高速公路沥青路面预防性养护探析

1、高速公路沥青路面预防性养护探析 摘要：本文介绍了预防性养护概念和意义，阐述了具体的预防性养护技术，供大家参考。 关键词：高速公路；预防性 ；养护 Abstract: This paper introduces the concept of preventive maintenance and significance on specific preventive maintenance technology, for your reference. Key words: highways; preventive; conservation 中图分类号：文献标识码：A 文章编号： 1前言 截止2

2、010年底，我国通车高速公路里程已突破7万公里，如何管好、用好和维护好如此庞大的国家基础设施是我们广大从事公路建设、养护、营运和管理者们应该着重思考的问题。借鉴国外发达国家的经验，我们认为预防性养护技术是确保我国高速公路处于良好服务状态和延长路面使用寿命的行之有效的途径。并且，从公路全寿命周期经济性分析来看，预防性养护也是最经济最合理的养护手段。但是，纵观我国目前路面养护市场，矫正性、被动性、突击性和单纯以路面为中心的粗放型养护还相当普遍。高层次、复合型技术和管理人才缺乏。我们要努力适应新变化，满足新需求，就必须以科学发展观统领全局，必须树立全寿命周期和质量就是节约的理念，必须保证对现有路网的

3、正常养护，必须努力提高路网的管理效率，以更低的社会经济成本，管理和维护一个更安全、更畅通、更和谐、更高效的公路基础设施网络，为公众出行提供更好的服务。 2 预防性养护的概念 在老路面上敷设一层防护层来保护原有路面的方法很早以前就有但是预防性养护作为一个完整的概念出现在20世纪8O年代，它是许多国家在公路网重建过程中总结了以往经验教训后提出来的。预防性养护是一种新的养护理念及实施这一理念的一整套养护策略。预防性养护技术是路面维修养护技术的重要组成部分 它是一种周期性的强制保养措施是在路面结构强度充足仅表面功能衰减的情况下为恢复路面表面服务功能而采取的一种养护措施 它的应用 可有效减少路面的早期损

4、坏 延长路面大中修年限。实现路面全寿命周期养护成本最小化。 3 预防性养护的意义 (1)较好的经济效益。在以往的路面养护维修管理中，高速公路工程养护的实施都是在路面出现了严重的病害，已经严重影响了路面的行车舒适与行车安全，然而预防性养护通过对路面调查，提前预估路面病害发展，并及早采取工程措施预防病害的进一步发展，恢复路面的使用性能，这在整体上降低了高速公路路面出现大修或者改建那样巨大的资金投入，节省了养护预算，因此，具有较好的经济效益。 (2)对高速公路正常运行干扰少。路面养护维修，越是到后期，由于经常面临大修或者改建，其施工过程必须封堵交通，直接影响了高速公路的正常运营。而预防性养护施工一般

5、都具有施工速度快，简单灵活，可在较短时间内开放交通的特点，因此，对于高速公路的正常运行造成的影响较小。 (3)延长路面使用寿命。由于预防性养护具有造价低，工期较短的优点，因此，在路面使用期内持续进行预防性养护可以有效抑制路面病害的发展，延缓路面大修或者改建的周期，从而延长路面的使用寿面。 4预防性养护技术 预防性养护的重要意义体现在四个方面：保持路面良好的使用性能：延长路面的使用寿命：减少路面寿命周期费用：节约养护维修成本。它是一种费用效益十分明显的养护措施。例如美国亚利桑那州的公路部门就工程费用做过如下比较： (1)铺筑完沥青混凝土路面后 不做任何中间的维修与养护行车20年后。进行大翻修：

6、(2)铺筑完沥青混凝土路面后。在行车10年后，做一次修补性养护。而后做一次沥青混凝土罩面； (3)按预防性养护的要求 对于已铺的沥青混凝土路面，根据路面检测结果。及时定期地做预防性养护。对三种维修养护方式的经济分析表明第一种方式的养护工程费用是第三种的163，第二种方式为第三种方式的155。因此，预防性养护是最经济的。此外，美国战略公路研究计划(SHRP)研究也表明通过路面使用性能的衰减与养护维修费用的分析和比较，在整个路面寿命周期内进行3 次的预防性养护可以延长使用寿命1015年，节约养护费用4550。 正是由于预防性养护的巨大经济和社会效益这一技术得到了迅速发展。目前广泛应用的预防性养护技

