沥青路面预防性养护工艺在公路养护作业中的应用

王枫

（中铁十四局集团第一工程发展有限公司 山东日照 276800）

公路养护作业具有复杂性和系统性，易遭到外界条件的影响。在预防养护时，必须遵循“统筹规划、加强养护、积极改造”的原则，加强公路养护的技术实施和管理工作，融入寿命周期成本理念，增强养护质量，降低养护成本，延长使用时间。本文主要探讨了沥青路面预防性养护工艺在公路养护作业中的应用，包括稀浆封层技术、微表处技术，从而提升公路养护作业水平，提高公路的运营水平和服务水平。

1 工程概况

某段高速公路于2013年开通，经过5年的运营，2018年，在某些路段出现不同程度的浸水问题，需要技术人员采取预防性养护措施。

2 预防性养护的定义

2.1 狭义的预防性养护

在定期大面积养护路面前，在路面技术状况良好的情况下，沥青路面出现裂缝，产生轻微的轮痕，选择适当的时间，采取适当的低成本养护措施，对松散和其他表面损伤进行处理，提高道路的抗滑性，减缓道路损伤的速度，延长道路保养周期，降低全寿命周期成本。

2.2 广义的预防性养护

包含道路所有组成部分。为了保证道路具有稳定的运营状态，延减损坏速度，在道路生命周期内获得最大的效益，在道路结构损坏之前，对道路上现存或将来可能发生的危害，以及路基、路面、辅助设施采取相应的综合养护技术措施，防止各种病害的发生或扩大影响，改善道路系统整体功能状态，延长公路使用寿命，提高道路服务水平［1-2］。

3 预防性养护的目标与效果

3.1 目标

在道路的整个生命周期内，以最小的总成本支出获得最大化的综合效益。

3.2 效果

研究表明，沥青路面的性能是不断下降的，具体如图1所示。在初始阶段，路面的实验性能表现良好，几乎不产生损耗，但随着使用时间的增加，路面的承载能力在缓慢下降，出现较大的损害结果，并且在超过一定限度之后，道路的使用能力会迅速下降，病害同时也急剧增加。在实际生活中，为了避免这一现象的发生，往往会事先做出预防性的养护措施，使路面长期保持良好的使用条件。

图1 预防性养护效果示意图

4 预防性养护技术

4.1 稀浆封层技术

稀浆封层技术主要利用乳化沥青作为粘合剂，再把粉料、添加剂和水按照特定的比例充分混合形成稀浆封层。稀浆封层通过形成薄层作用于路面，可以迅速处治老化龟裂的公路，因其性价比高、见效好的优点而得以广泛使用［3-4］。

（1）施工之前，保证基层和透水层沥青的施工质量满足要求，清除干净基层表面的杂物、灰尘以及散落颗粒，并彻底清理汽油或者柴油掉落而形成的油污，避免对基层和顶层的附着力产生影响，降低质量。

（2）应认真检查施工时需要使用到的原材料，如改性乳化沥青、矿渣、水等，合格后方可使用。施工前，必须筛出直径过大的石材，避免使用的石材粗细不均，否则将很难混合和铺设泥土，影响预期的效果。

（3）施工时，使用稀浆封层摊铺机把沥青路面摊铺平整，使用前，需对该设备全面检查及调试，使机器处于正常工作的状态，若原材料或混合物的配比出现变化时，需对摊铺机进行重新调试和矫正数据。

（4）对稀浆封层混合料进行封层后，若产生不均匀情况，需要采用人工的方式，对起终点处、纵横向接缝处以及坑槽处填平。

（5）接缝处理。处理横向接缝时，稀浆封层摊铺机从上一次车程的终点回倒5～10cm，再进行下一步施工。在处理纵缝时，下一条行车轨道需要跟前一条相同，纵横向接缝漏接处进行人工找平。

（6）稀浆封层的厚度不能太薄或太厚，太薄没有防水效果；太厚泥浆混合物本身的强度不足，会产生油袋。因此，根据设计等级压实后，稀浆封层厚度在6mm为宜，具体不超过10mm，但应超过5mm。

