淺談高速公路預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)

王潔

(河南省交通運輸廳京珠高速公路新鄉(xiāng)至鄭州管理處，河南 鄭州 450000)

預(yù)防性養(yǎng)護是一種在路面狀況良好的情況下采取的對現(xiàn)有道路系統(tǒng)進行有計劃的基于費用-效益的養(yǎng)護策略，預(yù)防性養(yǎng)護在沒有提高路面結(jié)構(gòu)能力的情況下，延遲路面的損壞，維持或改善路面現(xiàn)有的功能。預(yù)防性養(yǎng)護能減少水分進入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部破壞路基，保證路面結(jié)構(gòu)的整體性，減緩道路的破壞速度，糾正路面的非荷載性破壞，從而延長路面的使用壽命推遲昂貴的大修和重建活動。

1 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護對策選擇

1.1 信息來源

信息來源方面，公路及橋梁管理系統(tǒng)報告作為制訂預(yù)防性養(yǎng)護方案的信息來源，并結(jié)合日常養(yǎng)護檢查制訂最后方案。在預(yù)防性路段信息獲取方面，應(yīng)充分利用管理系統(tǒng)的分析報告。

1.2 決策基本過程

瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護的決策過程，應(yīng)綜合考慮各種因素，并依據(jù)已有的預(yù)防性養(yǎng)護工程效果對決策過程進行不斷的修正。

1.3 效果檢驗方法

對預(yù)防性養(yǎng)護效果的檢驗與評價主要依據(jù)日常指標(biāo)檢測，在預(yù)防性養(yǎng)護實施前后，都要進行日常的路面使用性能指標(biāo)檢測與評定，通過實施預(yù)防性養(yǎng)護前后的指標(biāo)對比與變化趨勢，并通過與非預(yù)防性養(yǎng)護路段的對比，評價預(yù)防性養(yǎng)護的效果。在實施前，選取需要進行預(yù)防性養(yǎng)護的路段進行各項路用指標(biāo)檢測，并對其行車舒適性、使用耐久性等各項性能進行綜合評定，發(fā)現(xiàn)其不足之處。對該路段實施預(yù)防性養(yǎng)護作業(yè)并經(jīng)過一段使用后，再次對其各項指標(biāo)進行檢測，觀察指標(biāo)的增長情況以及各項路用性能的恢復(fù)情況，并與未實施預(yù)防性養(yǎng)護措施的同等病害路段進行橫向比較，觀測各項指標(biāo)差距，以檢驗預(yù)防性養(yǎng)護的效果。

1.4 預(yù)防性養(yǎng)護時機的確定

根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護的概念，應(yīng)用預(yù)防性養(yǎng)護太早或太晚都不能使路面性能達到最好。預(yù)防性養(yǎng)護時機的確定，是推廣預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的關(guān)鍵，但目前尚未有較為成熟的方法，還需要不斷的積累經(jīng)驗。

為了便于工程中實際使用，基于方便的原則，特推薦兩種方法：

（1）依據(jù)性能分析的預(yù)防性養(yǎng)護時機的確定

對于高速公路，針對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護目標(biāo)中，選擇將四種指數(shù)（PCI、RQI、SFC或BPN、SSI）都保持處于良好作為預(yù)防性養(yǎng)護的基本目標(biāo)；針對其他等級瀝青路面，將保持路面PQI指數(shù)處于良好；保持路面PCI指數(shù)處于中以上；保持路面RQI指數(shù)處于良好以上；保持路面SFC或BPN指數(shù)處于中以上；保持路面SSI指數(shù)處于良好以上作為預(yù)防性養(yǎng)護的目標(biāo)。

針對上述目標(biāo)，通過對瀝青路面性能的跟蹤檢測，在上述指標(biāo)將要下降到臨界值前開始進行預(yù)防性養(yǎng)護；同時在確定預(yù)防性養(yǎng)護時機時，還要綜合考察不同路面病害發(fā)生時間的特點，應(yīng)在病害將要發(fā)生前及時進行預(yù)防性養(yǎng)護，如針對路面的滲水、水損害等病害，應(yīng)在雨季來臨前及時進行；或在路面病害發(fā)生后及時進行預(yù)防性養(yǎng)護，如對于路面開裂，應(yīng)及時灌縫。

（2）依據(jù)成本分析的預(yù)防性養(yǎng)護時機的確定

預(yù)防性養(yǎng)護的目的就是通過及時的養(yǎng)護措施，有效的延長路面的使用壽命，并最終降低公路建設(shè)和營運的總體成本。因此依據(jù)成本分析，可為預(yù)防性養(yǎng)護時機的確定建立最為科學(xué)的方法；但目前來看，要想做到全面的成本分析，難度尚較大。在進行預(yù)防性養(yǎng)護成本分析時，特別應(yīng)考慮以下因素：

1）影響道路使用者費用成本的因素：包括路面狀況指數(shù)PCI的高低對車輛油耗、零部件磨損、行車速度等的影響；路面維修時對車輛油耗、行車速度、交通事故的影響；道路封閉施工對車輛繞行的影響。

