公路沥青路面预防性养护技术分析

孙明 杨雷

摘要：随着公路基础设施保有量的持续增大，社会对公路质量要求不断提高。公路沥青路面预防性养护适用于路面整体性能良好但有轻微病害的情形。为了更好地改善和保护路面功能状况，养护单位开展公路沥青路面预防性养护管理决策，构建公路预防性养护管理标准化流程，进一步优化公路沥青路面预防养护时间和方法，以供参考。

关键词：公路；沥青路面；预防性养护

DOI：10.12433/zgkjtz.20240642

公路沥青路面预防性养护对缩减路面全生命周期费用、改善和保护路面功能状况有重要作用。但沥青路面在长时间、荷载次数增加的条件下会出现路用性能降低的状况，对此，应积极构建公路沥青路面预防性养护体系，探索适宜的沥青路面预防性养护技术和方法，恢复和提升沥青路面的使用性能，切实满足公路行车舒适性、安全性的要求。

一、路面预防性养护概述

预防性养护是科学性养护的具体表现，对于控制公路沥青路面病害有重要作用。相较于传统性养护模式，预防性养护主要体现出以下特点：

（一）养护时机合理

沥青路面在建成投入使用之后，会逐渐被氧化，出现微小裂缝、小坑槽、脱皮，甚至龟裂，最终影响路面整体结构的安全稳定性。路面预防性养护是一种高标准、科学合理的养护方式，该养护方式通常是在路面建成投入使用阶段就进行保护性养护，将路面病害消灭于萌芽阶段。

（二）养护周期短

预防性养护标准高，通常定期开展路况调查，采集获取路况数据，重点对发现病害的路段开展专项检测、分析与评价。当路面使用性能降到一定标准时，则应立即施以有效的养护。

（三）预防性养护

预防性养护依循“预防为主、防治结合”的理念，基于对路况检测、评价、预测的前提，对沥青路面采取适宜的保护性养护，从而防范各种路面病害。

（四）机械化程度高

沥青路面预防性养护注重公路检测效率和质量，在实践中开发和应用集成检测技术，通过机械化的施工方法进行路面预防性养护，从而提高预防性养护的检测效率，确保路面养护高效、优质、快速。

二、公路沥青路面病害分析与评价

（一）沥青路面病害

温度、降水、荷载等均会对沥青路面的使用性能产生影响，可能导致沥青路面出现不同程度的病害。具体来说，主要有以下三种病害：

一是裂缝。沥青路面在外部环境、行车荷载的作用下极易出现程度不同的裂缝，沥青下面层应力较沥青混合料的抗拉强度高，会使路面开裂，甚至在道路边缘地段出现龟裂现象。

二是车辙。在外界环境、行车荷载的反复作用下，沥青混凝土会因自身的高温稳定性较差、抗塑性变形能力弱而出现明显的车辙，较大程度上影响道路行车的舒适性和安全性。

三是水损坏。集料颗粒极易受到水和水汽的影响，与沥青产生分离，由此引发路面出现大小不一的坑槽，严重时会使路面出现塌陷。

（二）沥青路面性能评价

沥青路面性能评价是不可或缺的重要内容，可以通过单一性或综合性等评价指标获取沥青路面的使用性能。

一是路面破损状况指数。以路面折合损坏面积为基准，计算获取路面破损率和路面破损状况指数，由此对路面破损状况进行评价。

二是路面行驶质量指数。利用行驶质量指数评价沥青路面的行驶质量，间接评估公路沥青路面铺筑技术的质量水平。

三、公路沥青路面预防性养护技术的应用

（一）表面封层技术

公路沥青路面预防性养护技术方案应以判定路面适合进行预防性养护标准为前提，要根据普通公路沥青路面预防性养护宏观标准，结合路段交通、路面技术状况、路段所属公路等级等因素，对适宜路段展开预防性养护。道路段车流量较大且荷载量大，针对车辙、路面横向裂缝等病害采用开普封层（碎石封层）的预防性养护措施，合理选择预防性养护时机。

1.微表处

先制备生成微表处原材料，采用基质沥青、水、乳化剂、改性剂等材料，研磨成液体乳化沥青，根据混合料进行稀浆混合料配合比试验，获取所需的乳化沥青。

预先调查沥青路面的路况，了解沥青路面渗水、车辙、裂缝、坑槽等病害状况，针对沥青路面的病害情况设计合理可行的施工方案。待清理沥青路面的杂物后，开展微表处摊铺作业，合理调整摊铺厚度，依照标定的高度和料门开度进行作业，注重控制稀浆封层设备的运行速度，保持匀速且不能偏离施工控制线，及时微调偏离施工控制线，并人工找平。对于微表处的纵横缝要做好接缝处理，采用稀浆混合料摊铺作业，已摊铺和新铺路段需重叠5～10cm，完成横向接缝的处理作业；对于纵向接缝，主要通过对接的方式进行处理。

