浅谈干线公路沥青路面预防性养护技术
[摘要]借助近年来密集型的工程、大修等手段，干线公路沥青路面技术指标及路况已经有了大幅度的提高，随着时间的推移，路面病害会逐步显现出来，如何使养护效益最大化是干线公路日趋紧迫的问题，而预防性养护观念的引入将对我们干线公路的养护工作产生积极而深远的影响。笔者作为公路基层工作者，通过学习、实践和体验，对干线公路路面预防性养护的概念、性质、特点和技术作一粗浅的认识和探讨。
[关键词]干线公路路面预防性养护技术
作者简介：王锋，男，36岁。工作单位：陕西省汉中公路管理局。预晋高级工程师。从事专业：公路工程施工及公路养护管理。
前言
为迎接2010年的全国公路大联检，近年来的大中修工程和示范路建设纷纷实施，陕西省国省干线公路路况质量有了很大的提升，特别是沥青路面技术指标及路况已经有了大幅度的提高，但随着时间的推移，路面病害会逐步显现出来，如何保障公路的使用寿命和延长使用周期，确保养护效益最大化是干线公路日趋紧迫的问题，而预防性养护观念的引入将对我们干线公路的养护工作产生积极而深远的影响。陕西省公路局近年来也全力推行预防性养护，并以此作为今后养护工作的发展方向，笔者作为陕西公路基层工作者，通过学习、实践和体验，对干线公路路面预防性养护的概念、性质、特点和技术作一粗浅的认识和探讨。
一、预防性养护基本概念
预防性养护于20世纪80年代作为一个概念被提出，是一种周期性的强制保养措施，是在路面结构强度足够、只是出现轻微损坏，仅表面功能降低的情况下，通过对道路早期病害的调查、对病害成因的分析、对病害发展的判定，提前发现隐形病害的存在，为恢复路面表面服务功能而采取的一种养护措施。以达到延缓路面破坏、保持或提高路面使用性能、延长路面使用寿命、节省养护费用的目的。预防性养护肯定需要投入一定的费用，但它是一种费用效益比最优的养护措施。
预防性养护分为两层涵义，第一层是狭义的预防性养护，第二层是广义的预防性养护。 从第一层上讲：预防性养护就是在路面发生结构性破坏以前，为了保持道路路面的正常运营状态，延长未来的路面寿命，获取道路使用的最大效益，在不做结构性改变的前提下，在适当的时间，采取合适的技术措施恢复路面系统的功能状况，改善路面服务水平。从第二层上讲：除了只是改善路面系统的功能状况之外，还要采取对路基、桥涵、附属设施等等的处理和维护，用以改善道路系统的总体功能状况，提升道路服务水平。狭义预防性养护只是针对路面，广义预防性养护除此之外，还包括与路面质量和寿命有关的其他部分如路基、桥涵等，并强调防治结合。
狭义的预防性养护与国外的预防性养护概念一致，突出的是路面本身的预防性养护，并且突出了时机上以预防为主及不改变结构的两方面意思。广义的预防性养护则是在狭义预防性养护的基础上进一步延伸，一方面将预防性养护概念延伸到路基、桥涵及附属等，另一方面，根据实际情况，完全按照国外预防性养护理念在路况尚好的情况下进行大的养护投入也不现实，因此以预防为主并重防治结合，即路面即便稍超出狭义预防性养护的范畴与时机，但仍可以通过小的处治达到避免大病害时，也符合广义预防性养护的“治小病防大病”的基本原则。
按照规范中的养护工程类别划分，狭义的预防性养护，属于小修保养及部分中修工程的范畴；广义的预防性养护则包含了预防性养护和矫正性养护两个层面的内容，是除大修工程以外的包括维修保养、中修工程及桥隧加固等范畴。从预防性的角度来看，小修工程是对小病害的及时性修复，用以防止大病害的发生，广义的预防性养护则是全方位立体的概念，属于系统工程。
二、预防性养护同传统养护观念的区别
传统的养护观念是：养护工作一般在公路病害已经形成的情况下，再采取相应的技术手段进行处治以达到恢复正常使用。这种条件下的养护带来的两个方面的弊端，一是公路出现病害后，对其服务社会的功能受到影响，导致了使用者成本的增加；二是错失了公路设施在病害刚出现时的最佳处治时机。而预防性养护是一种新的公路养护理念,其改变了传统的养护观念和习惯,在公路病害发生初期,即对其进行养护,不让破坏向更深层次发展,从而达到延长公路有效使用期、保持公路路况良好、提升公路使用质量、降低公路养护成本、延长中修或
大修周期的目的。
三、沥青路面预防性养护的规律和特点
（一）养护的时机要合理。根据多年的从业经验，笔者认为沥青路面在其寿命周期内可分为三阶段：第一个阶段，沥青路面从建成到投入使用开始，渐渐被损耗和氧化；第二个阶段，使用开始后，路面会出现微小裂缝、脱皮和小坑槽等现象；第三个阶段，一段时间后，路面会出现较大面积纵向或横向裂缝，并贯通形成网裂、龟裂，最终导致整个结构层出现问题。一种较高标准的养护方式是路面预防性养护，其目的就是在路面尚处于较好状态时，把损害消灭在刚开始的
第一阶段。
