现代公路养护中预防性公路养护技术的应用

现代公路养护中预防性公路养护技术的应用

王志华

利津县公路事业发展中心 山东东营 257400

摘要：公路经长时间使用难免产生一些病害，这就要求相关人员做好公路养护，但传统的养护都是在公路出现了明显病害后采取修补等措施，这样不仅会增加修补的难度和投入，而且还会对路段的正常通行造成严重影响，甚至还会威胁到行车安全。因此，预防性养护正逐步取代传统养护，表现出更高的综合效益。
关键词：现代公路；养护预防性；养护技术；应用

中图分类号：U412

文献标识码：A　　

引言

对于公路工程项目而言，由于行车量的增大直接给路面造成了不同程度的损坏。通常表现出沥青混凝土路面裂缝等现象。如果不进行及时处理，以上的现象将会逐步加剧，从而缩短了公路的使用期限，甚至影响到了行车安全。所以一定要从病害预防着手，推动公路路面的养护工作，按照实际的要求选择合理的施工措施，进而提升公路运营的安全性。

1、公路预防性养护技术的实际价值

1.1较小的影响度

为了降低对公路的影响，一定要采取积极有效的预防性公路养护技术。特别是在对公路进行重建或翻修时，施工队伍要将整条公路进行封锁，在控制交通流量的前提下减缓公路的承受压力。然而，假如不采取这种公路养护技术，可以避免其他情况的出现。公路预防养护可以按照公路的实际需要做好修补，能够最大程度降低占用道路的风险，缩小整体的工作范围。除此之外，还可以提升公路养护的整体速度，在指定的时间范围内完成施工作业，更好地为人们提供更加便利安全的交通网络。所以通常会选择这种预防性公路养护技术作为支撑，确保交通的整体安全。

1.2有利于延长公路使用期限

从传统的公路养护模式来看，等到公路的使用期限到达极点之后，就会采取必要的措施对公路进行全新的重建或翻修。由于这种施工方式整体的时间偏长，耗费的资金过大，这给交通网络通达度带来了严重的影响。假如采取全新的公路预防性养护技术，可以解决传统养护过程中的系列问题，能够在第一时间对相关的故障进行排查，避免出现严重的破损现象，进而延长公路的使用期限。

1.3资金的节省

对于公路养护工程来说，预防性公路养护技术具有重要的现实价值。不仅可以节约大量的资金成本，而且也能够提升整体的养护效率。从传统的公路养护模式来看，主要以翻修和养护为主。这种模式存在很多的问题，特别会影响到整体的工作效率，甚至会引发系列的安全事故。一旦公路路面的安全事故扩大，相关的负责人也要承担相关的责任。但是，如果采用的是预防性公路养护技术，施工团队内部的人员可以尽早发现现存的问题，并采取积极有效的措施将安全隐患进行清除，避免出现严重的安全事故。

2、我国现代公路养护环节中预防性养护技术的应用

2.1微表处技术

微表处技术主要是将一定比例的碎石、填料、胶结料、外加剂以及水进行充分拌制成具有一定流动性的混合料，然后用专业的施工机器将混合料均匀地洒布在路面的封层上。该技术能够对路面很好地防水防滑，且可以根据路面损坏的程度决定洒布1层还是多层，有很强的操作性，还可以提高路面的平整度和美观性，而洒布的薄层相当于增加了1个磨耗层，也增加了其耐磨性。微表处对实际公路进行施工时:①封锁好施工线路，对附近路线进行限速处理，而施工现场则限制通行，非机动车和机动车也禁止行驶通过;②在施工之前需要对施工现场进行全面的清理，将现场中的杂物或者是淤泥清除，保证后续的摊铺施工能够有序地开展;③施工人员加满石料、乳化沥青和水，开始封闭区域的施工;④封层车进入现场后，要协调好操作手和调平工之间的工作，另外摊铺也需要结合摊铺的实际幅度;⑤将槽中充满混合料，启动封层车，以及设定好的路线进行前进摊铺。若整体摊铺过程中存在不均匀的情况，则需要立刻纠正，另外也要对破乳凝固进行观察。摊铺时要结合路线设置、道路宽度等来决定，设定好摊铺的幅度。摊铺机要确定好起始位置，油毛毡在弹布机下面放好，使得摊铺槽能够紧贴路面。将矿料、乳料、水、集料以及纤维依据一定的比例进行配比，然后打开各种材料的控制门进行摊铺，在具体施工环节控制好摊铺车行进的速度，要保证混合料输出量和摊铺量保持相同进度。

