胡逢新 孙 奕 陈培松

(1.深圳市奥鹏建设有限公司，广东深圳 518001;2.沈阳市公路建设股份有限公司，辽宁沈阳 110011;3.大连理工大学道路工程研究所，辽宁大连 116024)

0 引言

近年来，国家大力发展基础设施建设，我国的高速公路建设也得到了快速的发展。但是，作为公路建设的重要组成部分，养护管理工作却没有得到足够的重视。

传统的高速公路路面养护方式主要是矫正性养护(Corrective Maintenance)，即养护工作在公路设施出现明确病害或已部分丧失服务功能的情况下，再采取相应的功能性或结构性恢复措施。矫正性养护费用高、养护工程量大。因此，“预防性养护”概念应运而生。

路面预防性养护(PPM)是美国在20世纪90年代初提出的［1］。其基本理念是:

1)让状态良好的道路系统保持更长时间，延缓未来的破坏，在不增加结构承载能力的条件下改善系统的功能状况。

2)在适当的时间，将适用的措施应用在适宜的路面上。预防性养护的核心是要求采用最佳成本效益的养护措施，强调养护管理的主动性、计划性、合理性。

1 预防性养护的重要性

随着美国提出路面预防性养护理念后，一些发达国家将预防性养护技术与路面管理系统结合，形成了比较完善的公路沥青路面预防性养护技术体系，使沥青路面预防性养护技术更科学，更合理，从而对加强路面使用性能和延长路面使用寿命有一定积极作用。

关于预防性养护和矫正性养护的效益费用比较，美国曾研究［2］发现这些道路的结构状况和道路使用寿命有一个共同的变化特征如图1所示，对于一条使用状况良好的道路，在其前75%的使用寿命期内，路面使用性能下降40%，这一阶段就是预防性养护阶段。如果不进行任何的养护措施，在随后的12%的使用寿命期内，其路面使用性能将再次下降40%，这一阶段就是矫正性养护。

图1 预防性养护和矫正性养护的效益比较示意图

1987年，美国启动战略性公路研究项目(SHRP)中对养护费用效益的研究［3］表明:在整个路面使用寿命期内，对路面实行3次～4次的沥青路面预防性养护，可以延长路面使用寿命10年～15年，节约养护成本45%～50%。由此可知，路面预防性养护可以有效地延长路面使用寿命，降低养护成本。

2 预防性养护方案的选择

沥青混凝土路面预防性养护方案的选择可以有效的保持路面的使用性能、节约养护施工成本。选择合适的预防性养护措施，应首先根据评价沥青路面的使用性能确定适合进行预防性养护的施工路段，然后选择最合适的养护措施，最后对已选的养护措施选择最佳养护时机。

2.1 预防性养护路段划分

为了解路面实际的使用性能，及时采取各种养护措施，延缓病害的恶化，应定期对路面使用性能做出评价。评价沥青路面使用性能的目的是掌握路面的服务质量并判定公路网中需要进行养护的路段，以便确定预防性养护措施和养护时机。

沥青路面使用性能的评价分为两种，即单项指标和综合指标［4］。我国现行的 JTJ 073.2-2001公路沥青路面养护技术规范［5］将路面状况分为四个单项指标和一个综合指标。评价体系结构见图2。

图2 《公路沥青路面养护技术规范》路面使用性能评价体系

其中，RQI用来评价路面平整度，PCI用来评价路面损坏状况，SSI用来评价路面承载力，SFC或BPN用来评价抗滑性能，PQI为四个单项指标的加权平均值，用来评价路面的总体性能。

《公路沥青路面养护技术规范》中［5］，路面的综合评价指标采用路面质量指数PQI作为评价指标，PQI用分项指标加权计算得出。PQI的数值范围为0～100。其值越大，路况越好。

PQI按下式计算:

其中，P1，P2，P3，P4为相应指标的权重，按 PCI，RQI，SSI，SFC的重要性确定。高速公路权重指标P1，P2，P3，P4的建议值分别为:0.25，0.35，0.1，0.3。

PCI1，RQI1，SSI1，SFC1的赋值见表 1。

表1 单项指标赋值

其综合评价标准如表2所示。

表2 综合评价指标PQI

预防性养护就是在路面状况良好的条件下进行的养护，其一般值为:70≤PQI≤85［6］。PQI标准应适当，不能太高，也不能太低。标准过高则需要对过多的路段进行预防性养护，难以全部实现;标准过低就会使道路在破坏相对严重后才进行预防性养护，违背了预防性养护的初衷。综合考虑，PQI的标准值为77分左右较为合适。另外，PQI标准分数值范围不能太大，不然会难以确定预防性养护的最佳时机。因此，推荐预防性养护标准为:75≤PQI≤80。