7、术主要有灌封、雾封层、稀浆封层、碎石封层、微表处、超薄磨耗层、就地热再生几种类型。 41灌封 该技术主要目的是阻止水分通过已存在的裂缝侵入结构内部。适用于原路面基层和横断面良好柔性基层沥青路面建成后24年 复合路面(下卧层为水泥混凝土层)表面病害可能包括：路面纵向、横向原始裂缝，伴随裂缝处的轻微扩展裂缝和松散状态良好的修补。 密封剂应能很好的将裂缝封闭 封缝这种养护方法需要高质量的材料和良好的施工工艺 使用的密封剂必须是加热时变软而温度降低时又能变硬的热塑性材料。 处理裂缝工作最好在凉爽干燥的气候条件下进行为了达到较好的粘结效果必须将裂缝清理干净如使用高压气体喷射设备来清理裂缝内的碎石和粉末等

8、杂物 然后用钢丝刷沿凹槽刷出干净的表面。该技术的使用年限一一般为12年。 42 雾封层 该技术主要目的用来密封面层 防止或减少水分的渗入阻止路况继续恶化。改善老化变硬的沥青性能。适用于原路面基层和横断面良好，轻度纵向、横向或块状裂缝。表面贫油、细颗粒脱落等病害情况。 雾封层是将很少量的稀释的改性乳化沥青直接喷洒于道路表面而不使用集料的预防性养护措施。一般的使用量为023045Lm：。由于雾封层会使路面摩擦系数降低。 此这种养护技术不适合路面摩擦系数较低的路段。 雾封层使用的乳化沥青中的乳化剂类型为慢凝型乳化剂所以需要时间使其凝固，一般是中断2h的交通来使其进行养生。该技术应用前应对路面进行填缝

9、预处理，使用年限一般为23年。 43稀浆封层 这项技术最大的优点是可以有效的封闭路面表层裂缝提高面层的防水性，并且可以提高表面层的抗滑能力。这项技术适用的路面病害类型有：路面横向裂缝，纵向裂缝。非结构性的块状裂缝；路面轻微破损(要求摊铺前清理脱落下来的材料)：沥青路面表面的沥青老化、贫油；路表摩擦系数降低：路表渗水。 稀浆封层技术是将级配良好的集料(优质细集料和矿物填料)和乳化沥青组成的混合料均匀的撒布在整个路面上。按照矿料级配的不同，稀浆封层可以分为细封层、中封层和粗封层：按照开放交通的快慢，稀浆封层可以分为快开放交通型稀浆封层和慢开放交通型稀浆封层；按照是否掺加了聚合物改性剂。稀浆封层可以

10、分为稀浆封层和改性稀浆封层，摊铺厚度一般为510mm。 施工前必须进行填缝、唧泥处处治、大的坑槽部位的修补等预处理，施工中应注意路表面必须保持干净。石料要求选择有棱角、耐用、并且级配良好的石料，并且拌和前必须清洗干净。应避免在炎热的气候条件下施工，根据乳化剂的类型要保持足够的开放交通的时间，一般需要将公路封闭几小时。在预防性养护的情况下。使用年限一般为24年。 44碎石封层 该技术适用于原路面基层和横断面良好。表面可见病害为轻微松散，中度纵、横向裂缝伴随缝处轻度松散。轻到中度磨光少量状态良好的修补，轻度不平整路面，轻度泛油路面及渗水路面。 碎石封层是将沥青(可为热沥青但通常为乳化沥青)直接喷撒

11、在路面上(159227Lm2)。接着撒布碎石(827kgm)其粒径大小可参考我国JTGF402004公路沥青路面施工技术规范中对沥青混合料用粗集料质量要求的规定然后立即进行碾压 使50 70的石屑被乳化沥青黏结。按结构类型不同。碎石封层可以分为单层、双层、三层、嵌入式、“三明治”式：按技术类型不同。可分为加纤碎石封层、橡胶沥青碎石封层、开普封层(在碎石封层上再加罩一层稀浆封层)。 碎石封层施工前需要对裂缝先进行填缝预处理。碎石封层可以封住路面 提高路面摩擦系数。如果有合理的材料和正确的设计、施工石屑封层可以用于高等级的路面。目前主要用于等级和速度较低的路面。在预防性养护的情况下其使用年限一般为

