现代高等级沥青路面常见的预防性养护技术综述

万小军

【摘 要】沥青路面是我国高速公路中的主要路面形式，近几年出现了各种病害现象，极大地影响了沥青路面的使用情况，因此需要对路面进行养护以延长路面使用寿命。本文综述了国内常用的预防性养护方法的优缺点及适用范围。

【关键词】沥青路面；预防性养护；寿命

0 引言

沥青路面由于其力学强度好、行车平稳、无震动、低噪音及易于机械化施工等优点，成为我国高级路面结构的主要形式。目前，我国高速公路已进入建设与养护并重的时期，公路养护里程不断增加，截至2012年，全国公路养护里程411.68万公里，同比增长3.43%，全国公路养护里程占公路总里程的比例达到97.2%，比上年末提高0.3个百分点。[1，10]

路面养护传统办法往往是出现病害后才进行处理，重复投入较大，而预防性养护，则会很大程度上减轻这样的弊端，同时可降低成本、提高养护效率。据美国科氏公司的研究表明，质量合格的道路，在使用寿命75%的时间内性能下降40%，这一阶段称之为预防性养护阶段；如不能及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，从而造成养护成本大幅度的增加。[2]本文就国内目前常用的预防性养护措施进行介绍。

1 稀浆封层技术

稀浆封层技术采用机械设备将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上形成的薄层[4-8]。稀浆封层根据级配组成主要可以划分为细封层、中封层、粗封层和特粗封层4种形式，而前3种应用最为广泛，通常应用于以下情况：

1）交通量中、小的路面道面，即ADT不大于1000～5000辆/车道；

2）路面常见病害主要为老化或硬化路面，如细微裂缝、轻微松散或老化、氧化、硬化、车辙（<15mm）等；

3）昼夜温差较小且比较干燥的气候条件。

稀浆封层技术对于新、旧路面的老化、裂缝、坑槽等病害能起到预防和维修的作用，使路面防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。稀浆封层具有快速凝固成型、早期开放交通、节省喷洒和碾压工序、可连续作业等特点，且易保证工程质量，成本较低。

近年来，稀浆封层已被广泛应用于高等级沥青路面的预防性养护，但对于路基变形较大、路面出现明显的疲劳裂缝或车辙较深，温度裂缝严重的路面不宜使用。对路面平整度的改善效果也不明显。此外，稀浆封层的集料应该干净、耐磨并且级配良好，在铺筑之前应当清扫原路面。避免在温度过高或过低（一般应高于10℃）的情况下进行施工，铺筑好后不能直接开放交通。

2 微表处技术

微表处是在稀浆封层技术的基础上发展起来的，在材料、设备、工艺等方面较稀浆封层均有突破，是目前功能最完善、适用范围较广、最具前景的一种预防性养护技术。它是采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层[4-8]。

微表处具有防水、防滑、改善道路表观等多种功能，封层效果优于稀浆封层，使用寿命一般为4～6年或更长，是性价比较高的养护技术。微表处开放交通时间的长短根据工程所处环境的不同而变化，通常在气温为24℃，湿度为50%（或更小）的状况下可以在1h内开放交通。

稀浆封层和微表处在解决路面的功能性破坏方面具有方便、经济的优点。这三种措施的寿命主要取决于材料的选择，涉及的有效性、施工工艺、交通状况和环境。集料的种类和性能对这三种材料有着重要的影响。微表处和稀浆封层所用集料应符合表1。乳化剂、改性剂和沥青三者各自的性能和相互匹配是决定稀浆封层、微表处等预防性养护措施路用性能的关键。微表处选用的改性乳化沥青符合规范[4]中BCR型的规定，稀浆封层用乳化沥青符合规范[4]中BC-1和BA-1型的规定。

表1 微表处和稀浆封层用粗细集料质量要求

3 薄层罩面

薄层罩面是在原油路面上加铺一层厚度不超过1.5～2.5cm的热沥青混合料。它可以有效防止正在下降的路面继续恶化，改善其平整度，恢复它的抗滑阻力，对路面有一定的补强作用，特别适合于重交通道路面层的养护，具有以下特点：