2.2 预防性养护措施选择

实施预防性养护技术主要考虑“三个适合”原则，即在合适的时间对合适的路面实行合适的预防性养护措施。针对不同的路面，在综合评价沥青路面使用性能的基础上，选择最合适的预防性养护措施，是路面实施预防性养护的关键。公路沥青路面预防性养护措施比较多，国内外常用的预防性养护措施有:填(灌)缝、封缝、微表处、超薄磨耗层等。为达到最佳成本效益，要针对不同的路段选择与之相适应的预防性养护措施。

2.2.1 填(灌)缝、封缝

填(灌)缝、封缝实际上就是用高粘度、高粘弹性的裂缝密封胶对裂缝进行填封。裂缝填封可以有效地防止雨水、冰雪等渗入路面，通常需要进行扩缝处理，但其有效寿命只有几年。填(灌)缝适用于早期路面裂缝破坏状态。当其裂缝较多时，就不再是经济有效的措施。

2.2.2 雾封层

雾封层是一种新型高速公路沥青路面预防性养护技术，它是利用专用设备将具有良好渗透性的雾封层材料均匀的洒布到沥青路面上，从而起到防水和抑制松散的作用，防止路面材料进一步老化。同时，雾封层可以填补微小裂缝和表面空隙。雾封层对表面渗水、贫油、微细裂缝等病害具有一定的抑制作用。

2.2.3 微表处

微表处是用具有一定级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌制成流动型混合料，再均匀洒布于路面上的封层。微表处实际上是稀浆封层的一种特殊形式。它对防止路面松散、延缓路面老化、提高路面抗滑性有一定积极的作用，同时它还可用于车辙填补［8］。微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，显著降低甚至基本消除早期水损坏的发生。

2.3 预防性养护时机确定

沥青路面预防性养护措施并不是在任何情况下都适用，预防性养护的好坏与养护的时机有很大关系。采取措施的时机不当，不仅达不到预期的使用效果，而且很可能浪费大量的养护资金［9］。因此，合理的预防性养护时机也尤为重要。

2.3.1 基于时间的方法

根据已有的设计、施工资料和经验发现，每个路段大致都有一个需要进行预防性养护的适宜时间。然而，随着交通状况和环境的不同，预防性养护的适宜时机也有所不同。这种方法主要是给管理部门提供一个采取沥青路面预防性养护措施的大致时间。表3给出了采取沥青路面预防性养护措施的大致时间。

表3 沥青路面预防性养护措施时间表

2.3.2 生命周期法

生命周期法是在一定的时期内，通过分析某一路段的初建费用和以后的折扣费用来评价其经济价值的过程［10］。一般的路面管理系统经济分析认为，用寿命周期费用分析的经济分析方式是比较合理的。为了使道路具有更好的通行环境，降低沥青路面养护费用，使用生命周期法确定沥青路面预防性养护时机。由于在不同的时间段内支付相同的费用会产生不一样的经济价值，所以必须进行经济分析［11］。分析方法就是将不同时期的费用按照一定的折现率转化为现值，然后可以在不同的养护方案之间进行比较。

3 结语

1)沥青路面预防性养护方案选择的方法步骤为预防性养护路段划分、预防性养护措施选择和预防性养护时机确定。

2)在沥青路面预防性养护路段划分时，PQI标准应适当，不能太高，也不能太低。标准过高则需要对过多的路段进行预防性养护，难以全部实现;标准过低就会使道路在破坏相对严重后才进行预防性养护，违背了预防性养护的初衷。综合考虑，PQI的标准值为77分左右较为合适。

［1］Samuel Labi，Kumares C.Sinha.Life-Cycle Evaluation of Flexible Pavement Preventive Maintenance［J］.Journal of Transportation Engineering，2005(1):29-31.

［2］Optimal Timing of Pavement Preventive Maintenance Treatment Applications［R］.NCHRP Report，2005:523.

［3］Hicks，R.G.，S.B.Seeds，D.G.Peshkin.Selecting a Preventive Maintenance Treatment for Flexible Pavements，Foundation for Pavement Preservation，2000.

［4］刘伯莹，姚祖康.沥青路面使用性能预测［J］.中国公路学报，1991，4(2):5-15.

［5］JTJ 073-96，公路沥青路面养护技术规范［S］.

［6］何余良，张起森.沥青路面使用性能评价指标［J］.长沙交通学院学报，1994，10(2):56-57.

［7］龙海辉，诸葛文杰，胡 浩.沥青路面预防性养护新技术［J］.华东公路，2010，185(1):3-5.

［8］徐 剑.沥青路面微表处养护技术的研究［D］.南京:东南大学博士学位论文，2002.

［9］曾 峰，张肖宁.沥青路面预防性养护技术研究进展及关键问题［J］.中外公路，2009，10(15):95-97.

［10］任 奕，谈至明，柳正华.沥青混凝土路面预防性养护效益计算及参数［J］.公路，2006(11):183-186.

［11］陈其学.高速公路路面预防性养护决策［J］.公路交通科技，2007(1):87-89.