沥青路面预防性养护技术在公路养护中的应用

张娅

（甘肃省陇南市文县交通运输局，甘肃 陇南 746400）

0 引言

公路整体通行服务能力取决于沥青路面施工的质量。只有公路沥青路面的质量得到保障，车辆才能更加安全的行驶，司机和乘客才有更加舒适的出行体验。消除公路沥青路面存在的问题必须应用预防性养护技术。基于此，以实际的案例为研究对象，探讨沥青路面预防性养护技术在公路养护中的应用。

1 预防性养护技术在公路养护中的作用

公路工程需要承载较大的车流量，车辆的轮胎与公路路面之间持续磨损。公路沥青路面在露天环境，受到降水等外部因素的影响。如不采取必要的预防性养护措施，导致公路沥青路面的病害程度加深，公路沥青路面的耐久度降低，车辆行驶的安全性无法保障。

目前，公路预防性养护技术已经较为成熟，可以显著降低公路沥青路面出现病害的概率，对已出现的病害也可以有效解决。公路的通行服务能力得到了最基本的保障，负责公路养护的人员无须消耗过多的时间和精力就可以保障驾驶员和乘客的安全[1]。

2 工程概况

某公路正式运营于2015年，经过长时间的使用，至2020年，公路的局部地区出现了车辙病害，但是病害总体程度较轻，部分地区出现了渗水。为了避免两项病害的持续扩散，必须及时采取预防性养护措施。在确定采用预防性养护的整体方案之前，根据病害的实际情况，将改性乳化沥青确定为主要养护材料，其他辅助材料确定为325#硅酸盐水泥、MS-Ⅱ型辉绿岩级配集料。在主、次材料确定之后，要测试砂黏附量，将油石比确定为7%。

3 预防性养护的整体方案

对公路工程沥青路面病害进行检测之后发现，车辙病害主要存在于主车道，车辙的深度最浅为4mm，最深为24mm，并且在部分区域存在渗水现象，渗水系数的最大值为120mL/min。车辙、渗水两项病害已经威胁到了出行人员和车辆的安全，根据工程病害的情况，确定以下养护方案。

第一，对病害程度较低的部分路面采取微表处理方式，加铺1cm 左右的材料。第二，对超车区域的路面病害应用灌缝技术。第三，在该工程中，裂缝现象普遍出现在各个路段。处理裂缝时，首先需要灌缝，再采用微表处理。第四，在该工程的部分路段存在坑槽和松散的情况，需要根据具体路段的材料决定养护的措施，使用相同的材料处理病害，最后进行微表处理[2]。第五，在处理车辙病害的过程中，首先确定车辙所在的具体位置，完成铣刨，清除干净车辙内的杂物之后，修复微表。为了明确病害修复之后的效果，在修复工程完毕之后，跟踪监测存在病害的路段，检测得到的各项数据见表1。

依据表1的检测结果可知，该工程中采用的整体养护方案具有现实可行性，渗水系数明显下降，公路沥青路面整体恢复良好。在处理病害之后，紧接着进行了跟踪观测，观测的结果表明，公路部分区域仍然存在横向的裂缝，但是数量较少，几乎可以忽略不计。由此可见，微表处理技术和表面封层技术具备有效性。下面以该工程为基础，拓宽讨论的范围，延伸到公路沥青路面共有的病害及原因的探讨。

表1 原路面与微表处路面路用性能检测结果

4 公路沥青路面常见病害及原因

4.1 坑槽

在公路沥青路面病害中，坑槽属于一种常见的表层病害。坑槽产生于路面出现的龟裂和沉陷，这些危害较小的病害如不及时处理就会增加病害程度，久而久之，路面上的病害就会发展成为程度更深的坑槽。

4.2 松散

公路沥青路面结构存在沥青松散病害会造成严重的影响。导致沥青出现松散的主要原因为：在长期的使用中，沥青材料本身出现了老化。沥青与公路路面之间的黏性不足也会导致松散病害加重。在施工时，忽视了沥青材料选择与沥青铺设会增加路面松散病害出现的概率[3]。

4.3 沉陷

在公路沥青路面工程中，部分路段的路基可能出现沉陷病害。出现沉陷的路段基本上土质条件不佳，路段在长期的使用后出现老化现象，此时在外力的影响下，路基出现病害的概率大幅上升。比如，超载车辆行驶经过路段时，重量超出了路面抗剪的强度，进而导致路基沉陷。由此可知，公路沥青路面出现沉陷的主要原因是路基受力不均匀。此外，受力不均也是路面裂缝出现的主要原因。

4.4 车辙

在公路沥青路面上出现车辙病害，与沥青材料的稳定性存在直接的关联。沥青的稳定性与温度密切相关，温度越高，稳定性越差。车辆行驶在沥青路面上，会产生相应的作用力，削弱沥青的稳定性，路面会出现程度不一的形变。在受力条件下，沥青材料发生黏性流动导致车辙病害的出现。沥青路面出现车辙的原因各不相同，其中典型的车辙成因包括车辆的磨损、沥青材料稳定性的缺失等。车辙病害不分原因和类型，都会严重降低路面的使用寿命[4]。