1）明显的间断级配，胶砂含量较少，结合料常用纯沥青或改性沥青；

2）空隙率约为6%～12%，在空隙率过大而产生透水时必须采用厚粘层，粗糙的表面可保证高的抗滑能力。

由于层面较薄、容易冷却又不宜使用振动压路机，因而薄层罩面在施工中不易达到较高的密实度。因此正确的混合料设计、温度控制、碾压工艺和压路机选型显得尤为重要。

4 TL2000路面强化剂[3]

TL2000路面强化剂是一种黑色液态、单一成分微沥青聚合物，洒到路面后形成一个薄膜涂层，主要通过与沥青成分的化合作用来达到与道路表面的粘结，可防止水渗透到路面中。该强化剂具有以下特性：

1）防水：具有较好的封缝能力，能有效的防止雨水下渗，对保护路面的承载力、改善道路使用性能、延长路面使用寿命有重要作用；

2）抗老化：可保护沥青层表面免受太阳紫外线和红外线的辐射，薄膜形成后可减少沥青的氧化和老化。

TL2000路面强化剂只能解决源自路面表层的裂缝和透水问题，对路面结构产生的任何结构破坏没有彻底根除的能力。

5 预防性养护措施选用原则

预防性养护的特点决定了反应路面服务能力的功能性指标在对预防性养护措施选择中占主导地位，因而对预防性养护而言，除了要考虑路面损坏状况外，路面抗滑性能、平整度和车辙在很大程度上影响对策的制定。因此，具体养护措施的选择应遵循以下原则：

1）预防性养护措施不是有措施的种类决定的，而是根据措施应用的目的和措施的效果决定的。

2）预防性养护措施的选择主要考虑路面状况和平整度，将抗滑指标单独处理。这是因为路面抗滑性能只与路表浅层结构有关，与路面状况和路面行驶质量的相关性不大。另外，国外在进行各指标的评价和指导养护时，往往也是将路面抗滑作单项处理。

3）沥青路面预防性养护应加强水损坏的防范。在水损坏频繁的路段宜考虑对排水系统、防水层进行合理有效布置。对面层空隙率过大引起水损坏的路段，宜尽早采取罩面等措施。

4）路面预防性养护应重视新材料、新工艺的开发研究和推广。如采用改性沥青稀浆封层、SMA薄层罩面等，全面改善沥青老化、松散、剥落和裂缝等路况，但在封层、罩面前应对路面破损进行有效预处理。

5）路面预防性养护方案的决策是一个非常复杂的过程，对各种养护方案以及实施时机、实施顺序的确定，需要建立路面预防性养护效果和费用模型进行分析。

6 结论

沥青路面由于常年处于自然气候的侵蚀下，使路面材料中沥青与矿料不断产生物理与化学变化，性能逐渐变坏。为了维持路面的良好性能，须对路面进行多次的预防性养护才能延长公路的使用寿命，减少生命周期费用。不同的预防性养护措施有其相应的生命周期。所以，只有充分认识到路面的状况，才能使用正确的预防性养护措施，以延长路面的使用寿命。

【参考文献】

[1]公路养护里程[OL].中经未来网，2013.05.26.

[2]徐剑，黄颂昌.沥青路面预防性养护理念与技术[M].人民交通出版社，2011.

[3]常魁和，高群.公路沥青路面养护新技术[M].北京：人民交通出版社，2001.

[4]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京：人民交通出版社，2006.

[5]何秀媛，胡恩宏，杨军.沥青混凝土路面的预防性养护[J].工程机械，2006（3）： 39-41.

[6]公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.2-2001）[S].中华人民共和国行业标准， 人民交通出版社，2002.

[7]李向阳.高等级公路沥青路面预防性养护[J].筑路机械与施工机械化，2005 （10）：36-37.

[8]洪健涛.高速公路沥青路面预防性养护技术探讨[J].甘肃科技，2006，22（6）： 157-159.

[9]李相然，辛翠香，陈慧.工程经济学[M].北京：中国建材工业出版社，2005.

[责任编辑：王楠]