浅谈高速公路预防性养护技术
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作者: 王洁
摘 要：预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的基于费用―效益的养护策略，预防性养护在没有提高路面结构能力的情况下，延迟路面的损坏，维持或改善路面现有的功能。本文介绍了预防性养护技术，特别是沥青路面雾封层预防性技术。已形成了具有一定工程实用性的技术，具有指导及实际操作性。
关键词：预防性养护；质量控制；路面养护
中图分类号：U412.1 文献标识码:A
预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的基于费用-效益的养护策略，预防性养护在没有提高路面结构能力的情况下，延迟路面的损坏，维持或改善路面现有的功能。预防性养护能减少水分进入路面结构内部破坏路基，保证路面结构的整体性，减缓道路的破坏速度，纠正路面的非荷载性破坏，从而延长路面的使用寿命推迟昂贵的大修和重建活动。
1 沥青路面预防性养护对策选择
1.1 信息来源
信息来源方面，公路及桥梁管理系统报告作为制订预防性养护方案的信息来源，并结合日常养护检查制订最后方案。在预防性路段信息获取方面，应充分利用管理系统的分析报告。
1.2 决策基本过程
沥青路面的预防性养护的决策过程，应综合考虑各种因素，并依据已有的预防性养护工程效果对决策过程进行不断的修正。
1.3 效果检验方法
对预防性养护效果的检验与评价主要依据日常指标检测，在预防性养护实施前后，都要进行日常的路面使用性能指标检测与评定，通过实施预防性养护前后的指标对比与变化趋势，并通过与非预防性养护路段的对比，评价预防性养护的效果。在实施前，选取需要进行预防性养护的路段进行各项路用指标检测，并对其行车舒适性、使用耐久性等各项性能进行综合评定，发现其不足之处。对该路段实施预防性养护作业并经过一段使用后，再次对其各项指标进行检测，观察指标的增长情况以及各项路用性能的恢复情况，并与未实施预防性养护措施的同等病害路段进行横向比较，观测各项指标差距，以检验预防性养护的效果。
1.4 预防性养护时机的确定
根据预防性养护的概念，应用预防性养护太早或太晚都不能使路面性能达到最好。预防性养护时机的确定，是推广预防性养护技术的关键，但目前尚未有较为成熟的方法，还需要不断的积累经验。
为了便于工程中实际使用，基于方便的原则，特推荐两种方法：
（1）依据性能分析的预防性养护时机的确定
对于高速公路，针对沥青路面的预防性养护目标中，选择将四种指数（PCI、RQI、SFC或BPN、SSI）都保持处于良好作为预防性养护的基本目标； 针对其他等级沥青路面，将保持路面PQI指数处于良好；保持路面PCI指数处于中以上；保持路面RQI指数处于良好以上；保持路面SFC或BPN指数处于中以上；保持路面SSI指数处于良好以上作为预防性养护的目标。
针对上述目标，通过对沥青路面性能的跟踪检测，在上述指标将要下降到临界值前开始进行预防性养护；同时在确定预防性养护时机时，还要综合考察不同路面病害发生时间的特点，应在病害将要发生前及时进行预防性养护，如针对路面的渗水、水损害等病害，应在雨季来临前及时进行；或在路面病害发生后及时进行预防性养护，如对于路面开裂，应及时灌缝。
（2）依据成本分析的预防性养护时机的确定
预防性养护的目的就是通过及时的养护措施，有效的延长路面的使用寿命，并最终降低公路建设和营运的总体成本。因此依据成本分析，可为预防性养护时机的确定建立最为科学的方法；但目前来看，要想做到全面的成本分析，难度尚较大。在进行预防性养护成本分析时，特别应考虑以下因素：
1）影响道路使用者费用成本的因素：包括路面状况指数PCI的高低对车辆油耗、零部件磨损、行车速度等的影响；路面维修时对车辆油耗、行车速度、交通事故的影响；道路封闭施工对车辆绕行的影响。