微表处的处理技术适用于轻微纵横向裂缝、路面略有不平整、路面渗漏等路面，但并不适用于疲劳裂缝、温度裂缝严重的路面。

2.开普封层

充分利用开普封层摩擦系数高、防滑防水性能好的优点，对砾石的密封处进行微表面处理，浆料密封复合表面冷凝成道路，成为公路的磨耗层。

3.碎石封层

选取纤维碎石作为沥青路面封层的材料，充分利用其吸收扩散能力强、稳定性好、耐水性高的优势特点，快速开展施工预防性养护作业，能够较好地解决沥青路面裂缝、磨损、松散、渗漏等病害问题。

施工作业前必须做好纤维碎石封层路用评价，熟悉纤维碎石各项性能，如防水能力、抗裂性能、抗滑能力等，做好纤维碎石的配合比设计。开展施工人员、机械设备的准备工作。全面组织技术人员开展技术交底，修复原沥青路面的各种病害，对于单裂缝要进行灌缝处理，利用液化气喷灯干燥裂缝，再注入适宜温度的混合料；对于密集轻型裂缝病害，要铣刨上层，清理槽中杂物，喷涂黏，再铺设表层材料，用热沥青封闭槽体边界部位。待清除路面病害后，对路面进行测量放样作业，将改性乳化沥青、纤维、碎石等材料撒布于试验区域，适当微调上述材料的撒布量，使之厚度均匀、紧密嵌挤。在施工过程中，要同步喷洒改性乳化沥青和纤维，注重设备起步和终止时的速度控制，合理调整噴洒速度和宽度，做好横向搭接处理。

在碎石撒布作业过程中，碎石撒布机应与纤维封层车保持同步紧随状态，确保撒布碎石均匀且无拼接缝，并须在其破乳前完成碎石撒布作业，有效提升纤维封层的质量。待完成碎石撒布作业后，再碾压路面，碾压作业应与纤维封层相同步，保证碎石颗粒的嵌入深度。在分段作业中正确处理搭接部位，且搭接部位要求不撒骨料。在碾压作业完成后，需密切观察改性乳化沥青破乳状态，待其完成后方可恢复交通并及时清除散落的碎石。

碎石封层施工技术的质量控制要点主要有以下两点：①防止沥青面层施工中的离析。要控制沥青混合料的矿料级配，达到施工所需的搅拌温度和拌和时间，优化摊铺工艺，确保料面摊铺的均匀性。②合理控制面层压实度，采用高频低幅的挤压方式进行作业，做好温度控制。

4.含砂雾封层技术

选取含砂雾封层胶结料、砂、水等材料制备工程施工材料，进行配合比设计，包括最佳用水量、用砂量、施工洒布量等。对于有轻微病害、存在病害隐患或尚未出现弊害的沥青路面，有针对性地采用含砂雾封层技术加以预防性养护处理，有效延缓路面发生破坏的时间，属于早期预防性养护措施。

施工前，做好材料安全检查，调试好施工材料检测设备，预先开展对施工设备的故障检测，如喷洒设备的完好性，并采用保护膜对相关路段实施保护，防止路段加剧损坏，并对沥青路面病害预处理，对于轻微裂缝或非活动性裂缝要进行封缝预处理，修复路面局部坑槽、龟裂、麻面等表观功能性病害。在施工过程中要对材料进行混合处理，二次搅拌后进行喷洒作业，根据沥青路面实际情况确定合理可行的喷洒方案，如喷洒量、喷洒高度、喷洒速度、喷洒角度等，将施工速度控制在一定范围以内。加强喷洒作业过程的监管，人员必须及时处理喷洒作业中存在的各种问题，确保喷洒作业正常连续。在初次喷洒作业之后，要养护1～2h，待其干燥后再二次喷洒作业。

在施工中，应注意把控以下要点：保证喷洒设备的完好性，重点检查喷嘴的通畅程度，为施工提供必要的保障；注重喷嘴大小与喷洒设备车速之间的关系，应保持与洒布量匹配的行驶车速；对于小面积或特殊路况下的雾封层施工，可以采用人工喷洒的作业方式，避免采用全覆盖喷洒方式，确保人工喷洒作业的均匀性。

（二）薄层罩面技术

罩面施工技术是一种极其有效的预防性养护技术，能够有效解决路面病害问题。施工前，开展罩面材料试验，如接触角试验、Vialit试验、拉拔检验等，获取薄层罩面的抗剪切性能、抗拉拔性能、流动性能，进行薄层配合比设计，使之成为一种新型路面养护罩面，克服传统碎石封层耐磨不足、噪声大等缺陷。

