预防性公路养护技术在公路工程中的应用研究

2023-09-26韩震

运输经理世界 2023年3期

韩震

（招商公路网络科技有限公司京津塘高速分公司，天津 300191）

0 引言

一个国家的经济发展离不开交通运输，公路运输是交通运输的重要组成部分。针对公路使用过程中产生的早期病害，对预防性养护技术在公路工程中的应用进行研究分析，不仅可以增加公路的使用寿命，提高公路的质量，还可以最大程度地保障公路的安全性，避免资金的浪费，具有重要的现实意义。

1 预防性养护技术应用的意义

一个国家的交通发展，离不开公路体系的支撑。高质量的公路基础设施，可以极大地提升出行效率，有利于物资的运输。对公路进行定期保养和维修具有重要的现实意义和经济意义。

公路运输在整个交通运输中占据重要地位。在开展公路维修工作时易产生交通拥堵现象，因此，在病害发展初期采取预防性养护措施十分必要。具体来说，对公路进行预防性的养护工作的意义在于，一方面增加公路的使用寿命；另一方面减少公路维修对出行带来的不利影响[1]。

2 公路预防性养护的最佳时期与周期规律

目前，我国公路大多数都采用沥青路面，沥青路面的使用可以从三个时间段来划分。

首先，公路建成初期，沥青路面处于较为完整的状态，随着时间的推移，使用过程中沥青路面会逐渐产生轻微的磨损现象。

其次，在公路投入使用一段时间后，公路表面会出现一些小型、轻微的破损，比如路面出现了一些裂缝。

最后，使用达到一定年限后陆续开始出现病害的阶段。在前两个阶段中，第一个阶段是开展养护工作的最佳时间，尽早处理公路的破损情况可以避免破损进一步扩大，防止病害进一步恶化。如果病害或磨损持续到第三阶段，公路路面会出现较大范围的裂缝、发生大面积沉陷等情况，甚至出现路基损坏，影响车辆通行[2]。

3 预防性养护技术在公路工程养护中的应用措施

对路面进行养护是预防性养护工作关注的重点。应用预防性养护技术，对使用达到一定时限或出现问题的路面进行及时补救。例如，当投入使用的公路局部出现松散或裂缝等情况，就要及时分析问题出现的原因，采取相应的解决措施，避免对路面造成更大范围的损坏，减少经济损失。

目前，可应用的修补技术很多，不同的技术拥有不同的特点，适用范围、使用方法以及修补材料也各有不同[3]。

3.1 灌缝技术

灌缝技术是公路养护的重要技术之一，可以很好地对公路起到保护作用。通常来说，当公路投入使用一定年限后，由于车辆碾压、自然原因影响等，路面材料内在结构会发生变化，很容易出现裂缝，如果这些裂缝未及时处理，很可能造成进一步的水损害，灌缝技术可以很好地解决这些问题。在公路使用2～4 年后，可依据公路使用情况考虑是否使用灌封技术的使用，通过对细微裂缝进行修补，避免裂缝进一步扩大加深，以此达到公路预防性养护的目的。如京津塘高速在春冬两季经常开展灌缝，近三年已累计灌缝3918.5 延米，保证了路面完整、保护了路面结构，取得较好效果。

采用灌缝技术对公路进行预防性养护，可以延长公路寿命、遏制病害发展。具体来说，灌缝技术是通过使用密封材料，对路面上的裂缝进行补充。在开始填缝前，首先对路面上的裂缝进行清理和切割，在切割后形成的空间内注入填充材料。在灌缝过程中应尽可能减少水或杂物进入路面裂缝。此外，灌缝技术并不适合在所有路面使用，使用年限通常为1～2 年。

3.2 雾封层技术和稀浆封层技术

雾封层技术通常与同步薄层罩面技术有异曲同工之处，通过喷洒沥青的方式，在路面形成相应的封层，从而达到与外部环境相隔离的目的，可对公路的磨损等病害起到预防作用。

稀浆封层是将混合物均匀地摊铺在路面上，形成新的公路磨损层。其中，混合物多为玄武岩和玻璃纤维，此类材料可以增加封层的使用寿命，提升封层的性能，可对公路起到更好的保护作用。如果在混合物中加入一些聚合物，还可以大大提高封层成型速度，在短时间内完成养护工作，对交通的影响很小。该方式造价较高，性能较为优越，可最大限度地减少对车流量的影响，在公路养护中得到了较为广泛的应用。

一般来说，通过乳化的沥青来均匀铺摊在路面上形成沥青封层，封层的厚度不会太厚，一般在3cm 以下就可以达到改善裂缝、使路面变得平整、耐磨。同时，该技术所需耗费的资金较少，是一项可以全面推广的路面养护技术。目前，随着科技的发展，阳离子乳化沥青已经出现，避免了传统封层技术的许多弊端，具有广阔的发展前景。

3.3 就地热补技术

就地热补技术也是在公路养护过程中广泛应用的一项技术。该技术可以最大限度减少资金和人力的投入，施工周期较短，不会对交通产生较大的影响。当路面出现裂缝等问题时，可采用就地热补技术对公路进行改善，先对裂缝进行局部清理，然后将混合料填入并压实。使用就地热补技术需借助红外线的设备，可最大程度地提高养护效果。

