结合强度。

3.2.1 路面处理

通过实地勘察了解路面情况，针对出现沉陷、坑槽、龟裂病害的路面，在施工之前采取相应治理措施，并清理路面，保证路面无杂物。

3.2.2 施工准备工作

该项施工工艺主要有两项准备工作：（1）路面检查，检查经过初步处理后的路面和其他路面是否符合要求，如果不符合，继续采取初步治理;（2）检查施工材料、设备等，确定所有与施工相关的辅助工具和材料均正常即可。

3.2.3 施工工艺要点

（1）避开阴雨天气施工，选择高温干燥季节施工，地表最佳温度在35 ℃以上。如果测得地表温度不足20 ℃时，停止此类工艺施工。

（2）定期调试施工设备，根据施工需求灵活调整喷嘴的高度和喷洒角度两项参数，以此控制沥青膜厚度。由于喷嘴类型不同，喷洒最佳粘结料用量存在一定差异。因此，施工期间沿着车道轨迹合理用料喷洒，不可以过多。

（3）部分路面的养护对粘结料的需求不同，以改性沥青作为喷洒材料，此时需要注意沥青膜厚度和均匀程度，同时控制温度范围在160 ℃～170 ℃。

（4）施工期间，需要控制好作业车辆行驶速度，从而保证粘结料和石料用量比例得以有效控制。另外，适当增加胶轮压路机数量，快速碾压定位。

4 应用效果评价

分别采用上述两种施工工艺，对某路面采取预防性养护处理，对比施工前后效果，对两种养护工艺进行合理评价。

4.1 雾封层工艺应用效果评价

利用雾封层工艺对某段路面采取预养护处理，通过均匀洒布油剂型材料，使得沥青活性提升，路面从轻微裂缝状态恢复到初始状态。

使用此项工艺前路面微小裂纹较多，并且部分区域存在空隙，容易渗水扩大路面损坏范围;使用此项工艺后路面恢复到平整无裂纹状态，路表面附上了轻质油层，恢复了沥青路面活性，起到了很好的封水、防水作用。

4.2 同步碎石封层工艺应用效果评价

按照同步碎石封层工艺施工要点，将此项工艺应用到某路面养护工程中。施工后路面石料和沥青结合效果更佳，提升了路面强度。

5 结语

本文围绕现代公路养护问题展开研究，为了加强公路养护，降低路面病害发生频率，提高公路养护作用，提出预防性养护处理方法。以某路面养护工程为例，根据该工程路面实地勘察情况，选择雾封层工艺、同步碎石封层工艺作为路面养护方法，拟定施工工艺要点。应用结果表明，这两种施工工艺可以有效阻止路面病害蔓延。

参考文献

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收稿日期：2021-03-18

作者简介：谢增强（1978—），工程师，研究方向：公路养护。