4.5 泛油

沥青路面使用的沥青是一种混合料，其中沥青是主要材料，还有其他辅助材料。公路沥青路面泛油主要是因为沥青混合料的设计出现问题。例如，在混合料中，沥青的占比过大，在搅拌混合料的过程中没有控制好温度。同时，在摊铺阶段也会发生路面泛油。例如，施工人员没有控制好黏层油用量，或者沥青路面受到强降雨的侵蚀。除了这些因素，在一般情况下，公路沥青路面泛油具有明显的单向性特点，即处于高温的环境中，在路面的底部和下部，沥青材料会逐渐向公路的面层移动，并聚集起来，位置不固定。除了高温导致的沥青聚集之外，雨水的滞留也会导致沥青料出现移动，此时公路沥青路面的抗滑性就会大幅降低。高温导致的沥青料聚集是不可逆的过程，即使温度下降也不会分散。

5 公路沥青路面预防性养护技术

5.1 表面封层技术

在公路沥青路面预防性养护技术中，表面封层技术应用的频率相对较高。表面封层技术是将养护层铺设在原有的路面上，可以有效保护原有的路面。在预防性沥青路面养护中应用表面封层技术，需要使用沥青混合料，包括沥青、封层剂等材料。沥青路面上存在的细微裂缝可以应用该技术进行有效密封，避免细微裂缝在外力影响下逐渐扩大，进而增加路面的抗滑阻力。由于沥青材料可以与外界隔离，材料本身的氧化程度会被削弱，应用该技术可以使沥青路面的渗水现象得以有效缓解。在沥青路面上，应用表面封层技术可以提升路面养护的效果，解决沥青路面集料崩解的问题。表面封层技术分为以下两种方式。

一种是石屑封层。应用石屑封层技术需要遵循如下的步骤：首先将乳化沥青喷洒到路面上，当喷洒达到一定的标准后，在乳化沥青上铺设级配集料和砂，之后完成碾压作业。石屑封层的优势在于，无须过于复杂的操作流程，也无须投入过多的成本。但是该技术具有局限性，难以长期有效，一旦超出有效时间，路面上的病害会继续出现。

另一种是雾封层。雾封层应用同样十分广泛，在公路沥青路面应用该技术需要使用改性的乳化沥青，或者普通的乳化沥青。但是这两种材料过于传统，随着时代的发展和技术的进步已经趋于淘汰。在雾封层技术中，一些新型材料不断涌现。应用雾封层技术需要与交通运输部门协商，实行交通管制，避免车辆驶入，并且完成路面清理工作。完善的准备工作有助于提升预防养护的效果。应用雾封层技术预防养护需要注重均匀喷洒材料，并且，为了延长养护的有效时间，需要做好维护工作[5]。

5.2 微表处理技术

一些公路所处的位置较为重要。因此，在养护这些公路路段时，不能单纯应用表面封层技术，还需要应用微表处理技术。该技术并非凭空出现，而是脱胎于稀浆封层技术（见图1）。因此，就技术原理而言，两者具有相似性。

图1 稀浆封层

应用微表处理技术时首先要在石屑和砂的混合料中加入聚合物改性乳化沥青和外掺剂。在混合材料时，要遵循配合比保证混合料的流动性。在预防性公路沥青路面养护中，均匀铺设混合料，完成对公路沥青表面的封层处理。

与石屑封层技术和雾封层技术相比，微表处理技术预防养护的公路沥青路面更加平整，具有更强的耐磨性，抗滑性显著增加。虽然微表处理技术具有众多的优势，但是该技术同样拥有难以突破的局限：经过微表处理技术预防养护的沥青路面会限制车辆的行驶速度；车辆在经过微表处理技术预防养护的沥青路面时会产生噪声，对周边环境造成噪声污染[6]。

5.3 热再生技术

现阶段，热再生技术在沥青路面养护中也得到了较为广泛的应用。在应用热再生技术时，需要与公路周边环境和施工技术类型结合完成热再生技术的合理选择。通过选择合理的方式，再配合相应的再生设备，能够有效解决公路沥青路面的车辙和裂痕问题。在应用该技术前，需要翻松要养护的沥青路面，然后再加入沥青材料，经过充分搅拌，进行摊铺和碾压，能够有效地再生沥青路面。

6 公路沥青路面开展预防性养护应注意的问题

6.1 严格管理施工材料

在公路沥青路面预防性养护前，需要严格地审查各种材料的质量是否满足要求，坚决不能使用不符合要求的材料。在选择填补材料时，应该以混合材料为主，满足耐磨性强、镶嵌率高、粗糙、硬度高等要求。应该在最大程度上降低材料的含水量，有效避免填补材料脱落的问题。特别是在混合材料时，应该采取相关的防护措施，防止杂质进入材料。

6.2 合理选择养护时间

经过长时间的使用后，公路沥青路面会出现一定程度的磨损。在这种情况下应该合理选择养护时间。首先，公路刚投入运营时是较为合理的时间。此时，沥青路面上只有细微的磨损。其次，公路运行一段时间后也是较为合理的养护时间。此时，沥青路面上会有肉眼可见的开裂现象。养护人员在这两个时间开展预防性养护，能够延长公路沥青路面的使用寿命。在开展养护时，应该对公路施工范围进行有效控制，降低养护施工对公路正常运行的影响。

7 结语

通过分析和研究可知，公路沥青路面常见病害主要包括坑槽、松散、沉陷、车辙、泛油，常用的预防性养护技术有表面封层技术、微表处理技术、热再生技术。针对不同的病害，采取适当的预防性养护措施，在养护施工中合理选择材料和养护时间，既有助于延长公路的使用寿命，又有助于保障出行人员的安全。