沥青路面预防性养护的措施及对策

姚 华

（昭通公路局鲁甸公路分局，云南 鲁甸 657100）

0 引言

路面的基本建设和维护保养是我国公路事业快速发展的关键，因此要坚持建养并重。但现阶段我国国省公路维护保养仍存在很多问题：①项目经费投入不及时、不到位，一些中修路段和水毁修复资金极其短缺。②只进行纠正性维护保养。③维护保养检修技术落后。④检评数据信息不健全，维护保养检修欠缺系统策划和战略决策。对于以上问题，近些年在公路养护监管领域出现了“预防性维护保养”的观念。

1 预防性维护保养概述

在绝大部分发达地区，公路网早已健全，维护保养监管成为公路事业的核心。一条质量符合标准的国省道路，在使用期限前75%的时间内功能会降低40%，这一环节称为预防性维护保养环节。如果在该环节没有及时开展维护保养，在之后的12%使用期限时间内，功能将会再度降低40%，而维护保养成本则会提升3～10倍，这一环节便称为纠正性维护保养环节。因此，预防性维护保养得到了广泛运用，并取得了十分显著的成果。

我国的沥青道路预防性维护保养的概念便是定期进行交通状况调研，及时处理路面轻度受损与病状现象，剖析科研其形成原因，采用针对性的预防性维护保养措施，以防细微病状深化增大，保持路面的稳定性。

预防性维护保养通常用于暂未出现破坏或仅有轻度病状的路面，可以在一定程度上延长路面的使用期限，提升路面的服务效能，节约维护保养维修资金，是一项效益十分丰厚的养护技术措施。

1.1 预防性养护与传统养护的区别

传统的维护保养理念是：在道路设施产生明显问题或局部已丧失服务能力的情况下，再采取相应的功能型或结构型修复方法。这种方法存在以下两个问题：①由于道路交通设施存在问题，对其服务功能的负面影响，导致使用成本增加。②缺乏必要的公路设施对问题进行妥善处理，而是通过其他方式来避免或延缓问题的发生，这在一定程度上增加了修复难度。

而预防性维护保养作为一种新型公路养护理念，颠覆了传统的维护保养理念和习惯，在公路路况优良或者问题出现前期进行维护保养，进而延长公路的使用寿命、提升公路的品质、减少公路的养护成本费用[1]。虽然预防性维护保养的资金投入比目前的维护保养方式早，但其在财政投资的产出率（包括社会经济效益）要比目前的维护保养方式更高。

1.2 预防性维护保养的目的和意义

我国公路部门承担着社会化服务的主要任务，在财政投入与产出率层面，不仅仅要考量本单位的费效比，还需要充分考虑社会成本与收益。预防性维护保养对于延长公路使用寿命、提升公路服务水平和资源利用率具有重要意义，因此相关工作人员要深刻认识到实行预防性维护保养的重要程度和迫切性，探究预防性维护保养的相关技术，实现公路养护成本最小化和社会效益最大化[2]。

2 常见沥青混凝土地面的问题

2.1 裂缝

沥青路面投入使用后会产生多种类别的裂缝，前期产生的裂缝对沥青路面的性能指标没有明显的影响，但伴随外界环境的影响，造成路面强度降低，同时在大量行驶载荷的作用下，使沥青路面产生结构型损坏。

2.2 车辙

车辙是路面结构层及土基在行驶载荷作用下填补夯实，以致结构层材质的纵向偏移积累造成永久性变形。沥青道路车辙产生的关键原因有沥青道路构造和沥青混合料自身的本质原因，以及气候、车流量等外部原因，主要可以归纳为以下4个方面：①沥青混合料油石比过大。②表层损坏过多。③雨水渗入沥青混合料。④底层含不稳定隔层而导致路面横向上推产生波形车辙。

2.3 松散

松散是会干扰安全行车的路面病状，其主要出现在道路表面，在汽车通行过后的轮迹带较为严重。

2.4 水损害

沥青道路在有水渗入的前提下，由于路面交通荷载和周围气温的影响，沥青与骨料之间的水分逐渐互相渗透，沥青膜逐渐从集料表层脱离，导致集料间的黏结性缺失进而造成路面毁坏。