（二）养护要有周期性。路面的使用性能会随时间的变化而逐渐下降，针对这种实际情况，必须对路面进行周期性养护。即定期调查路面情况，进行数据采集，然后做出分析和评价，当降到预先设定的性能标准时，那就需要及时进行处治和恢复。一般的高等级公路每年都需要开展路面情况的检测，根据分析、评价，找到实施具体的养护措施的方法。因此，此种养护类型与另外两种类型相比，周期较短。该养护在延缓路面使用性能恶化速率、延长其使用寿命和节约寿命周期费用方面具有重要意义。根据专业机构研究，在整个路面寿命周期内进行3~4次的预防性养护，可以延长使用寿命10~15年，节约养护费用40%~50%。
（三）要突出预防性。通过对路况的连续性检测、评价和分析后，制定出合理方案对路面进行养护，以预防损害的发生。通过评价、预测、分析，并且考虑到交通量会逐渐增长，针对有可能出现病害的路面采取有效合理的解决措施，以防止微小病害的发生甚至恶化。
（四）机械化程度要高。检测手段的先进与否直接影响路面预防性养护效果的优劣。先进的技术不仅效率高，可以给出高精度且科学合理的数据，而且可以提高处理数据、信息的能力。机械化的施工方法加上先进的检测技术，可以高效、优质的完成路面养护。许多发达国家已开始采用先进的技术，诸如应用集成检测，完成路况的各项检测只需1台专用车便可高效、快捷的完成。
（五）施工人员素质要高。要适应先进的技术，就必须培养高素质的施工人员，对路面养护人员进行必要的、专业的培训，提高他们的技能，以达到路面养护的规范化、科学化。
四、公路沥青路面预防性养护工艺技术
（一）开槽、灌缝工艺。一般来说，像沥青混凝土这种路面经常会出现纵向或横向的裂缝，使结构里面侵入大量的水，致使路面表层出现泥（浆），久而久之，就产生了坑槽。而要想解决此类问题，可以使用此工艺。具体的操作流程如下：第一步，用开槽的专门工具沿裂缝开小槽，开的小槽必须具有适宜的宽度以及适宜的深度；第二步，利用灌缝机这种专门工具灌入小槽特定的热熔型聚合物。优势：开槽工具是专门的，具有灵活性，而且用来灌缝的材料有很强的封闭性能，便于施工。
（二）同步碎石封层施工工艺。现在，就公路养护来说，较为成熟且在国外普遍采用的工艺为同步碎石封层。此工艺是在路面上撒铺适宜的改性沥青或乳化沥青及碎石骨料，这些材料经过碾压后，逐渐形成单层的沥青碎石磨耗层。这种工艺的最大优点：实行同步铺洒，结料和石料能够迅速结合，从而使路面变得较为坚固，对于预防道路产生病害和对道路损害进行矫正等方面起到明显的作用。在国外，95% 以上的沥青路面均实行此种方式，有很好的效果。
（三）雾封层施工工艺。现在，离析以及孔隙率过大等是在施工中，尤其是在比较大的规模中，无法轻易避免的现象。因道路在施工前期就存在隐患，所以非常有必要对路面渗水的情况进行预防，能够解决此种问题且资金投入较少的技术，可以选择雾封层施工工艺。此工艺是在沥青路面上，喷洒专门用于路面防护的再生剂，喷洒过程中务必要保持原料的均匀。当均匀喷洒后，在路表会形成一层防水层，具有封闭性能，有利于更新已被氧化的沥青，从而节约养护成本，延长路面的使用期限。
（四）微表处施工工艺。微表处施工工艺是在旧有的路面上铺撒一层薄层结构，厚度约为1cm。具体操作如下：将聚合物改性乳化沥青、水、添加剂等材料按一定的比例进行调配，然后用专用设备进行搅拌调和，把搅拌而成的稀浆混合料在路面上进行迅速摊铺。该工艺具备的优势：
抗滑耐磨且牢固，在恢复道路表面功能方面颇有成效。此施工工艺已经成为路面预防性养护中不可或缺的方式之一。
（五）微表处修复车辙施工工艺。辙槽断面上，混合料中骨料粒径需要保持一种正态分布的状态，因为断面普遍呈现的是下凹形曲线的形状。考虑到填补厚度是个变量，故该技术的完成是比较理想化的，可以利用“V”字形的摊铺槽，这种槽是用稀浆封层机来专门配置的。在箱内，骨料经搅拌摊铺后会保持近乎正态分布，并且在辙槽的上方会产生一定的拱度，这是为行车荷载把混合料进行压密所作的部分预留。
依据路面养护的经验，可以对车辙深度为12mm以内的进行一次性修复；该工艺主要是针对深度在25mm以内的进行处理。对于较深的车辙需要进行分层摊铺，摊铺时，层与层之间的间隔一般在1d以上，进行上层摊铺时，需要确保下层完全干燥并且已经基本压实，一般把松铺系数控制在1.2--1.4之间为宜，经过一段时间的充分辗压后，高于路面的厚度就会和原路面基本持平，夏季大约7天，秋、冬季约半月，就可以达到效果。微表处工艺在车辙修复上，既节约养护成本，又减少作业时间，提高施工效率，深受使用者的欢迎。
结束语
2009年，汽车的产量与销量都呈现增长的趋势，据此，相关部门对未来五年汽车的保有量进行了预测，年均的增长率将会达到15%左右。保有量的增长，将会增加公路的交通量，那么日平均交通量的年均增长率预测将会达到5.8%，而我们计划建设的公路总里程的年均增长率仅为3%，二者比较，存在一定的差距。因此，只借扩张公路里程总量和新建诸多的工程，并无法与当前社会的发展相适应，必须对公路进行科学的养护管理，转变养护观念，实现养护方式由传统型向科学化的转变，充分挖掘现有公路网的潜力。
对公路沥青路面预防性养护技术的研究和探索，将有力完善对干线公路的养护措施，加强养护管理的科学性，缓解现有公路网的通行压力。
