高速公路预防性养护技术应用研究

林振

（江西省交通工程集团有限公司，江西 南昌 330038）

0 引言

高速公路在运营一段周期后，受到雨水、车辆荷载等因素影响会出现不同类型的病害问题。因此，定期开展养护工作，采取有效的养护措施修复路面病害，对提升车辆通行的舒适性与安全性有重要帮助。所以对高速公路预防性养护技术措施进行解析，明确预防性养护要点对延长公路寿命有积极作用。

1 预防性养护技术与传统养护技术比较

高速公路预防性养护技术在应用中，与传统的公路养护技术存在明显的差异，主要包含两个方面：第一，与传统的公路路面养护相比，开展有效的预防性公路养护工作，能够使公路在一定时间内处于更加稳定的状态，增强路面形势的安全性和舒适性，可以有效地保护原有的承载结构，使公路的使用性能得到有效提升。第二，预防性养护工作是指在一定的时间范围内，通过科学的方法对路面进行养护，提升路面的适用性和稳定性。在对公路进行预防性养护时，一般采取养护成本最优化的措施，这样可以有效减少养护预算和成本。在具体的养护工作中主要以预防为主、矫正为辅，在合适的时间段对公路进行养护和管理。根据预防性养护核心内容，可以得出公路预防性养护主要是针对投资总量进行综合考虑，采取科学有效的预防性养护管理，对公路路面进行多次处理就能够有效地提升公路使用的安全性，提升结构的稳定性，有效地降低公路养护维修的成本[1]。

2 高速公路病害类型

2.1 路面裂缝

在沥青路面的使用过程中路面裂缝是常见的问题之一。在沥青路面的使用周期内，通常出现横向裂缝、纵向裂缝等。路面裂缝的发生主要是因为在建设过程中使用了水泥稳定碎石，这种材料会导致路面发生干缩现象，以至于导致路面出现裂缝问题。除此之外，如果在建设过程中对于沥青混合料的配比控制不当，也会导致路面裂缝问题的发生。同时，如果由于在使用过程中使用不当，出现超载车辆或过多车辆对路面进行碾压，则也会导致路面裂缝问题的发生。

2.2 路面车辙

路面车辙问题通常发生在省道、国道等通车量大并且有车辆超载问题发生的路面上。这是由于路面常年受到碾压，导致路面发生了压缩，从而产生了车辙现象。

2.3 路面坑洼

坑洼也是常见的问题之一，发生坑洼主要由以下几种问题导致：首先由于在建设过程中对于工程的质量把控不够严格，例如，在施工过程中路面压实标准不高或者路面摊铺的厚度不够，并且在施工过程中对于混合料的配合比把控不够严格，以及在施工过程中对于原材料的采用没有按照相关的质量标准进行等，都会导致路面坑洼问题的发生。其次，在路面正式投入使用后，因为超载车辆通行过多，或者由于一些天气对路面造成损伤，也会导致路面坑洼问题的出现[2]。

3 公路沥青路面病害原因

3.1 错过最佳养护时间

公路养护一般是在公路状态较好时进行，但是目前许多公路错过了路面的最佳养护时间。一般公路的服务状态包括三个阶段：首先，沥青公路路面开始发生氧化；其次，经过氧化之后，公路路面会产生较小的裂缝；最后，公路路面可能由小裂缝延展为大裂缝，这时就不利于公路养护工作的开展。所以，一定要计算好公路维修的最佳养护时间，在最佳养护时间之内及时对公路开展维修和养护工作，这样才能够有效增加公路的使用寿命，减少养护成本。

3.2 未开展周期性养护

要想实现较好的公路养护效果，就需要在全寿命周期中开展周期性养护，这样才能够显示出公路养护的效果。但是在现实生活中，许多公路养护在施工时并没有按照周期性实行，由于受到各种因素的影响和干扰，使得在全寿命周期中无法较好地进行规定的六次防护性养护，从而使得公路沥青路面无法达到较好的服务功能。

3.3 缺乏完善的管理系统

目前，许多公路路面管理系统都是由国家干线公路基础构建而成的，在许多的高级公路工作中都无法正常使用，由于目前的条件影响无法使新型高级公路的管理系统得到广泛的应用，主要原因是目前的管理系统因各种问题导致系统功能还不够完善，所以在防御性工作中容易出现养护标准差等问题，对养护工作的实现造成了一定的影响[3]。

4 高速公路预防性养护技术的应用策略

4.1 微表处技术

在公路的养护和维修过程中，对于微表处技术的应用是相对广泛的。微表处技术在对公路的养护过程中，其对象主要是高速公路和城市的主干线公路，在这些等级较高的公路中，微表处技术在使用时主要利用聚合物改性乳化沥青材料和其他各种外加剂来对公路进行养护，并且要用专业的摊铺机对工程进行施工。微表处技术在实际的施工过程中，可以针对路面的具体病害情况进行修复，但是其存在一定的缺点，就是在施工过程中噪声较大，对于行人的通行安全和舒适度都造成了一定程度的影响。针对噪声大这个问题，我国在引入微表处处理技术过程中，就对低噪声的微表处技术进行了研究，目前已经将微表处的噪声控制在了能够接受的范围之内。微表处技术目前在我国已经经历了很长时间的使用，其工作效果也得到了很好的印证，在许多的高速公路预防性工作中都起到了非常好的作用。