2.5 裂纹

沥青道路产生的裂纹可以分成两大类：①因沥青表面层环境温度的变化而产生的裂纹，通常称为非载荷型裂纹。②因为机动车行驶载荷的作用而产生的结构型毁坏裂纹，通常称为载荷型裂纹。

2.5.1 非载荷型裂纹

非载荷型裂纹主要是环境温度裂纹，也是有因工程施工不规范、材质选取不规范等导致的裂纹，其产生的原因有：①沥青质量不合格。②路基辗压不匀称，导致路基下沉不匀称。③铺筑沥青表面层选用分幅摊铺时，接口处处理不合理，对接口处辗压不紧密导致路面渗水或表面层压实未达到规定，从而产生裂纹。

2.5.2 载荷型裂纹

载荷型裂纹产生的原因有：①伴随着交通运输业的快速发展，固有的路面抗压强度日益不足，路面无法满足车流量快速增长和汽车载重量显著增加的需求，沥青路面使用时间过长会导致路面疲劳，且很快就会出现裂缝。②原设计不合理，未综合考虑各种不利因素，施工质量欠佳，沥青道路表面面层厚度不足，沥青道路原料的品质不符合设计标准，路面抗压强度不能满足机动车行驶要求。

3 沥青路面病害预防性养护措施分析

3.1 科学选择预防性养护时机

对于预防性养护来说，关键是要把握时机，适时采取养护措施。例如，水损害是沥青路面的主要病害之一，80%以上的路面病害是水造成的，因此在预防性养护中，要重点抓住排水和防护两大要素。另外，气候、路基、路面结构和材料、交通状况、施工经验、路面养护历史等因素，对于路面的性能都有不同程度的影响[3]。

在公路沥青路面养护过程中，一般都会采取局部养护、表面养护等措施。但对于一些重要路段，如果采用覆盖式铺路，则很容易造成路面堵塞，而且由于天气、环境等因素的影响，路面会出现不同程度的裂纹，需要用合适的材料进行修补，以保证路面的平整度。局部养护和表面养护等方式不但可以有效避免积水的渗入，而且有利于降低路面养护成本。

预防性养护的重点在于“预防”，发挥“未雨绸缪”的作用，在公路结构基础良好或轻微破坏时，采取有效的防护措施，避免破坏公路结构，影响交通运行。在路面性能下降20%前，应采取预防性养护措施；当性能下降超过20%时，就会出现更严重的损坏问题，则需要采用矫正养护的方法，如用铁锨重新覆盖或加固，然后再进行预防性养护。因此，沥青路面预防性养护应注意选择时机，一旦发现问题，应及时处理，避免问题进一步扩大。

3.2 沥青道路预防性养护措施

预防性养护是维护保养道路，更好地防范路面早期的毁坏、减缓毁坏过程、延长使用年限的一种措施，主要应用于交通状况较好且没有产生结构型毁坏的道路。假如道路出现了结构型毁坏，则无须再对沥青道路开展预防性养护[4]。

3.2.1 裂缝填缝

裂缝填缝法是通过清理、锯切、填充特殊的填缝材料来填充裂缝，主要针对纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝和反射裂缝。目前应用最广泛的裂缝填缝材料有：①热灌式橡胶地沥青。其价格低廉，且对施工人员的操作要求不高，因此得到广泛使用。②硅酮树脂。由于其黏度过大，不能充分渗入裂缝，且对施工条件要求较高，多用于密封新混凝土路面接缝。③冷灌式填缝剂。它的基本材料是乳化沥青，限制较少，无须加热，适用于潮湿路面和有灰尘的壁面。

3.2.2 雾封层

雾封层是在沥青道路喷涂乳化沥青的一种预防性维护保养技术，其操作较为简单，可以合理减少路面问题，工程施工资金投入成本费用也较低，主要应用于路面防水、封闭微缝、填充沥青材料等。实际施工过程中，由雾封层洒布车喷涂层析的高透水性乳化沥青，封闭沥青公路，建立紧密的路面防水层，使路面具备隔水防渗漏的功效，降低水对路面的损害，提升沥青道路石料间的黏结力，从而延长使用期限并节约维护保养成本。

3.2.3 稀浆封层

稀浆封层是把乳化沥青、水、沥青混合料及其添加物依据相应比例拌和到一起，匀称铺摊在沥青道路上的一种预防性维护保养措施，其厚度通常在10 mm之内，并且能够和原路面融合从而建立维护保养层，快速修补磨损、老化等问题，减缓路面轻微缝隙的外扩，防止水分渗透到沥青道路内，路面抗滑性能也得到了较大的提升。