2.2碎石封层技术

碎石封层技术主要是将碎石骨料经过机器磨碎后，再采用撒布机将碎石、聚合物改性沥青和乳化沥青同步撒布在路面上，并通过特定的压路机将撒布层结构充分碾压均匀。碎石封层主要包括单层同步碎石封层、双层同步碎石封层、嵌挤式碎石封层、开普封层、纤维碎石封层5种。该技术的主要作用在于可以提高路面的防水性能，修补较小的裂缝和提高其防滑性能。

1)碎石封层适用于路面基层结构强度足够，面层状况好，大面积的轻微不规则裂缝、磨耗层轻度脱落。碎石封层分单层和双层，在气温25℃以上，相对湿度低于75%的条件下，连续三个晴好日进行，不适合在温度低、湿度大、有雾有雨的天气下进行。2)沥青的选择应符合《公路沥青路面养护技术规范》(JTJO73.2—2001)规定的相关指标，改性乳化沥青用量为0.8～1.2kg/m2，碎石压碎值≤26%，针片状颗粒含量≤12%，含泥量≤1%，同步碎石所用集料拟选用粒径为4～6mm清洁、干燥、无风化、无杂质，具有足够强度和耐磨性。用量为4.5～7.5kg/m2。

2.3路侧路基与隔离带等细节设计

路侧设计要遵循“以人为本”的理念对生态公路进行设计，具体内容包括:一是标志标线，目的是明确车辆的运行轨迹，确保其不会发生偏离而造成路侧事故;二是路侧净区，通过设置平坦地带，为车辆提供一定的可恢复区域，在路侧地段设计一些生态景观等，路侧净区的宽度受到地形平坦度的影响，所以有些地段不适合设计路侧净区，针对此类地段可以安装一些路侧护栏，具体的护栏形式与刚度结合当地生态环境进行设计;三是路侧边沟，在设计时可以采取暗藏式方式设置生态边沟，当路面的水汇集于明沟后，缓缓流入暗沟，目的是进行地表水排降。路基的设计要遵循生态环保理念，路基的形式有分离式与半路半桥式，无论选择哪一种方式都可以在一定程度上减少对环境的破坏，一般路基的开挖高度不宜过高，路基中心填土高度低于20m。道路中央隔离带的设计可以采取植物配置方式，例如:花灌木和常绿灌木交替种植，可以以花灌木为主，将防胘遮光角控制在10°左右。绿化防护带的设计比较严格，尤其是特殊路段地区，绿化防护需要满足环境与防护要求，设计时需要认真查阅相关环境报告书，全面了解该路段的公路地质勘测情况，了解水土保持的要求，综合考虑防护林的长度、密度等，防护带的植物种植以乔灌木为主，绿化植物的选用，要满足其对环境的适应性要求。互通立交区的设计，在对互通立交区进行绿化设计时，可以种植一些常绿植物，总体设计基调要简约，可以适当地应用人工造景进行点缀，一些外环匝道的绿化设计可以选择种植形态比较突出的植物。

2.4典型路段路况跟踪

路面经过预防性养护修复，显著改善路况水平。预防性养护技术(包括材料和装备)不断完善和成熟，预防性养护的成效也开始显现。预防养护是一个养护理念，这项技术的关键在于养护时机的选择。树立科学决策的理念，采用科学决策的方法，按照科学决策的程序，实现公路养护科学决策，达到全寿命周期内既能保证优良的路况水平，又能使总费用最低的目标。

2.5雾封层技术

雾封层技术是高速公路早期预防性养护最重要的方法之一。该技术是将具有良好渗透性的油剂型雾封层材料和铁钢砂均匀地洒布在沥青路面上。其中，雾封层材料可以有效地填补微小缝隙及表面缝隙，而铁钢砂又可以有效地增加路面的粗糙程度，从而提高行车安全性。针对沥青路面早期会出现龟裂以及集料损失的问题，如果不及时雾封层技术进行养护，由于龟裂且骨料损失，会增加其渗水性，路面水就会通过裂隙进入混合料内部，进一步加快路面的水损坏。