（7）施工温度和保养成型期间的温度不得低于10oC。如果遇到下雨天或者即将下雨时，严禁施工。在雪天或冰霜天气，要时刻关注保养温度并持续观察路面的状况，确保不会加大损害。

（8）注意早期保养。在乳化沥青刚破乳时，施工人员应及时使用压路机压3 遍以上地面，以提高沥青硬度、平整度。在路面开通前，仍需对路面全面检查，若发现有损坏，应及时进行修复，使公路减少发生损害的可能。

4.2 微表处技术

微表处也是当前广受欢迎的一种养护方法，不仅可以有效防止路面渗漏，还可以修复车轮印等常见的路面问题。一般情况下，在修复之后的1～2h内就能继续通车，有效提高公路的使用效率，同时，也增强路面的平整度和抗滑性能，减少了事故的发生。微表处封层是乳化沥青稀浆封层的演变，组成材料包括慢裂快凝高分子聚合物改性乳化沥青、矿粉、完全破碎的集料、水及添加剂，其抗滑性能相较于普通的稀浆封层优良，并具有修复功能，能够处治车辙、轻度松散等病害［5-6］。

（1）施工前，应清理原路面，避免留下杂物和灰尘，确保路面裂缝干燥整洁才能实施作业。考虑到既有路面结构强度不足的情况，应采取相应的路面处理技术，若既有路面出现局部结构强度不足，即可采用微表处技术增强路面强度。

（2）针对车辙问题，应先清理出现车辙的路面，并预备处治材料和施工设备，在靠近车辙的位置，设置警戒线，做好交通管制。在整治车辙时，应确保出现车辙的路面处于干燥状态，无明水，且在温度低于15oC 的情况下不得施工，以免影响材料的粘结性。不同尺寸的车辙其处治方式也会有所不同，具体为：①5mm以下的车辙，可直接采用罩面摊铺箱进行施工，加铺1cm，修复车印；②针对5mm 以上、20mm 以下的车辙，应先采用罩面摊铺箱进行找平，接着进行微表处理，加铺1cm；③20mm 以上、40mm 以下的车辙，应采用铣刨刨平突出部位，再采用车辙摊铺箱进行微表铺筑，直至完成多层修护；④40mm 以上的车辙，应先进行挖除和填补，接着加铺微表处。

（3）若既有路面存在5mm 以上的裂缝，施工人员应先实施灌缝，处理裂缝病害。

（4）如果既有路面出现拥包等隆起病害，也应该进行处理；针对沥青结构出现坑槽、松散与沉降变形等缺陷原路面，应检查基层的承载力，若基层承载力满足施工要求，即可直接挖除缺陷上下面基层并填补，接着进行微表处理，加铺1cm。

（5）施工前，需进行画线放样。在摊铺的过程中，必须严格控制和调整各个成分的比例，应确保混合材料具有良好的施工性和易用性，控制摊铺机的平均速度，使摊铺厚度一致。对于起终点及纵向接缝，采取人工摊平的方式，最好在车道标志线上设置纵缝。在搅和摊铺混合料时，浆状应维持均匀并无氧化。施工时，控制好施工质量，避免产生松散问题，采取适当措施对摊铺结束处进行处理，以此保持直线端口。

（6）施工结束后，清理剩余材料和现场。必须对路面实施养护，开放交通，并在自然压实前确保稀浆封层的干燥和成型。在路面成型之前，车辆和行人不得进出，以防破坏稀浆封层的完整性，达不到预期的效果。

（7）接缝的处理。在上个车摊铺结束后，路面上就会有比较明显的变化，即粗颗粒会有所增多，细颗粒会有所减少。在下一个车摊铺开始前，施工人员需用软体皮覆盖在正常厚度的摊铺面上，并调整路面整齐度，控制施工的厚度。若存在有不平整的地方，需要施工员人工铺平，以防后期路面出现疙瘩。在验证路面的整齐度后，施工员需将软体皮取走，并将混合料注入废料车中。

