高速公路沥青路面论文：在公路养护中运用预防性养护技术的探讨

'高速公路沥青路面论文：在公路养护中运用预防性养护技术的探讨摘要：路面预防性养护成为近年来国内外研究的热点，它对延缓路面使用性能的恶化速率、延长其使用寿命和节约寿命周期费用等方面具有重要的意义，因此，越来越受到各方的重视。本文主要论述了沥青路面预防性养护的概念和意义，并对相关内容及特点、应用原则及一些常见技术措施进行了论述。关键词：高速公路沥青路面预防性养护路面性能引言建国60年、特别是改革开放30年来，我国高等级公路的建设迅猛发展，据统计，截止2010年底，我国公路网总里程达到398.4万公里，五年新增63.9万公里。其中，高速公路由“十五”期末的4.1万公里发展到7.4万公里，五年新增3.3万公里，位居世界第二位。伴随着交通运输事业的空前繁荣，公路里程的大幅增加，对公路养护技术的要求也越来越高，而目前我国传统的公路养护方法，已不能适应新形势下的公路养护的需要。科学、合理地进行高速公路养护，特别是沥青路面预防性养护，对维持良好的路面使用性能、延长路面的使用寿命，并降低路面的养护费用都具有十分重要的意义。现已列入我国《公路沥青路面养护技术规范》，是一项值得研究、推广的技术。 1.路面预防性养护的概念路面预防性养护的概念最早提出于美国20世纪90年代初，它不同于传统的道路养护理念，它是指养护部门在道路路面结构良好或是路面病害发生初期，即对其进行养护，不让道路病害进一步向更深层次发展，从而达到延长路面使用寿命、提高道路质量、降低道路寿命成本的作业方式和实用手法。需指出的是，预防性养护仅仅适用于表面层的修复，而不能解决路面结构层出现的病害。研究表明，路面的使用性能不是直线下降的，但当路况指标超过某一限值时，路面的服务能力就会急剧下降，病害迅速增多，采用预防性养护后，则可以延长路面使用寿命（见图1）。图1路面质量状况普遍发展关系2.道路预防性养护的优点2.1节约养护费用有系统地实行预防性养护，是延长路面使用寿命、降低公路使用费用行之有效的方法。美国shrp计划的重要成果表明：整个路面使用周期内进行3～4次的预防性养护，可节约养护费用45%～50%（如图2）；国内公路养护统计资料也得出了类似的结论。2.2提高路面行车质量 随着国民经济的不断发展、人民生活水平的不断提高，人们对行驶质量也有了更高的要求。路面行驶质量主要体现在行车速度和行车舒适性上，预防性养护可以提供安全、舒适和耐久的路面，可以提高路面行驶质量，降低行车费用（车速快、油耗少、磨耗低），提高公路的社会效益。2.3延长路面使用寿命预防性养护在延缓路面恶化速率及延长其使用寿命方面具有重要意义。加拿大安大略交通部门的研究表明在路面使用周期内进行3～4次预防性养护，可延长路面使用寿命10～15年；国内的一些实践也证明了预防性养护是一种有效的养护方法。2.4充分利用现代科技服务社会能够充分发挥现代科技的优势，准确地掌握了公路的发展规律，科学制定养护计划，使路况保持在一个较高的水平上，更好的服务社会。3.实施预防性养护工作的原则为了保证实施预防性养护措施的效果，在养护对策选择中，需遵循以下原则：3.1正确选择时机预防性养护的实施时机应该是在路面尚处于良好状况，或者只有轻微病害时进行。一旦发生结构性病害，预防性养护措施就不再适合。 图3预防性养护投入的最佳值3.2深入调查、科学评价加强观测和路况调查，通过研究和科学分析公路状况，实现道路病害预估，制定合理的养护计划，科学利用有限的养护费用。3.3做好日常小修养护，合理控制大、中修的比例养护是建设的延续，良好的养护可有效延长公路使用寿命，降低全寿命周期成本。因此，应重视日常小修保养，及时采取一些经济有效的措施；在制定年度计划时，鼓励预防性养护，合理控制大、中修或翻修比例，实现养护的良性循环。4.预防性养护时机的确定方法养护时机的选择是预防性养护成败的关键。目前，常用的选取方法主要有：4.1生命周期评估法该方法是将分析期内不同时间的费用支出,按某一预定的贴现率转换为单一的现值,在等值的基础上比较各种方案。该方法常在在路面大、中修或重建时使用。4.2排序法 初步安排养护的时间与对策,以预算的约束和优先次序决定一年或多年的项目规划。预防性养护时间的安排可以遵循某一事先设定的标准进行,如路面pci等。