2.6铣刨加铺

1)主要材料符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40－2004)规定的相关指标。2)施工工艺。①确定处理病害作业范围，封闭施工车道。②划定病害范围，边线与路中线平行或垂直，每侧大于病害10cm同时划出铣刨机工作引导线。③对确定范围进行铣刨，对铣刨后的凹槽的两端进行切割并铲除油层到铣刨厚度。④用钢丝刷配合强力吹风机清除槽底和槽壁松散块料及浮尘。⑤对槽底和槽壁进行刷油后铺设玻纤网，防止反射裂缝。⑥铺装油层并及时碾压。⑦对新旧面层结合处进行灌缝刷边后开放交通，控制速度，严禁车辆在其上刹车掉头。

2.7应用新型预防性养护材料

我国路面预防性养护还在研究阶段，2017年华北水利水电大学发明专利排水沥青路面预防性养护材料，该材料由沥青基质、改性碳黑、聚乙烯毗咯烷酮、沥青乳化剂、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、交联剂、胶粉、水组成，在制备完成后，快速涂刷到路面上，厚度为0.4~1.2mm之间，接着养生4h就可以投入使用，该材料具有稳定性好，抗拉强度高，剥离强度高，抗热氧老化和抗紫外光老化性能提高显著，同时还具有高粘弹特性，其使用很好的避免了裂缝病害和飞散掉粒病害的发生，使路面的使用寿命明显延长。

3、效益分析

3.1经济效益

新建沥青路面所需造价按150元/m2计，在12年的设计使用年限内，每年的成本为12.5元/m2。对于含砂雾封层，其造价按15~25元/m2计，若该技术的使用能延长2~3年的寿命，且假设在路面通车后第9年采用该技术，则在14~15年的使用年限内，平均成本将变为11~11.8元/m2，可见，每年能节省0.7~1.5元/m2的成本，表现出良好经济效益。

3.2环境效益

路面受车辆荷载和环境共同作用，难免产生老化，但最先产生老化的是沥青胶结料，若在维修过程中直接对路面进行铣刨，将浪费很多石料。采用含砂雾封层的方法来养护时，其厚度只有0.5~1.0mm，能以较经济的方式对表层老化予以修复。可见，采用该技术实施预防性养护，除了能减少材料的消耗和有害气体的产生，还能最大限度延长沥青和石料等材料的剩余寿命，有效延长路面使用寿命，延缓大修，表现出良好环境效益。

3.3社会效益

含砂雾封层的施工速度很快，一般情况下每小时可完成5~6km，另外，在天气状况良好的情况下，仅需干燥不超过1h的时间即可开放路段的交通，对路段正常交通造成的影响很小。另外，施工完成后还能使路面黑化，提高路面上各类表现的清晰程度，并能提高粗糙程度，保证抗滑性，进而提高行车安全，表现出良好社会效益。

结束语

路面由于具有良好的使用性能而得到广泛的使用，往往公路路面在使用一段周期后，需要对其进行养护处理，以延长路面使用寿命，而传统的养护很难适应现在的需求，所以对于预防性养护技术的分析与研究至关重要。综上所述，在公路建设运营过程中，积极实施预防性养护可以有效地延长公路的使用寿命，并且能够提高道路的服务水平和质量。今后，随着经济的发展和对交通质量的要求，预防性养护材料及技术将得到更好的发展，并且预防性养护技术也会得到更广泛的普及和应用。

参考文献

[1]戴贤斌，陈达康.预防性公路养护技术在现代高速公路养护中的应用分析[J].科技风，2020，11（24）：102.

[2]王姗姗.预防性公路养护技术在现代公路养护中的应用[J].中阿科技论坛（中英阿文），2020，12（7）：120-122.

[3]朱颖.预防性公路养护技术在现代高速公路养护中的应用[J].建材与装饰，2020，11（13）：269，271.

[4]李红.沥青路面预防性养护技术在公路养护中的应用分析[J].建筑技术开发，2020，47（2）：124-125.

[5]金秋云.预防性农村公路养护在现代农村公路养护中的应用[J].中国公路，2019，11（18）：108-109.