12、24年。 45 微表处 微表处是一种特殊的稀浆封层技术较传统的稀浆封层技术。微表处混合料的粘结材料选用改性乳化沥青。微表处是采用专用设备将改性乳化沥青、骨料、水和外加剂等材料拌和并摊铺到原路面上。形成一层薄层路面层。 微表处技术能够解决沥青路面老化、贫油、非结构性破损、裂缝、路表渗水、摩擦力下降等病害。另外微表处具有高抗磨耗和高抗滑性能适用于交通量大、重载车多的路面，还可以单独进行填补车辙对车辙较深的路段还可以采取两次填补的办法。成型后路面密实。比热沥青薄层罩面具有更好的封层效果，具有防水、防滑、平整以及美化路容的作用。开放交通快。可在施工后1h左右开放交通。减少施工对交通的影响。微表处的施工

13、可以适合于二所有的气候条件。但在温暖的气候条件下会有更好的使用效果。微表处对增加结构承载能力一般认为很有限。对路面出现的疲劳裂缝等结构性破坏，施工前要求做填缝、唧泥处处治、大的坑槽部位的修补等预处理，处理完毕后再进行微表处罩面。在预防性养护的情况下，其使用年限一般为25年。 46 超薄磨耗层 就结构形式而言，超薄磨耗层是用特定摊铺设备摊铺并用压路机碾压成型的单层沥青混合料。施工工艺特点为喷洒乳化沥青与摊铺热沥青混合料一次成型。施工期间对沥青、集料、机械、温度以及对混合料的拌制、运输、摊铺、碾压的控制都比较重要，超薄磨耗层最佳厚度在1525ram之间。该技术不仅可以改善原路面的平整度。而且某种程

14、度上说还可以增加路面的结构强度。 目前国内用于预防性养护采用的先进工艺主要是快速同步施工型超薄磨耗层系统，使用范围：出现龟裂、网裂、脱皮、露骨、渗水的高等级路面；路基强度满足要求，路面变形不大的路面：粗糙度不足的路面：路基完好的超期服役的高等级沥青路面。 快速同步施工型超薄磨耗层具有延长路面寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、增加路面抗滑能力、提高道路安全性能、改善表面排水和减少路面轮胎噪声等功能。快速同步施工型超薄磨耗层的成型主要是依靠改性沥青和集料的较高的裹覆力和粘结力来实现。因此，要求使用的沥青对集料有耐久性的包裹力、高粘附性，同时还要有较强的抗剥离性 能以较厚的薄膜包裹集料等各种高性能：

15、粘结料应在合理的温度范围内施工。一般在150160；矿料规格必须是单一粒径的完好集料 扁平颗粒质量分数不得超过15：集料强度必须满足施工规范要求。粗集料应均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质 并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青良好的粘附性。在预防性养护的情况下其使用年限一般为3年。 47 就地热再生 就地热再生(HTR)是指在原有沥青路面上通过加热软化以机械方式翻松(刨铣)旧路面对其进行搅拌(根据需要可添加沥青、再生剂、新混合料或新骨料)并将所形成的再生混合料就地重铺、压实，按照需要可选择加铺新的沥青混合料的工艺方法，从而达到消除路面病害、恢复路面性能的道路维修过程。就地热再生一般应用于下层状况较好 但上层严重松散、纵、横向裂缝结合轻度松散。少量块裂。中度以下车辙等旧路面。 就地热再生技术具有以下优点：可将老化的、破损的路面转化为新的、平整的和耐久的面层；重新利用原有路面的骨料和沥青 节省了原材料和材料费 就地再生还节省了材料运输费用：较好地处治路面裂缝，延缓反射裂缝的发生：可全面处治坑槽、车辙、搓板等路面病害：可解决排水问题