2）对降低道路使用者费用成本的保障：对于道路使用者费用成本的研究，已有许多研究成果，本课题不再展开叙述，但在进行平均车公里路面成本分析时，必须对降低道路使用者费用成本作出保障。如：PCI值在良级以上；中修以下养护作业不封闭交通；养护作业区做好交通安全管理等。从而保障道路使用者费用成本处于较低的水平，否则，单纯强调道路管理者的建设、养护成本最低是没有意义的。
2 沥青路面雾封层预防性技术
预防性养护雾封层措施是一种简便易行的路面防护措施, 但目前只是在实际工程中应用，没有从理论上解决雾封层的喷洒量剂、喷洒时机等问题。
华南理工大学的杨明, 苏卫国结合在河(源)惠 (州)高速公路一期工程上的试验路进行研究，认为：a.雾封层喷洒到路面上后, 在一定程度上会降低路面的抗滑摆值和构造深度, 影响路面的抗滑性能。所以对于雾封层措施的应用要慎重, 要保证原路面的抗滑性能较好, 在使用雾封层措施后, 路面的抗滑性能仍能满足使用要求。b.雾封层喷洒覆盖路面后, 能够显著地降低路面的渗水系数, 阻止水渗透进路面结构层, 这样就能保护路面结构, 延长路面的使用寿命。c.控制雾封层的喷洒量非常重要, 过大会影响路面的抗滑性能, 过小可能会达不到封水的效果。所以在正式施工前要在路面上进行小面积喷洒试验,选择最合适的喷洒量。
2.1 施工前准备工作
（1）路况调查
正式施工前，必须对施工路段的所有病害进行一次细致的调查，并登记造册；对未处理到位的病害要重新处置，不留施工质量隐患。根据不同的路面情况，对路面的渗水系数和路面摩擦系数或构造深度进行检测，平均200米一点，为下一步的施工作好准备工作，同时也可进行施工前后的数据对比，以反映施工效果。
（2）机具选择及组合
路面雾封层施工采用全自动沥青喷洒车进行机械化施工，一般要求罐体容积应较大，并配置计算机控制系统，性能可靠，可根据施工需要控制洒布量，随机调节洒布宽度。
（3）材料种类、要求和生产
1）材料种类：
基质沥青：采用70#重交通石油沥青；
乳化剂：慢裂快凝阳离子乳化剂；
改性剂：美国进口SBR胶乳；
水：采用饮用清洁水。
2）改性乳化沥青的要求及生产：改性乳化沥青的技术指标要求见表7：
改性乳化沥青应用全自动、具有精确量化控制的乳化沥青生产设备进行生产。先加热水，温度控制在60℃左右；然后配制慢裂快凝型乳化剂水溶液；接着控制热沥青的温度在140℃左右，严禁沥青过度加热。最后将热沥青、乳化剂水溶液和改性剂按要求比例通过乳化机进行乳化生产，生产出合格的改性乳化沥青。
2.2 施工
施工前进行详细路况调查和相关的检测试验,并将所有病害处理到位；对用于施工的各类机械作全面的检查、调试，使之处于良好状态，重要的机械设备要有备用配件； 雾封层施工应充分考虑气候因素，必须做到以下几点： 气温达到13℃且保持下降时不得施工，但气温达到10℃并持续上升时可以施工； 雨后路面积水未干或未清除之前，不可施工； 施工养护期内可能降雨，则不可施工； 养护成型期内气温应大于10℃； 喷洒试验段，获取最佳的喷洒量、喷洒时间、工序衔接、机具性能和开放交通时间等施工技术指标；喷洒量可以托盘直接称取，洒布时正常行车速度保持为4.0Km/h，沥青罐中沥青总量应不小于5T，喷洒量为0.3kg/m2-0.4kg/m2范围内，输出沥青泵转速80r～100r。
3参与完成河南省内雾封层技术施工路段的后期评价
新乡至郑州高速公路所辖路段使用雾封层技术，并进行了室内模拟实验研究，为乳化沥青用量的确定提供了依据；目前雾封层技术使用面积已超过90万平方米，现场测试其防水效果良好。
结论
雾封层施工技术具有较强的实用性，适用于高速公路、一级公路等沥青路面的预防性养护工作，具有非常广阔的应用前景和极强的工程实用性。
参考文献
[1]张娟.高速公路路面养护决策.长安大学[J].长安大学，2008，05,07.
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