公路沥青路面预防性养护探讨

2021-01-17宋子贤河北翔舟工程检测有限公司

环球市场 2021年30期

宋子贤河北翔舟工程检测有限公司

随着我国公路大规模路网的建成通车，公路养护量也随之快速增多。当前，我国公路建设事业已步入了“建养并重”的时期，每年需要维修养护的公路规模庞大，尤其是一些通车运营2～3年的公路项目，早期病害较为严重。为此，采取科学有效的预防性养护措施可以改善路面使用性能、延长道路使用寿命。

一、公路沥青路面预防性养护的主要优势

（一）有利于提升公路工程总体效益

一般来说，公路工程能否安全稳定运行将会直接影响到过往车辆及社会公众的切身安全，长期性、频繁性的碾压使得公路沥青路面出现了不同程度的病害，若置之不理，病害会在短时间内迅速扩大，风险如影随形。运用预防性养护措施及早加以处理，避免公路沥青路面进一步受损，增强公路使用性能，维护大众利益和安全，防止延误人们的出行和货物的运输，不但人们的出行效率有所提高，商品还能快速到达人们手中，得到了公众的一致满意，那么公路工程建设获得的总体效益必然随之增长。

（二）有利于延长公路的使用寿命

公路工程建设成本高，投入使用后需要较长时间，连续性开展养护工作，公路沥青路面养护是其重要内容之一，损坏较大的养护工作耗时较长，不可避免地会对路面结构和使用性能带来负面影响，缩短公路的使用寿命。预防性养护的应用是在沥青路面结构尚未出现病害或损坏较少的情况下，有利于进一步加固路面结构，提高路面使用性能。高速公路路面损坏不严重，维修方便。养护后，公路沥青路面恢复到最佳状态，有利于公路功能的发挥，延长公路使用寿命。

二、沥青路面常见病害的产生原因

（一）沉陷

公路工程项目中，部分路段面临着路基沉陷的威胁，因为部分路段所处区域的土质条件比较特殊，可能存在老化的现象，在一定的外力作用下，路基损坏不可避免，一旦车辆轮胎对地面的荷载超出了路面抗剪强度的最大限值时，势必会伴随着路基沉降。因此，从本质上看，路基的不均匀受力是主要原因，不仅会使得路面上存在一定的凹陷变形，同样会诱发各种裂缝。

（二）泛油

当沥青移动到混凝土层时，表层结构中的沥青含量会超标，继而导致泛油病害。一些新建成的沥青路面在刚刚投入使用后第一个高温季节，经常会因为高温天气和车辆荷载的共同影响引发泛油问题，而且在高温环境下，雨水更容易进入沥青结构内部，导致沥青黏结性能下降。

（三）松散

由于受沥青混凝土路面特性的影响，会在一定程度上产生集料颗粒，影响演化过程。在上述应用中，应特别注意骨料颗粒与沥青材料之间的结合力，避免响沥青混凝土病害的解决。去污一般分为轻污染清除和重污染清除，这种现象容易造成细骨料流失、路面不平、路面磨损等，粗骨料的损失、光滑的表面和许多微凹坑都容易造成松散现象。

三、沥青路面常见的预防性养护技术

（一）封层预防养护

当路面出现了非失稳性车辙或功能性损坏时，可用封层养护技术对路面进行修复。常用的方法是封层、喷洒。封层使用的材料是添加剂、沥青、水，这一方法主要用在老化的路面上，但整体封层的施工难度非常大。喷洒所用的材料是高渗透性乳化沥青，这一方法主要用于沥青混合料细料松散或是损失的路面。聚合路面强化剂是最常用的还原剂，常用于沥青路面老化的路段。还原剂能让路面防水性得到很大地提高，养护完成后，必须检查路面防滑性能。

（二）微表处

微表处技术是公路沥青路面预防性养护最具有代表性的一项绿色施工技术，以施工操作简单、技术发展成熟、不会产生粉尘和废弃物而广受好评，能够改善公路路面性能，给人焕然一新之感。将乳化沥青、集料、水进行充分拌和，适当加入一些外加剂，强化混合料的性能，运用摊铺碾压方式，当复合料凝固后会形成一层薄薄的防护层罩在路面上，使得公路沥青路面的摩擦系数加大，更加平整、美观，避免路面受到各类复杂因素影响出现损坏。通常情况下在微表处技术应用过后，封层厚度约12.7mm，温湿度适应的条件下1h就可以开放交通。

（三）薄层罩面技术

作为十分有效的沥青路面养护技术，薄层罩面技术下所采用的材料为热沥青混合料，在利用该材料进行沥青路面养护的过程中，现场施工人员尤其要加强对厚度的管理。根据薄层罩面技术在沥青路面养护中的应用效果，其厚度一般保持在1.5～2cm之间，在这一区间内的厚度下，养护效果是非常好的，可以使得在沥青路面的通行条件下，实现各方面性能的改善。现阶段的公路工程项目中，人们越来越倾向于利用薄层罩面技术来进行路面的预防性养护，经由该种预防性养护技术，在原有沥青路面上形成了一层比较薄的面层，不过与其他预防性养护技术不同的是，这一技术下不需要开展碾压处理，也就使得在该技术下的密实度达不到标准，也就可能会伴随着路面养护效果不佳的情况，因此，针对薄层罩面技术的缺陷，在未来的发展过程中，薄层罩面技术还需要一定的技术改进和创新。

