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干旱荒漠地区公路沥青路面预防性养护技术研究— 以新疆为例

热度0票浏览193次时间：2019年11月19日 11:17

周明

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000）【摘要】预防性养护是由美国的科研工作者于 20 世纪 90 年代提出，经过将近二十年的发展，由于种种原因目前尚未进行大规模推广使用，仅在部分高等级公路进行推广应用，主要原因在于尚未建立统一的路况标准、最佳预防性养护时机难以确定、养护技术不够成熟等方面。本文通过对沥青路面预防性养护技术适应性、养护需求、经济效益等方面进行研究，结合新疆公路沥青路面典型病害类型，进行预防性养护措施推荐，供养护工作者决策参考。

【关键词】沥青路面；预防性养护；需求分析；措施推荐doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.14.2196

1、预防性养护概述

预防性养护是指在不增加路面结构承载力的前提下，对结构完好的路面及附属设施进行的有计划性、效益性的养护维修作业。

预防性养护可保证路面表观的完整，仅对其功能性进行修复，减轻路面汽车荷载和自然因素对路面结构内部的破坏和侵蚀，从而减缓路面结构强度衰减，延长道路使用寿命，提高行车舒适性 ,从而达到降低成本，节省投资的目的。

2. 常用预防性养护措施适应性分析

由于预防性养护一般铺筑厚度厚度较薄，采用施工工艺与材料也不甚相同，由此造成其使用范围、使用寿命也大相径庭。通过对国内外养护资料的调查研究 [1][2][3]，将目前常用的预防性养护措施的适应性进行了分析总结如下：

（1）雾封层，可用于封闭孔隙以及微裂缝，防止松散扩展以及轻到中度细集料散失，减少路面老化风化，增强路面与标线对比度，适用于高速公路早期预防性养护；

（2）稀浆封层，可修复中度及其以下裂缝、松散等病害，使路面防水、抗滑、平整度、耐磨性能提升，适用于低等级道路上面层以及各等级道路下封层；

（3）碎石封层，可修复轻度裂缝和松散，中轻度不平整、泛油、渗水路面，增强路面抗裂性能，减少路面反射裂缝，提高路面防渗性能，局部多次摊铺可处治深度 >10cm 的车辙、沉陷病害，适用于低等级道路上面层以及各等级道路路面下封层；（4）开普封层，属于复合封层，兼顾碎石封层和微表处的优点，具有优良的抗滑性能和防止反射裂缝得能力，修复较严重的路面病害，提高抗滑、防渗性能，适用于中小交通量以及二级及其以下道路的面层或者高速一级的下封层；

（5）微表处，可修复非基层原因产生的裂缝、松散和轻度车辙、不平整，提高路面抗滑性能，改善路面外观，快速开放交通，适用于各等级道路的下封层以及面层；

（6）超薄磨耗层，可修复非基层原因产生的裂缝、松散和轻度车辙，摩擦力下降、渗水等病害，提高路面抗滑性能，具有平整度好、低噪音等优点，但增加路面结构承载负担，应用沥青较多；

（7）薄层罩面，可修复车辙以及裂缝，改善平整度，提高抗滑性能，用于道路路面的预防性、中修养护；

（8）贴缝、灌缝，适用于基层完好的沥青面层裂缝（<25mm），阻止表层水进入沥青面层和基层，只能解决临时封水问题。

3. 预防性养护需求分析

3.1 路况标准探讨

预防性养护措施铺筑厚度一般较薄，通常不超过 3cm，仅可修复路面产生的功能性破坏，起到封层作用，对路面结构已产生破坏的道路实施意义不大，因此仅在路况指标处于良好及其以上时才可实施预防性养护。目前比较一致的看法是：预防性养护仅适用于路面结构强度良好，路面破损率以及平整度均良好的路段，可用于修复路面轻度破损类病害 [4]。表 3.1 为参考了上海地区和河南地区的预防性养护指南中给出的预防性养护路况标准后提出的适合新疆地区预防性养护的路况标准。

表 3.1??预养护路况标准

路况指标预养护路况标准

PSSI 85-100

RQI 85-100

PCI 85-95

预养护指标采用 PSSI、 RQI、 PCI 三项，路况匹配次序依次为 PSSI、 RQI、 PCI，仅在前一项指标满足标准的情况下，再考虑后一项指标，若不符合则无需继续进行下一指标匹配。

3.2 预防性养护实施时机的确定

预防性养护实施时机的确定主要根据预防性养护路况标准、目标道路的使用性能衰变曲线等因素确定，可根据已有的历史数据结合数学预测模型对路面的使用性能的各指标进行预测，建立各指标衰变曲线。根据预防性养护的路况标准确定出适合进行预防性养护方案的时间范围的上下限，确定合理的养护时间范围。

4. 预防性养护措施经济效益分析

对于工程项目而言，除了要考虑技术可行性等因素之外，经济效益分析亦是不可或缺的一部分，经济效益不好或者费用投入产出比不高，那该项目就没有实施的必要，公路更是如此 [5]。

表 4.1??预防性养护措施单位费用表

序号预养护措施寿命（年）单位费用

1 雾封层 1-2 5-10 元 /m2

2 稀浆封层 2-3 15-20 元 /m2

3 碎石封层 2-3 13-18 元 /m2

4 微表处 2-3 18-25 元 /m2

5 超薄磨耗层 2-3 15-20 元 /m2

6 开普封层 2-3 28-38 元 /m2

7 薄层罩面 3-4 25-40 元 /m2

8 贴缝、灌缝 1-2 5-20（元 /m）

从表 4.1 可以看出，预防性养护与常规的路面大中修（中修50-70 元 /m2，大修 200 元 /m2 以上）对比，预防性养护具有良好的经济效益。

5. 结束语：

预防性养护技术措施的选择主要取决于两个条件：原路面的技术状况和预养护技术的适用范围与特点。新疆地处西北干旱荒漠区、幅员辽阔、海拔跨度极大，高、低温极端气候各地较为普遍，温差极大，使得沥青路面早期病害多呈现裂缝类病害，局部高温地区为车辙类病害。通过对预防性养护技术的原理特点和适用范围的研究，结合资金成本方面考虑，建议新疆地区高速、一级公路采用微表处进行预防性养护，二级及其以下公路采用稀浆封层进行预防性养护，评级为轻的横向、纵向裂缝可采用灌封、贴缝措施进行病害处治。

参考文献：

[1] 江海 , 张斌 . 公路养护中沥青路面预防性养护技术的应用[J]. 低碳世界 ,2017(34):242-243.

[2] 马良 . 公路养护中沥青路面预防性养护技术 [J]. 交通世界 ,2018(20):51-53.

[3] 徐晖 , 周琪 , 蒋常龙 . 三种高速公路沥青路面预防性养护措施适用性分析 [J]. 公路交通科技 ( 应用技术版 ),2017,13(09):143-146.

[4] 李源渊 , 孙建勇 , 张艳 . 道路路面预防性养护指标体系建立及标准研究 [J]. 公路交通技术 ,2016,32(03):52-57.

[5] 赵婷 . 高速公路沥青路面使用性能评价及预防性养护决策研究 [D]. 长安大学 ,2011.