（8）摊铺质量控制。在摊铺施工之前，施工人员应检查和调试摊铺设备，湿润摊铺面，再将转运至施工现场的施工材料装入摊铺机内。根据试验室确定的配比方案制备混合料，根据目标配比方案规范添加原料，依次加入矿料、填料及添加剂等各类施工材料，确保各类施工材料被充分拌合，同时，验收摊铺混合料的质量，确保质量达标后再将混合料灌注到摊铺槽中。实施摊铺时，应先启动摊铺机，从事先设置好的摊铺起点开始，沿着控制线匀速前进。另外，为了提升摊铺质量，应使摊铺槽与原路面紧密贴合。针对混合料摊铺后产生的局部缺陷，可以选择橡胶耙处理横纵面上产生的刮痕和凸起，预防缺陷扩大化和严重化。在开展摊铺作业的过程中，操作人员应密切关注摊铺料的情况，若改性乳化沥青蒸发残留物的含量和矿物含水量出现变化，操作人员应立刻调整摊铺参数和混合料配比方案，以满足施工实际情况，避免影响摊铺质量。最后，结束摊铺并完成封层后，应做好养护工作，保证足够的养生时间，并在摊铺路面的附近拉设醒目标志，禁止车辆和行人路过该处，直至养护成型，达到行车的要求。

4.3 雾封层施工技术要求

沥青路面在使用多年以后，路面会出现裂缝现象，此时，路面的渗水性会变大，路面的水迹便会顺着路面的裂缝进入混凝土中，进而导致混凝土的结构出现松弛，加剧路面的破损程度。此时，若技术人员未及时采取相应措施处理路面裂缝问题，就会导致路面拓展成龟裂、网裂甚至坑洼的病害。当路面出现裂缝时，最有效的解决方法是采用雾封层技术来修复。雾封层技术主要是通过喷洒具有高渗透性的乳化沥青作用于路面，从而达到修复路面裂缝的目的，避免了后续的许多问题。目前，沥青公路的损坏问题大多是水渗进混凝土内部结构而引起的，因此，实现路面的防水和排水功能非常重要，而路面雾封层技术是最经济且最有效的预防性养护措施。

（1）当沥青路面出现密实裂缝时，可以用G21 或G22 乳液将乳液喷在裂缝缝隙中，提高路面的防水性能。

（2）雾封层采用沥青洒布车，并一次性施工，在沥青路面表面产生一层超薄的喷洒层。涂料层应与下层密切、均匀接触，并具有良好的耐磨性。

在施工前24h 内，应按要求将稀释的乳化沥青放入沥青洒布车的储罐中，保持洒布车的速度均匀，启动开关，喷洒乳化沥青。为了调整喷洒量，一般雾封层的喷洒量为0.23～0.45L/m2。

5 公路预防性养护的工作要点

5.1 强化预防性养护基础工作

预防性养护工作是公路的养护中最首要的工作。为了使公路的全周期使用寿命有效延长，实现公路功能的最大化使用，研究人员需要不断提高预防性养护的效益，尽可能避免病害的产生或在病害产生初期将其解决。一般情况下，若沥青路面出现轻微的损害时，应当采取科学有效的措施处理这些损害，就能避免出现更大的隐患。此外，施工人员还应提高对预防养护技术的意识，增强公路养护的操作能力，进而强化预防性养护基础工作。

5.2 不同的季节采取不同的养护措施

不同的季节采取不同的养护措施，比如，夏季注意避免路面暴晒，秋季注意及时做好路面的排水工作，冬季应注意路面结冰问题。在夏季对公路进行养护时，需注意路面潮湿及洒水蒸发的问题，通常洒水养护的最佳工作时间是在下午2点左右，并且有效控制洒水量，避免造成不必要的浪费。在秋季做公路养护工作时，应及时做好排水工作，避免因排水不畅造成路面积水严重，对路面产生不良影响。而在冬季养护时，需对公路的水痕部位采取相应措施，在雨雪天气发生时，应实施必要的除雪清水工作，以正常发挥沥青公路的使用功能。

6 结语

传统的养护技术远远不能满足现阶段道路养护的要求，而预防性养护技术因自身出色的特点，不仅使用成本低廉，还可延长公路全周期的使用寿命，在现阶段的公路养护中具有突出的贡献。因此，在养护公路的项目中，应加强预防性养护技术的应用。本文以具体工程为例，探求沥青路面预防性养护的目标及效果，研究预防性养护技术在养护公路的具体用途和养护措施，为有关人员提供一定的参考。