试论公路沥青路路面通病及预防性养护工艺技术
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摘要:本文主要通过笔者对公路沥青路路面养护技术实践经验进行论述，分析了沥青路路面预防性养护的概念、性质、通病、特点，并提出相关预防性养护技术措施。希望能给予相关专业读者借鉴。
关键词:公路 沥青路路面 通病 预防性 养护工艺
0引言
随着我国公路建设的迅猛发展，公路养护特别是沥青路路面预防性养护工作正逐渐受到各级公路管理部门的高度重视。各种养护技术、新材料和新设备的不断涌现和更新有力地推动了预防性养护技术的发展。在公路养护中，特别是沥青路路面预防性养护，对保持路面的良好使用性能、相对延长路面的使用寿命并降低路面的周期养护费用具有十分重要的现实意义。
1预防性养护理念
预防性养护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。
预防性养护分为两层涵义：
(1)狭义的预防性养护：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。
(2)广义的预防性养护：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。
2 沥青路路面常见通病及病因
(1)裂缝：路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一， 它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化， 导致路面承载力下降， 加速路面破坏。裂缝主要有三种形式: 纵向裂缝、横向裂缝和网裂。裂缝的产生主要由于路基路面施工质量不高、路面渗水。气温与交通条件等方面造成的、横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类、荷载性裂缝是由于路面设计不合理和施工质量低劣， 或由于车辆严重超载， 致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而发生裂缝; 非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式， 它有两种情况 沥青面层温度收缩和基层反射性裂缝、纵向裂缝可分为两种情况， 一种情况是由于路基压实度不均匀，路面不均匀沉陷而引起的。另一种情况是沥青面层分幅摊铺时， 两幅接茬未处理好， 在行车荷载作用下易形成纵缝纵向裂缝多发于半填半挖路基处， 主要由路基的不均匀沉降造成。
(2)松散：松散即集料和沥青逐渐脱开并散失， 其主要原因是由于混合料中沥青含量偏低或因低气温施工造成。沥青与集料粘附性差， 或是由于沥青的老化， 水的渗入也是产生松散的主要原因。
(3)车辙：车辙是在行车荷载的重复作用下， 路面产生累计永久性的带状凹槽。主要是由于沥青混合料级配设计不合理， 稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不够， 使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。
(4)坑槽：坑槽是常见的沥青路路面早期病害， 汽油或柴油渗入沥青路路面后造成对沥青的破坏， 已破坏的沥青残留物在水的作用下沿沥青基层桥面扩散， 在汽车荷载的作用下造成桥面铺装的坑槽， 此外水损害也是形成坑槽原因。
(5)推移：主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差， 以及车辆的超载运输导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。
(6)泛油：沥青混合料中沥青含量过高， 空隙率较小、高温稳定性差是产生泛油的主要原因。
3沥青路路面预防性养护的规律和特点
(1)养护的时机要合理：根据多年的从业经验，笔者认为沥青路路面在其寿命周期内可分为三阶段：第一个阶段， 沥青路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。
(2)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%。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
4公路沥青路路面预防性养护工艺技术
(1)开槽、灌缝工艺：一般情况，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。
(2)同步碎石封层施工工艺：当前，，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% 以上的沥青路路面均实行此种方式，有很好的效果。
(3)雾封层施工工艺：目前，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。
(4)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。
(5)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。
5结束语
沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、不渗水、耐磨、施工期短、养护维修方便、适宜于分期修建等优点， 因此获得越来越广泛的应用。但它经常受到各种因素的影响， 不可避免地会出现各种病害， 再加上部分公路超载运输现象严重， 致使一些路面出现破坏， 既影响了公路交通运输， 又造成了很大的经济损失。 因此，我们必须合理安排养护维修项目， 根据路面类型、使用状况等提出合理的养护处置方案。
参考文献
[1] 资建民.水泥混凝土路面维护管理系统的研究.湖南:湖南大学,1999.
[2] 李清富,等.集对分析在道路路况评价中的应用,中外公路,2002,22(3).
[3] 宋杨.沥青路面预防性养护时机研究.天津:河北工业大学,2007.
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