4.2 稀浆封层技术

稀浆封层技术在使用过程中主要是通过将各种沥青混合料按照一定的配比进行混合制成流动状的沥青混合材料，然后将这种材料装入专用封层设备中，再将这种混合料均匀地铺在路面上，这样就能够在路面表层形成很好的养护效果。实施稀浆封层技术一般通过冷拌冷铺的施工方法来进行，在对路面进行摊铺之后，不需要进行碾压工作，通过该技术能够有效地提升路面的使用性能和舒适度，延长路面的寿命。

4.3 薄层罩面技术

通过薄层罩面技术也可以有效地提升公路的使用性能和提升结构的稳定性，这种技术主要是通过在公路路面的表层再摊铺一层热沥青混合材料来对路面进行进一步的保护。使用薄层罩面时，厚度应该控制在1.5～2.0cm，薄层罩面技术可以有效地提高路面的抗滑能力，对于路面表层出现的一些问题能够得到有效的预防和改善，增强路面结构的稳定性，提升路面的抗衰性能和抗滑性能。薄层罩面技术对于路面的养护效果较为明显，但是在具体的施工过程中，由于摊铺的沥青材料厚度较小，所以对施工的技术也有相对的要求，首先摊铺材料容易冷却，所以在进行碾压过程中要选用适合的碾压工艺来进行碾压，其次材料的密实度较低，因此对于混合料的设计要进行相对的完善和优化[4]。

4.4 裂缝修复技术

对于公路路面的裂缝修复技术的使用，通过实践表明它能够更好地提升公路沥青路面修复的质量和效果。通过裂缝修复技术能够与过往的修复技术进行互补，将以往传统的修复技术存在的不足和缺陷进行较好的弥补，防止公路使用过程中二次裂缝问题的产生，并且在各种自然灾害和环境因素的影响下，都体现出了较好的使用效果。

5 工程实践

5.1 项目概况

某高速公路全长200km，路线总体走向为自东向西，路基宽31m，平均填高3m。对当地的实际情况进行考察后发现该路段通行车辆较多，并且许多车辆为超载车辆，因此在高压的工作环境下，路面的结构产生了非常严重的损害。

5.1.1 原路面调查

经过调查发现该路段于2001 年正式投入使用，由于该路段的地理位置处于交通枢纽，所以运行车辆较大，并且在通车中有许多重载车辆，因此路面出现了不同程度的损伤，经过对旧公路的调查，发现其病害结果如表1 所示。

表1 原有路面病害调查

5.1.2 路基路面设计

对当地的实际地质进行调查后发现路段存在横向裂缝和纵向裂缝的数量较多。这主要是由于常年有很多超载车辆通行，所以导致路面出现了不同程度的车辙、裂缝以及坑槽。针对这些情况，考虑使用薄层罩面技术对路面进行预防性养护，具体的路面结构层样式如表2 所示。

表2 路面结构层样式

5.2 施工工艺

5.2.1 在进行施工前需要将路面打扫干净，才能进行接下来的施工工作，在施工工作完成后，要对路面原来的不平处进行铲刨处理，严格按照图纸要求进行施工。

5.2.2 要对路面进行撒布处理，利用撒布车将撒布量控制在1L/m2。

5.2.3 为了使混合料能够抵抗各种病害损伤，此次养护选择2.0cm 的薄层罩面技术进行施工。

5.2.4 摊铺过程中需要提高摊铺机的运行速度，这样能够有效提高裂缝处的处理质量，为下一步工作奠定基础[5]。

5.2.5 在进行压实施工时，初压的温度要控制在125℃以上，复压时的次数要控制在4～6 遍，对于混合料的压实密度应该控制在96%。在复压阶段要派专业的工作人员对路面的平整度进行检测，这样才能够保证路面的质量。

5.3 路用性能检测

后期通过对试验路段的性能进行调查分析，该项目均按照相关的要求标准进行施工，并且对施工的各路段进行了相关的调查研究和测试。将实施薄层罩面技术的路段两年间的行车情况进行了调查和分析，其检测结果如表3 所示。

表3 检测结果

从表3 中的具体数据可知，对路面进行薄层罩面技术施工后路面的使用性能得到了一定的改善，并且在使用两年后，其使用效果仍然明显，所以薄层罩面技术在路面维护和养护中的应用效果是非常明显的。

6 结论

通过对薄层罩面养护技术对路面的影响以及各种数据配比进行检测，并且通过对薄层罩面技术实施养护的路段进行跟踪检测，得出其实际效果，得到了以下结论：

其一，在薄层罩面技术的混合料配比中，最佳石油比满足工况要求。

其二，铺设2cm 的薄层罩面混合料，可以有效提升公路的抗病害能力。

其三，在对铺设两年后的路面进行检测时，发现铺薄层罩面的路段使用性能仍优于两年前的路面。