稀浆封层工程施工便捷、应用成效显著、环保，而且修补后可以快速恢复交通，具备很好的经济效益。选用稀浆封层进行沥青路面预防性维护保养所投入的资金，比使用20年不维修立即复建资金投入低63%，比每10年加铺路面成本低55%。稀浆封层的应用不受气候条件局限，但是在气候温润的地区，其路面维护保养的功效会更好。

3.2.4 微表处

微表处是一种把乳化沥青、水、矿渣、沥青混合料及其添加物按照相应比例混合并摊铺到沥青混凝土的保养措施，可以有效预防路面毁坏、疏松，提高沥青混凝土的抗滑性，并且可以用于弥补车辙。

该技术必须要用改性乳化沥青，摊铺厚度超过100 mm，轻微裂缝、路面疏松、油污、漏油、疲乏缝隙较轻微及轻微不平等情况均可使用微表处开展预防性养护，而疲惫缝隙、磨损比较严重及过于泛油的路面不适合使用这种方法开展保养。

3.2.5 石屑封层

石屑封层是直接在道路路面上喷洒沥青，随后铺摊石屑，再通过辗压路面提高摩擦阻力的一种方法，适用于车流量较大的路面。在实际施工过程中，首先要在道路路面匀称地喷洒沥青融合料，再撒上较为匀称的砂砾石，随后开展辗压，将砂砾石与油层按照3:5的比例进行融合。轻微缝隙、渗漏、路面磨损和轻微不平展等情况都可以用这种方法开展预防保养，而构造毁坏、大量温度缝隙等情况则不适合选用这种方法开展预防保养[5]。

3.2.6 超薄磨损层

超薄磨损层是一种新型技术，在具体施工过程中，先把改性乳化沥青洒在路面上，随后摊铺厚度在10~20 mm的热沥青混合料，主要用于修补较小的沥青混凝土毁坏，可以有效提高路面抗滑性。

超薄磨损层通常使用在高级的沥青或者水泥路面，具有超长耐久、防滑、抗车辙及抗磨损的特性。路面防滑性比较弱、轻微不平展、轻微泛油及磨损等情况可以使用超薄磨损层对路面开展预防保养，而路面车辙较深、疲惫缝隙突出、毁坏比较严重等情况则不适合使用该方法开展预防保养。

3.2.7 表面封层

表面封层可以分为封层式和表面式，对非失稳性车辙的恢复和路面功能的恢复具有较好的适用性。通过喷涂和喷洒乳化沥青、热沥青，喷撒量一般控制在0.5~1.0 kg/m2，可以在路面上形成一层保护膜，提高路面的抗老化性能和防水性能。根据公路建设应用材料的不同，还可以采用还原剂封层、雾封层。在养护过程中，若发现路面整体性能可以达到具体要求，但仍然存在部分较小的病状，可采用稀浆封层。

3.3 沥青再生类预防养护

目前，沥青再生和地热再生是主要的路面养护方式，针对不同的路面可以选择不同的养护方式，前者主要是通过加热和软化原有路面，然后在原有沥青中加入新的混合料，搅拌后进行再生。后者是对沥青路面进行加热、翻松，掺入一定量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等，经热态拌和、摊铺、碾压等工序，一次性实现旧沥青路面再生利用的技术。

在具体养护过程中，还应明确养护时间，并根据所负责路段，在特定的时间进行定点测量，从而科学制定养护时间。对于复杂的路面状况，应计算沥青路面的使用周期，规范养护工作，以保障路面的安全。

同时，积极引入先进的养护检测技术与设备，为养护提供科学依据，减少人力、物力损耗，提高检测精度。此外，各地政府应充分利用互联网和信息技术，从而掌握公路状况，对公路的预防性养护进行针对性、科学化的管理。

4 结语

沥青路面在投入使用的前期非常容易产生裂缝等危害，为了防止沥青路面毁坏进一步加重，需要对公路开展预防性养护。预防性养护在延长沥青路面使用期限等方面起到了很大的作用，伴随技术水平的提高，其效果会更加明显，具有很高的社会价值以及经济效益。