预防性养护在公路养护管理中的重要性

2022-09-30彭龙

运输经理世界 2022年4期

关键词：预防性沥青路面

彭龙

（广州市道路养护中心北城养护所，广东广州 510410）

0 引言

公路工程是助力经济社会发展的基础性工程。在城镇化建设背景下，城市交通压力加剧，为有效避免公路病害问题，需要公路养护部门采取预防性养护措施对公路进行养护。

1 公路管理中预防性养护概述

预防性养护是一种全新的养护理念，是针对公路养护管理特点提出的。在过去的公路养护管理中，采用的基本是修补性养护方法，即事后管理手段。而预防性养护是指在公路发生病害前对其进行的管理，是一种主动的事前管理手段。预防性养护能够改善公路质量，延长公路的使用寿命。在预防性养护施工的过程中，能够针对公路工程中常见的病害问题进行防范，可显著提高公路的使用安全性和舒适性，有效延长公路的使用寿命。将预防性养护这种以病害预防为主的公路养护方式应用于公路养护管理工作有重要意义。

2 预防性养护的特点

2.1 形式特点

公路在使用过程中，不可避免地会出现一些程度较小的损坏，多表现为局部损坏。对公路的局部性损坏进行养护时，所采取的方式为修复性养护。修复性养护虽然能够改善公路质量，但这种养护方式并非提前处置方法，仍是在问题出现、已经产生影响后被动采取的养护措施。如此，一方面容易因养护不及时而扩大公路的病害影响；另一方面，多次进行修复性养护会产生额外的支出成本，且若是病害已经对公路产生了破坏性的影响，即便反复养护也难以延长公路的使用寿命。预防性养护的时间节点是公路工程结构尚未出现损坏，或损坏刚刚开始时，在该阶段采取预防性养护措施，能够将公路的维修养护时间向后延，减少公路修补性养护产生的经济支出。

2.2 与正常维修的区别

预防性养护的目的在于推迟公路病害问题出现的时间。例如，对公路工程沥青混凝土路面进行预防性养护。在公路工程投入使用一段时间后，养护人员在路面涂抹磨耗层，此举可以延缓路面老化。其原理为：磨耗层的材料主要为乳化沥青，同时搭配细骨料，这类材料能够有效缓解车辆行驶造成的公路路面磨损问题，使公路路面的使用寿命得以延长。

预防性养护与传统养护存在一定的区别。预防性养护主要是对公路工程当下的受损情况进行分析，采取针对性的养护方法，对潜在的病害问题进行控制，能够规避病害问题，或者推迟病害问题出现的时间，但不能直接提高公路的荷载力。简言之，预防性养护一方面能够延长公路工程的使用寿命；另一方面能够减少不必要的成本支出。而传统的公路维修是在公路质量出现问题后进行的，而很多质量问题可能已经对公路性能、结构等产生了影响，所以传统的公路维修工程规模一般较大，甚至是重建，这会给养护单位带来一定的经济损失。

3 常见公路病害问题

3.1 路面坑槽

路面坑槽是常见的沥青路面病害类型。受沥青材料特性的影响，水损坏是此类路面产生病害的主要原因。尤其是我国南方地区，一旦进入汛期或者梅雨季节，经常会出现连续降雨的天气，这个过程中沥青路面就容易出现坑槽病害，如果没有被及时发现、处理，在车辆荷载的不断冲击下，坑槽的宽度和深度便会不断扩大，从而导致在维修时需要支出大量成本，会造成严重的资源浪费。

3.2 路面裂缝

公路路面裂缝主要包括直线状裂缝、横向裂缝、弧形裂缝、网状裂缝等类型。

第一，直线状裂缝的产生原因是公路在使用过程中承受了超出限制的荷载，并多次受到大荷载的冲击。

第二，公路路面的横向裂缝一般与公路中心线相互垂直。横向裂缝的产生原因是公路的沥青面层和半刚性基层出现了收缩反应，产生了收缩裂缝，进而出现横向裂缝。

第三，弧形裂缝的产生原因主要是公路路基发生了质量问题，并演变为差异性沉降。

第四，网状裂缝常伴随唧浆和沉降现象。网状裂缝的产生原因同样是公路承载了多次较大的荷载，荷载作用力超出公路实际的承载能力，导致公路出现大程度沉降，加速路基变形，进而出现网状裂缝。