（四）沥青路面再生

厂拌再生法和就地再生法是沥青路面再生的两种方法。其中厂拌再生法基本和一般沥青混合料生产搅拌一直，只是需要通过计算、试验将再生剂的品种和剂量确定，同时做好新集料的质量控制。摊铺碾压施工过程也类似于沥青路面施工过程。路面加热机和路面再生机是就地再生技术的主导机械设备。在施工中，第一，加热沥青路面，可以采用红外、热辐射、微博等技术完成路面的加热工作，在加热过程中注意对加热的温度、时间、深度进行控制，避免温度过高导致沥青材料老化，同时要保证均匀地加热。第二，沥青路面再生。按照翻松、收集翻松料、新料掺加、拌和、整形、松铺等流程完成沥青路面再生施工作业，同时要用压路机碾压，并且做好养护工作。检测人员测定沥青路面的参数达到标准规定后可以开放交通。冷再生法节省了加热的环节，主要是在常温下用液体沥青或者乳化沥青进行路面处理。

（五）超薄磨耗层

有些沥青的黏结性强，配合使用粗细骨料和矿粉，构造超薄磨耗层，与沥青玛蹄脂碎石技术有着异曲同工之妙。粗细骨料和矿粉构建的结构十分密实，所有的空隙都得到了填补，主要用于解决路面裂缝、松散、车辙、渗水等病害，公路路面表面形成了抗滑层，可以提高路面稳定性和抗性。超薄磨耗层的厚度通常是在15～25mm之间，沥青撒布及混合料的摊铺可以根据施工需求同步或分步进行，使用专业机械设备所得施工效果较好，路面更加平整稳固。

（六）灌缝

公路工程的沥青路面在长期的使用过程中，最为突出的问题就是裂缝。一旦路面出现了裂缝，且这些裂缝没有被及时修复，会成为渗漏通道，水经由这些裂缝渗入到了路基深层，对路基路面造成了巨大的危害。当水流侵入到路基后，流水与车辆的同时作用，使沥青混凝土垫层骨料逐步松散，路基路面的承载力大幅降低，在这些破坏力的反复作用下，路面将会出现大量的坑槽。针对路面坑槽问题的处理，一般可以选用灌缝技术，通过灌缝可以将这些坑槽有效修复，避免坑槽进一步扩展引起更大的结构性问题。灌缝处理对水分向路基内部的渗透起到了良好的抑制作用，实现了对路面的封闭，路面的使用寿命也有所延长。在部分公路工程的G30沥青路面灌缝施工作业中，施工人员首先应该将裂缝清理干净，随后在这些裂缝中灌入专门的材料，如果路面裂缝的宽度较大，在5mm以上，将涉及开槽作业，当人工作业难以达到灌缝深度的标准时，需借助压力灌缝机来完成密封材料的灌入作业。

（七）雾封层

雾封层技术可对路面面层起到良好的密封效果，只需要在原有的沥青面层上喷洒1层薄的、高渗透性的高分子改性乳化沥青材料即可，原有的沥青面层上形成了1层防水层结构，对路面起到了良好的封闭、隔水防渗、保护作用。雾封层技术在沥青路面预防性养护中的应用有效避免了水对路面的侵蚀和破坏，提升路面骨料间的粘结力。雾封层技术的技术优势如下。（1）增强了沥青路面的防水性能，水对路面的侵蚀破坏有所减弱；（2）渗透性好，有效填补了原有沥青路面上存在的部分细微裂缝和表面空隙；（3）表层骨料之间的粘结力有所增强，发挥了沥青再生剂的有效作用；（4）对于路面上存在的小于0.3mm宽度的裂缝，可以实现自愈；（5）养护维修成本得到了有效的控制。雾封层技术的适用范围非常广，在轻度到中度细料损失、松散沥青路面的预防性养护中具有良好的应用效果。当公路工程在使用过程中存在沥青路面的松散问题时，直接利用雾封层技术就可以得到有效的处理。如遇到结构强度非常低的沥青路面，一般不使用雾封层技术。

四、公路沥青路面预防性养护的有效措施

（一）推广应用现代化机械设备

将现代化机械设备应用到公路沥青路面预防性养护工作中，用机械手段替代传统手工操作，具有施工效率高、效果好的优势。从我国公路沥青路面预防性养护工作开展现状来看，通常运用的是人工与机械相结合的作业模式，在一定程度上减轻了公路沥青路面养护人员的劳动强度，加快了施工进度。在未来需要持续加大资金投入力度，引入先进技术和设备，将这些高新科技产物在各个地区积极推广，以提高公路沥青路面预防性养护工作的机械化水平，进一步改善工作效果，促使相关工作朝着自动化、高效化的方向全面迈进。

（二）加强公路沥青路面的监管力度

公路养护监管人员一定要高度重视提高公路沥青养护的监管。一是要健全连带责任追究机制，合理划分公路沥青路面，细化公路沥青养护监管工作，将责任落实到每个人，结合具体的问题，制定针对性的解决方法，进而提高公路沥青路面养护监管质量。二是要健全定期养护监管机制。对沥青路面进行认真检查，及时发现存在的问题，快速解决问题。同时，做好养护记录，确保沥青路面养护监管质量得到提高。三是要定期组织工作研讨会。强调公路沥青路面问题处理的重要性，以及在处理公路沥青路面问题时的注意要点，提出合理解决问题的方法，延长公路沥青路面的使用寿命。

（三）建立完善的公路工程管理系统

针对不同地区、不同类型的公路工程应采用精细化、差异化的预防性养护管理模式，通过建立完善的信息管理系统，将公路工程的各项信息录入系统中，以便在开展公路沥青路面预防性养护工作时能够有的放矢，充分利用好信息资源，有效挖掘隐藏病害，将公路工程运行风险降到最低。构建公路工程信息管理系统需要采用现代化信息技术传感技术、通信技术等手段，定期对路面情况进行评价，就可以准确获悉病害问题具体发生在公路工程的哪个路段，由相关人员进行处理，预防性养护工作将会得到贯彻落实。