在施工作业过程中，采用一定宽度的胶带封住标线，通过物理碾磨清除方式清理标志标线。做好沥青路面的清扫作业，去除路面上的细小灰尘、泥土、碎屑、水分等，确保罩面与原路面黏结紧密。在铺洒作业过程中，应合理标定铺洒量、铺洒厚度，确保铺洒作业与控制线保持一致，避免铺洒作业偏离施工区域。在洒铺设备后进行人工修整，及时处理漏铺或残留有大粒径石料的现象，并对修整纵向接缝部位。铺洒作业后，待乳化沥青完全乳化、拉断强度超过1M时，则进入碾压流程，采用胶轮压路机反复碾压已经铺洒完成的区域，并注意保持轮胎的湿润度。

（三）裂缝填封技术

沥青路面在服役过程中受到外部环境及荷载的作用导致出现一定程度的裂缝。养护人员需要对路面裂缝进行处置，可以采用灌缝填缝、开槽灌缝、贴缝等不同施工工艺，制定合理可行的裂缝填封技术方案。其中，灌缝填缝施工是直接将加热的灌缝胶注入裂缝中，实现对裂缝的封堵；开槽灌缝是将裂缝扩切为较为规整的凹槽，开槽深度超过10mm，确保灌缝饱满、黏结紧密；贴缝施工是一种快速封堵裂缝的技术，在路面裂缝及两侧进行贴缝、踩压作业，可达到快速封堵的效果。

1.直接灌缝施工

当路面存在3mm以下的横向裂缝时，可以将热灌类灌缝胶直接注入裂缝中，这种不开槽灌缝施工方式，使封堵裂缝与裂缝同步变形，达到预期的黏结性能。具体操作步骤：①清缝。清理裂缝处的灰尘、松散颗粒物，除潮处理，可以采用液化气喷灯烘干裂缝，使裂缝保持干燥状态，为后续灌缝做好准备。②灌缝。将灌缝胶加热至180℃～195℃ ，灌胶注入裂缝后进行刮平处理，使之成为超出路面约1mm的贴封层。③撒砂。将细砂或腻子粉均匀撒布于灌缝胶上，使之全部覆盖灌缝胶，并进行养护。

2.开槽灌缝施工

当路面出现大于3mm的横向裂缝时，养护人员可以采用开槽灌缝施工技术，根据路面裂缝严重程度确定开槽宽度，使之成为矩形槽口。具体操作步骤：预先清理裂缝中的灰尘、颗粒物，用开槽刀片沿裂缝走向进行开槽，保证开槽的深度、宽度，然后施行灌缝、撒砂等作业，养护后予以通车。

开槽灌缝施工质量控制要点包括：①采用无贴封标准槽或无贴封浅槽进行开槽设计，使开槽线与裂缝相契合。②预先控制好灌封胶的加热温度和出料温度，不得超出2～3次的重复加热次数。③灌封作业应采用分次、持续、均匀灌入的方式，成为T形密封层，确保灌封层达到施工要求。④灌缝时必须将灌嘴插至缝底，缓慢挤压，避免出现灌缝液积聚的现象。⑤灌缝施工完成后要养护，待灌缝胶温度达到常温状态即可通车。⑥做好跟踪观测，对所有现场检测点采用点对点的检测方法，检测灌缝前后路面的破损程度、裂缝渗水性、路面性能恢复状况，开展定期灌缝效果分析和评价，有效延长沥青路面的使用寿命。

3.贴缝施工

对于沥青路面存在的微小裂缝，可以采用贴缝施工技术，该技术无开槽路面，仅需清除路面表层灰尘、颗粒物后即可进行贴缝作业。待贴缝作业完成后进行踩压或碾压，确保贴缝胶与路面完全贴合，较好地解决粘贴时拐弯翘起、跳车、脱落、高温流淌等问题，成为具有较强黏结度的“路面创可贴”。

贴缝施工质量控制要点主要体现在以下五方面：①用脚引导贴缝带粘贴，手部适当放松，避免贴缝带因过于拉长而变窄。②应将贴缝带覆膜揭掉，旋转拧成绳状后进行填充、踩实。③枝状裂缝的发枝处务必搭接压实，避免出现渗漏。④缝边材料脱落而产生的坑槽应做好填充处理，使之适当超出路面高度。⑤两条裂缝并列分布时，可以选择较宽的贴缝带，或将两条贴缝带压边粘贴。

四、结语

综上所述，公路沥青路面预防性养护技术处理路面病害问题，结合公路沥青路面实际工况，对沥青路面早期病害类型、严重程度进行分类识别，制定针对性强、科学合理的预防性养护技术，切实保持公路沥青路面性能和服务水平。

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作者简介：孙明（1977），男，山东省日照市莒縣人，专科，工程师，研究方向为道路与桥隧。