目前，我国公路工程裂缝问题较为普遍。造成裂缝问题的根本原因是施工人员在进行公路开挖和回填作业时，夯实程度未能达到相应的标准。此外，在对裂缝进行修补处理时，若是未能彻底解决问题，则会埋下裂缝问题二次发生的隐患。

3.3 松散变形

松散变形的表现形式比较多，常见的松散变形包括但不限于麻面、松散、脱皮、啃边。当路面出现松散变形后，如果未能及时处理，便很容易引发车辙、波浪和沉陷等严重的公路病害。

分析表明，公路路面松散变形的原因十分复杂。例如，在工程施工期间使用了错误的施工材料,采取了错误的施工方式，或者混凝土拌和、摊铺作业过程中未能合理控制温度等，都会影响混凝土面层结构的强度，进而引发松散变形问题。

4 预防性养护在公路管理中的重要性

4.1 有利于降低养护成本

公路工程是一项系统化的工程。在公路工程建设和管理中，成本支出会体现在多个环节上，包括但不限于建设成本、维护成本。传统的公路管理多采用修补类养护方法，这类方法是被动的管理手段，是在实际出现问题后，对公路出现病害的位置进行处理。对比之下，预防性养护具有更好的主动性，是在发生问题之前进行的事前管理。因此，预防性养护能够减少病害处理过程中产生的成本支出，同时能够最大程度地降低病害对公路的使用带来的影响，可以保证道路通行安全。

4.2 有利于延长公路使用寿命

在公路养护管理工作中，需要考虑到多方面的因素。公路工程是城市基础性工程，公路工程建设和管理会受到自然因素和社会因素的影响，加之公路工程承载着为公众的日常出行提供安全、便利的条件等重要任务，这便对公路工程的养护管理提出了更高的要求。而预防性养护可以有效消除病害隐患，大大延长公路工程的使用寿命，该养护手段也因此在公路养护管理工作中得到了广泛应用。

4.3 有利于促进交通事业发展

近年来，随着城镇化建设进程的加快，城市人口数量日益增多，城市区域间的互动日益密切，一定程度上加重了城市的交通压力。在公路养护中采用传统养护方式，会影响公路的正常使用，尤其在大城市中，会加剧交通压力。而预防性养护手段可以有效避免这一问题。预防性养护施工更加方便，且占用交通空间时间较短，对城市交通秩序的影响较小。同时，预防性养护施工对环境的影响也更小，符合生态效益建设目标，更有利于促进我国交通事业的发展，其也因此在公路养护领域得到了诸多褒奖。

4.4 有利于改善道路管养分离现状

如何合理降低成本、改良技术、优化管理方式是公路养护企业提高自身获利能力的关键。但是一些企业在追求利益时，没有考虑到技术和管理问题，仅从压缩公路养护成本入手，在技术选用上存在很大的盲目性，此举容易对公路造成更大的病害问题。

如在一些公路项目中，路面已经发生了严重的破损，但相关设施仍然不能够及时修复。造成这一问题原因是，公路工程的养护资金未能得到专项利用，养护与管理之间发生了混淆，严重影响了公路养护管理的效果。

采取预防性养护方法，可以有效避免这一问题。预防性养护中可加速管理资金和养护资金的分离。当道路出现破损的初期，或者表现出质量潜在风险时，就能够进行处理，这就能够消除问题发生后较大规模修复导致的大额资金支出问题，既减少了成本支出，也提高了管理质量，可实现道路管养分离目标。

5 预防性养护在公路管理中的应用

5.1 排序法

对公路进行定期检测，是开展预防性养护的先决条件，排序法是预防性养护中较为常见的方法。在应用排序法进行公路养护时，施工主体需要结合公路各项质量指标，对公路的实际情况进行分析，并制定针对性的养护计划。