措施4.3基于时间或路况的方法预防性养护的目的是为了保持路面的服务功能,而不出现功能性失效，所以必须对功能失效的时间进行研究，表1给出了沥青路面进行预防性养护措施时间。路面结构强度足够，路面损坏状况的评分在中等以上，可参考表2：措施雾状封层裂缝填封石屑封层稀浆封层薄层罩面预防性养护时间(年)1~32~45~75~75~10表1不同预防性养护措施的时间公路等级判断指标检验指标pcissirqi高速一级90~75≥0.83≥7.5其它85~70≥0.66≥7.0表2预防性养护的适宜路况4.4效益费用评估法 该方法是用效益与费用的比值来衡量，每一种策略的费用都根据管理部门费用和用户费用来确定。管理部门费用包括设计费、初期修建费等多种费用。5.路面预防性养护主要措施就高速公路沥青路面而言，预防性养护措施的种类较多，以下介绍高速公路沥青路面的几种主要预防性养护措施。5.1雾封层雾封技术是利用专门设备在沥青路面表面喷洒少量的沥青，增加路表沥青膜厚度，并封堵路表的开口孔隙，从而降低沥青路面渗水系数的技术。雾封层一般采用慢裂或中裂乳化沥青，其洒布量视路况而定，通常为0.25～0.5，具体用量应通过实验确定。5.2超薄磨耗层超薄磨耗层是在路面洒布一层高含量聚合物改性乳化沥青，然后再摊铺有间段级配和聚合物改性沥青组成的热沥青混合料面层，磨耗层厚度约10～20mm。它适用于纵、横向裂缝和磨耗层松散、抗滑性能严重不足和轻度泛油路面可。5.3微表处 微表处可用于超薄抗滑表层和车辙修补，是功能最完善的道路养护方法之一，施工如图4。它是用快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、100%破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成稀浆混合料，按一定比例拌和后迅速摊铺到路面上的一种预防性养护措施。微表处具有密封路面的细小裂缝阻止路面松散、延缓路面老化；提高路面的抗滑性能和行驶质量；修复车辙（≤40mm）和轻微的表面不规则，同时兼具增加路面颜色对比度，改善路面外观的作用。图4微表处施工5.4稀浆封层它是指由一定级配的骨料、乳化剂、沥青、水和添加剂按一定配合比拌和成的稀浆混合料，及时、均匀地摊铺在路面上的薄层。它能快速恢复路面，封涂裂缝和空隙以减少水和空气的进入；能减少和防止路面的松散；能为供低速行驶的路面提供抗滑的路表面；能适当延长路面的使用寿命，其经济效益比较显著，同时使用的沥青材料较少，施工工艺简单，且造价较热沥青低。5.5沥青再生采用机械设备，将沥青再生处治材料均匀地喷洒在路面上使旧沥青恢复其路用性能（必要时增加少量新沥青），达到路用技术要求后实现再生利用的目的。常用的处治材料主要是沥青再生tl2000等。其作用有：渗入路面，将老化沥青激活，且能降低路面的摩阻系数；密封路面的细小裂缝，防止水、汽油和化学剂等杂质渗入路面；使路面颜色呈均匀的黝黑色，改善沥青路面的外观。 此外，还有灌缝或封缝、薄层罩面等措施。总之，各种养护措施的机理、工艺、应用范围各不相同，因此，应进行具体研究各因素是如何影响预防性养护措施的寿命和效果，以便选择合适的处置措施，否则，既浪费了资金，又达不到预期的效果，甚至会引起其他病害的产生。6.有待进一步研究的问题现代路况检测技术（快速无破损检测）；新技术、新工艺、新材料的开发与推广应用；配套养护机械设备的研制；沥青路面再生利用技术与设备；预防养护技术的推广应用技术；高速公路养护管理体制的改革。7.结语目前，随着我国大规模公路建设的逐步平稳，公路建设的重点将由建设为主过渡到建设与养护并举，并以养护为主是必然趋势。预防性养护是科学养护的具体体现，对公路沥青路面实行预防性养护，对全面提高沥青道路的使用质量和服务水平、减少养护成本和费用、延长公路的使用寿命，有着十分深远的现实意义。全面推行预防性养护，实现全寿命周期公路养护成本最小化。参考文献：[1]李福普.高速公路沥青路面的早期损坏与预防性养护[j].石油沥青,2005,19.[2]孙立军.沥青路面结构行为理论[m].上海:同济大学出版社,2003.[3] 苏卫国,张肖宁,王端宜．道路预防性养护的概念、应用及发展[j]．广东公路交通,2005(增刊)：5-6.'