2）對降低道路使用者費用成本的保障：對于道路使用者費用成本的研究，已有許多研究成果，本課題不再展開敘述，但在進行平均車公里路面成本分析時，必須對降低道路使用者費用成本作出保障。如：PCI值在良級以上；中修以下養(yǎng)護作業(yè)不封閉交通；養(yǎng)護作業(yè)區(qū)做好交通安全管理等。從而保障道路使用者費用成本處于較低的水平，否則，單純強調(diào)道路管理者的建設(shè)、養(yǎng)護成本最低是沒有意義的。

2 瀝青路面霧封層預(yù)防性技術(shù)

預(yù)防性養(yǎng)護霧封層措施是一種簡便易行的路面防護措施,但目前只是在實際工程中應(yīng)用，沒有從理論上解決霧封層的噴灑量劑、噴灑時機等問題。

華南理工大學(xué)的楊明,蘇衛(wèi)國結(jié)合在河(源)惠 (州)高速公路一期工程上的試驗路進行研究，認(rèn)為：a.霧封層噴灑到路面上后,在一定程度上會降低路面的抗滑擺值和構(gòu)造深度,影響路面的抗滑性能。所以對于霧封層措施的應(yīng)用要慎重,要保證原路面的抗滑性能較好,在使用霧封層措施后,路面的抗滑性能仍能滿足使用要求。b.霧封層噴灑覆蓋路面后,能夠顯著地降低路面的滲水系數(shù),阻止水滲透進路面結(jié)構(gòu)層,這樣就能保護路面結(jié)構(gòu),延長路面的使用壽命。c.控制霧封層的噴灑量非常重要,過大會影響路面的抗滑性能,過小可能會達不到封水的效果。所以在正式施工前要在路面上進行小面積噴灑試驗,選擇最合適的噴灑量。

2.1 施工前準(zhǔn)備工作

（1）路況調(diào)查

正式施工前，必須對施工路段的所有病害進行一次細(xì)致的調(diào)查，并登記造冊；對未處理到位的病害要重新處置，不留施工質(zhì)量隱患。根據(jù)不同的路面情況，對路面的滲水系數(shù)和路面摩擦系數(shù)或構(gòu)造深度進行檢測，平均200米一點，為下一步的施工作好準(zhǔn)備工作，同時也可進行施工前后的數(shù)據(jù)對比，以反映施工效果。

（2）機具選擇及組合

路面霧封層施工采用全自動瀝青噴灑車進行機械化施工，一般要求罐體容積應(yīng)較大，并配置計算機控制系統(tǒng)，性能可靠，可根據(jù)施工需要控制灑布量，隨機調(diào)節(jié)灑布寬度。

（3）材料種類、要求和生產(chǎn)

1）材料種類：

基質(zhì)瀝青：采用70#重交通石油瀝青；

乳化劑：慢裂快凝陽離子乳化劑；

改性劑：美國進口SBR膠乳；

水：采用飲用清潔水。

2）改性乳化瀝青的要求及生產(chǎn)：改性乳化瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求見表7：

改性乳化瀝青應(yīng)用全自動、具有精確量化控制的乳化瀝青生產(chǎn)設(shè)備進行生產(chǎn)。先加熱水，溫度控制在60℃左右；然后配制慢裂快凝型乳化劑水溶液；接著控制熱瀝青的溫度在140℃左右，嚴(yán)禁瀝青過度加熱。最后將熱瀝青、乳化劑水溶液和改性劑按要求比例通過乳化機進行乳化生產(chǎn)，生產(chǎn)出合格的改性乳化瀝青。

2.2 施工

施工前進行詳細(xì)路況調(diào)查和相關(guān)的檢測試驗,并將所有病害處理到位；對用于施工的各類機械作全面的檢查、調(diào)試，使之處于良好狀態(tài)，重要的機械設(shè)備要有備用配件；霧封層施工應(yīng)充分考慮氣候因素，必須做到以下幾點：氣溫達到13℃且保持下降時不得施工，但氣溫達到10℃并持續(xù)上升時可以施工；雨后路面積水未干或未清除之前，不可施工；施工養(yǎng)護期內(nèi)可能降雨，則不可施工；養(yǎng)護成型期內(nèi)氣溫應(yīng)大于10℃；噴灑試驗段，獲取最佳的噴灑量、噴灑時間、工序銜接、機具性能和開放交通時間等施工技術(shù)指標(biāo)；噴灑量可以托盤直接稱取，灑布時正常行車速度保持為4.0Km/h，瀝青罐中瀝青總量應(yīng)不小于5T，噴灑量為0.3kg/m2-0.4kg/m2范圍內(nèi)，輸出瀝青泵轉(zhuǎn)速80r～100r。

3 參與完成河南省內(nèi)霧封層技術(shù)施工路段的后期評價

新鄉(xiāng)至鄭州高速公路所轄路段使用霧封層技術(shù)，并進行了室內(nèi)模擬實驗研究，為乳化瀝青用量的確定提供了依據(jù)；目前霧封層技術(shù)使用面積已超過90萬平方米，現(xiàn)場測試其防水效果良好。

結(jié)論

霧封層施工技術(shù)具有較強的實用性，適用于高速公路、一級公路等瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護工作，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和極強的工程實用性。

[1]張娟.高速公路路面養(yǎng)護決策.長安大學(xué)[J].長安大學(xué)，2008，05,07.