以“破坏指数”为例，该指数可以确定预防性养护的时间节点。一般破坏指数有固定的范围，当公路的实际破坏程度接近破坏指数临界点时，工作人员要对路面破损情况进行勘察，进而判断路面破损的具体程度，然后采取相应的养护措施。其间，可以搭配生命周期费用评估方法，提高养护效果。应用生命周期费用评估方法时，工作人员需要动态化考量公路在不同使用阶段所需的养护支出成本，并绘制成本变化图，结合破坏指数，在确定了各个阶段的养护成本后，选择最佳时机进行养护。

5.2 稀浆封层技术

稀浆封层技术指的是通过高分子聚合物改善沥青性质，再将之铺于路面上，此举不仅可以修复公路路面的龟裂、氧化等问题，显著提高公路路面的稳固性，还能有效提高公路路面的抗滑能力、防水能力和平整程度。并且，该技术的资金成本和时间成本较低，适应性较好，是当前十分重要的一项预防性养护技术。在应用稀浆封层技术的过程中，需要借助相应的设备，保证沥青混合料充分搅拌，之后使用摊铺机在公路路面上摊铺搅拌后的沥青混合料，待稀浆完全凝固后，方可恢复通行。

5.3 就地补热养护技术

第一，工作人员要先确定公路基层中存在的病害因素，并对病害因素进行深入分析，然后做好准备工作，科学设置就地热再生机组。在施工前，需要对施工现场环境进行勘察，对勘察数据进行分析，并结合分析结果选择适合的预加热设备，这样方可达到理想的加热效果。

第二，为防止公路出现松散问题，应在混凝土搅拌环节，在混凝土材料中加入再生剂。添加再生剂时需确定再生剂的标准用量，并将之均匀喷洒，以提高集料与沥青混凝土的黏合度。

第三，注意控制公路路面再生层的松铺厚度。工作人员需使用专业的碾压设备对路面进行压平，在压实处理过程中，需要遵循“先低后高、后快先慢”的原则，保证沥青混合料达到理想的压实效果，提高公路路面的平整度、稳定性和抗病害能力。

5.4 灌缝养护技术

应用灌缝养护技术，先要采用热压缩技术对公路裂缝进行清理。之后利用适宜的密封材料对公路路面的裂缝位置进行填补，填补操作完成后，观察标高，确定标高一致，方可开展后续施工。

5.5 沥青混凝土罩面养护技术

公路工程施工中会涉及大量地下管线，且管线种类繁多，管理难度较大。很多管线沟槽施工存在压实密度不标准的问题，这也是导致公路局部沉降的原因之一。处理这一问题，可采用沥青混凝土罩面养护技术。施工人员先要铣刨原路面，铣刨完毕后开展沥青混凝土摊铺碾压施工，在路面上形成一种更具抗渗能力的罩式结构。之后，对比摊铺厚度与原路面的标高，确定二者一致即完成施工。

5.6 路面裂缝填封养护技术

路面裂缝填封养护技术，主要是使用密封胶和沥青结合料，对路面裂缝进行填充，填充完毕后，观察裂缝密实度，保证填充密实度符合标准。其间，需合理选择路面填封施工时间，尽可能避免在高温环境下进行，以免高温环境影响填封材料的力学性能、降低养护效果。

5.7 路面局部缺陷养护技术

局部缺陷是公路养护管理中常见的质量问题。局部缺陷主要指的是因施工设计不合理或施工行为不规范而引发的路面病害。常见的路面局部缺陷包括但不限于龟裂、坑槽、松散，一般采用路面局部缺陷养护技术处理此类问题。该技术需要用到热拌与冷拌沥青混合料。

以热拌沥青混合料为例。在实际处理中，一般具有更大难度，工作人员需要对施工现场条件和周边环境进行考量，同时选择正确的工艺进行操作，保证良好修补效果。热拌沥青混合料虽然复杂度较大，但实际效果要远远高于冷拌沥青混合料。统计表明，热拌沥青混合料应用能将公路路面的使用寿命延长5～6年。因此，可结合工程实际情况，优先选择热拌沥青混合料进行路面局部缺陷养护。