3.4 路面再生密封技术

目前，路面再生密封技术也得到了广泛应用，一般来说，公路会因气温变化而产生热胀冷缩效应，再加上车辆荷载的作用，使公路表面的沥青老化，进而影响公路的通行质量，路面再生技术的应用可以提高路面的质量。

3.5 石屑封层技术

在预防性公路养护技术中，石屑封层技术也是应用较为广泛的一项技术，具有一定的经济优势。同步碎石封层技术通过将碎石与沥青相混合，再将其均匀喷洒到路面上，不仅可以保护公路路面，还能增加路面的防滑、防水能力。采用该项技术对路面进行保护，需根据不同的路面选择不同的厚度，根据实际情况选择单面或双面封层技术。此外，施工中为了防止沥青和碎石的凝固，需对沥青不断进行搅拌。

3.6 微表处罩面技术

微表处罩面技术与稀浆封层技术息息相关，是稀浆封层技术的升级版，即将沥青等材料进行混合配制，将其铺撒在路面上实现对路面封层。该技术不仅可对公路起到保护作用，实现预防性养护，还能改善公路的性能，使公路的防水、防滑性能大大提升。同时，还可以增强公路的使用年限，减少对公路的磨损，提高公路的美观度。

3.7 薄层罩面技术

薄面薄层罩面技术非常适用于解决公路的裂缝问题。汽车在高速公路上行驶会产生噪声，薄层罩面技术可以解决这些问题，起到提前预防的作用。通过薄层罩面技术对公路进行养护，公路的使用周期也会相应延长。

该项技术在公路预防性养护施工中广受欢迎，在许多公路养护项目中都得到了充分应用。从技术原理来看，该技术主要是通过向路面喷洒混合物，通过碾压技术形成一层比较薄的覆盖面，达到保护路面的目的。

3.8 就地热再生技术

就地热再生技术在公路的养护中经常出现，主要通过相应的设施设备，对原有路面重新进行加热，通过翻松再将沥青等材料以相关工序添加到路面当中，以此达到公路养护的目的。具体来说，就地热再生技术主要包括整形再生、复拌再生和加铺再生。

就使用范围而言，该技术并不适用于受到损害较大的路面，仅适用于处于损害初期的路面和一、二级公路沥青路面表面层的就地再生利用，再生层可用作上面层或者中面层。一般来说，当原有的路面出现较大的损害时，首先要对其进行预处理，再通过就地热再生技术进行处理。从功能角度来说，采用就地热再生技术进行路面修补，可以将表层浅层的病害进行修复，使沥青路面的使用寿命得以延长，提升路面的抗滑性与平整度，增强安全性能。

就地热再生技术拥有很多优点：

首先，减少了路面修补材料的运输费用，节约了材料资金成本和运输成本，减少了时间上的支出。

其次，通过就地热再生技术可减少对交通道路的占用，最大程度地减少对正常交通秩序的影响。

再次，可以改善纵断面、路拱和横坡，降低了资源的浪费，减少了污染物的产生，实现了旧沥青材料的废物利用。从施工角度来看，通常采用流水线方式，工作效率高。

最后，施工后的路面可直接作为表面层使用，无需罩面，最终对路面标高的影响小等等。

同时，该项技术的缺点也不容被忽视。首先，适用范围有限，当路面深度达到6cm 以上时，就很难发挥其保养修补的作用。其次，一部分旧沥青混合料已不再适用于路面的修护工作，难以实现调配，其材料的质量不够高。

在通过就地热再生技术进行路面的养护工作时，需对施工的环境进行提前把控，做好施工准备工作。首先，对施工区的整体环境进行检查，必要时采取适当的断流措施。对于一些受损较为严重的路面，需采取预处理措施，再通过就地热再生技术进行路面施工。在施工的前期，应及时清扫路面，画导向线，做好前期准备工作，再进行加热、铣刨及再生剂喷洒工作。总体来说，该技术在应用中应加强对施工质量的把控，及时对养护情况进行检查。

此外，就地热再生技术对设备、技术等要求较高，对现场的组织管理水平提出了更高的要求，相关人员需具备过硬的专业素质和管理水平，才可以发挥该项技术的最大效能。

4 预防性公路养护过程当中的保障措施

在公路预防性养护过程中，实现高质量的公路养护工作，需要做好以下三个方面工作。

4.1 建设高素质的施工养护管理队伍

在对公路进行预防性养护工作前，离不开专业养护团队和管理队伍。除了必要的职业资格证书以外，需开展必要的上岗培训，检查相关工作人员的职业素养和专业水平，并对其工作开展情况进行实时跟进。管理队伍在养护工作开始前，应审核养护方案，包括材料使用、技术使用等，并对养护方案进行充分论证，听取专家意见。

在公路预防性养护工作中，管理团队还要定期对工作进度进行监督和审核，关注工程的进度、材料的使用。在公路养护工作完毕后，还要对公路养护过程当中的各项报告、文字材料和会议记录进行复盘审核工作。及时开展跟踪评价工作，对效果进行科学评价，存在问题及时上报给上级部门，采取相应的解决措施。除了在施工过程当中进行严格把控，相关工作人员也应积极关注所负责辖区内的道路养护情况，及时检查、排查问题，以便及时维修。