确定沥青路面预防性养护时机的方法

确定沥青路面预防性养护时机的方法（精选9篇）

篇1：确定沥青路面预防性养护时机的方法

确定沥青路面预防性养护时机的方法

发布时间:2007-09-

21樊英华，孔繁盛山西省交通科学研究院

摘要：通过大运高速公路沥青路面的调查，在对数据进行分析的基础上，提出沥青路面预防性养护的时机的几种确定方法，可作为高速公路沥青路面进行预防性养护对策制定的参考。

关键词：沥青；路面；预防性养护；时机；确定

0、引言

山西省交通科学研究院于2001年承担山西省交通厅科技项目“高等级公路长期使用性能的研究”，作为该项目的一项重要分题，我们对预防性养护技术进行了大量调查研究。预防性养护是为了防止路面早期损坏和延迟路面损坏的进程而采取的措施，其目的是延缓路面的损坏，增加路面的使用寿命。为了防止路面轻微病害的进一步扩展，以减缓路面使用性能进一步恶化与延长路面使用寿命为目的的养护作业，通常用于没有发生损坏，或只有轻微病害与病害迹象的路面。

预防性养护概念是美国2O世纪90年代初提出的，其有别于传统的道路养护理念。主要有以下观点：a)不改进路面结构性能的情况下，使具有良好服务水平的道路保持更长时间；b)在恰当的时间、用恰当的方法，在合适的路段进行养护。预防性养护是一种社会效益和经济效益均很好的养护方法，其有效性和经济性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机。美国于2003年7月在密执安州立大学成立了国家道路预防性养护中心(NCPP)，专门从事预防性养护时机以及相关技术的研究。另外，AASHTO、FPP和FHWA主办了多次预防性养护专题研讨会，准备用3年的时间来支持预防性养护时机选择的研究项目。但到目前为止,路面预防性养护的时机问题仍然没有得到满意解决。

截至2006年底我省高速公路通车里程达到了1752 km，其中，其中沥青路面约占总量的90%，所以沥青路面使用质量直接影响到我省交通的畅通和经济的发展。鉴于此，对我省大运高速公路进行了全面调查，以求研讨预防性养护有效时机。

1、调查过程简述

1.1 主要调查内容

本次针对预防性养护对策的调查工作主要进行了路面颜色、渗水系数、构造深度、路面轻微病害等几个内容:

（1）沥青路面颜色的变化（深浅）

调查沥青路面颜色的变化，分析路面颜色的深浅变化的原因（如沥青用量、矿料类型、行车磨耗、老化、沥青膜剥落、集料脱落等）。

（2）目测道路表面状况

沿路观察路况并结合询问管理人员，记录沥青剥离、集料脱落、表面微裂缝等轻微病害。

（3）构造深度检测

按照施工时路面标段划分，每标段选取典型路段在主车道轮迹带检测路表的构造深度。

（4）渗水系数检测

在构造深度相同位置进行渗水试验，以评价路面的密水性能，同时与构造深度进行相关分析。

1.2调查结果

通过路况调查及现场检测数据分析，得到以下调查结论：

a）路面表面颜色主要受碎石颜色影响，不能据此作为是否进行预防性养护的依据。

b）沥青膜剥离、集料的脱落（松散）阶段是预防性养护的有效时机。

c）现有渗水试验不能作为路面是否进行预防性养护评价的依据，目前沥青路面渗水仪根本不能反映行车尤

其是高速行车条件下的路面渗水情况，以及由此而产生的动水压力对路面的破坏情况，所以使用目前的渗水仪不能判别路面的抗渗性能，应使用从新选定适合条件的渗水实验装置。

d）构造深度可与目测结合制定预防性养护时机及措施。

2、AC类沥青路面路预防性养护时机确定

从目前来看，国内外对预防性养护时机，还没有十分有效的单一方法来界定，通过本次调查，结合国内外研究成果提出以下方法。

（1）运营时间确定预防性养护时机法

国外学者Hicks等人认为每个路段大致都有一个需要进行预防性养护的时间。虽然进行各种预防性养护的实际时间随交通水平和环境有所不同。但管理部门可据此确定所辖路段进行预防性养护的大致时间。本次检测路段通车时间在4-5年，大部分路段还处于良好状况，为减少病害的出现及恶化，应及早实施预防性养护措施，结合国外对预防性养护措施实施的时间，提出时机及对策如表1。

表1 不同预防性养护措施应用的时间

（2）目测调查结合构造深度检测确定预防性养护时机

通过对比大运高速公路调查，发现技术人员的目测判断对预防性养护时机的确定作用较大，表2为目测对路表特性分级依据。

表2AC类沥青混凝土路面路表特性分级表

调查过程中发现，构造深度与集料的脱落存在一定的相关性，考虑各路段级配变异及混合料的离析，分析时用路段平均值来进行评定。通过数据分析发现，构造深度大小与集料脱落程度有对应性，即同一段段落构造深度越大，对应的集料脱落越严重。集料脱落轻微路段平均值在0.6 mm左右；根据以往检测对AC类沥青路面，竣工时构造深度一般在0.4-0.60 mm之间，特大、特小值分析应该为沥青混合料离析所致，结合路段调查结果，发现构造深度0.7 mm左右为集料脱落程度的临界值。而当测点构造深度在0.8 mm以上，对应集料脱落严重，已经处于不利状况。综合考虑确定当构造深度处于0.7-0.8 mm时，为实施第一次预防性养护的临界时机。

调查中发现，当集料脱落继续加重，构造深度达到0.8 mm甚至更大时，路表将出现大量的微裂缝，并且微裂缝有连通、加剧的趋势，这时一些粗集料也开始脱落，使得集料之间的束缚减弱，部分集料已经凌空，在一次或几次大吨位轮胎作用下可能很快就脱落，进而形成坑洞及坑槽，也加大了雨水进入引起水损坏的机会。所以，综合考虑实施微表处和薄层罩面的临界构造深度为0.8-1.0mm和>1.0mm。

此外提出一个新指标，即轮迹带构造深度与两轮迹带中间构造深度比，简称构造深度比TDR。调查显示，行车道轮迹带受车轮的长期碾压、磨损,表面集料脱落明显较行车道中间带大，调查中TDR数据表明构造深度比均大于1。部分路况较好段，构造深度比在1.2以下，故以此为临界值，由于本次调查路段使用年限均不太长，未检测到构造深度超大值，故根据路况的可能发展趋势，将不同预防性对策的临界值暂定为1.2-1.3、1.3-1.5、>1.5。由于受路段数量、检测点数及通车年限的影响，本文推荐构造深度比仅作为参考指标，待进一步深入研究后，再作为主要指标。另外建议各路段建立相应的数据库资料，对比分析，建立本段的构造深度比的临界值，使该指标能够更准确的评价路面性能。

综合以上分析结果，提出表3所列确定预防性养护时机及措施的方法。

表3 目测调查结合构造深度确定（AC级配）沥青路面预防性养护措施

注1：构造深度指行车道轮迹带检测值的平均值。

注2：构造深度比为行车道轮迹构造深度与行车道中间带构造深度比，在判定时机时仅作为参考因素。注3：本表仅针对AC级配沥青混凝土路面。

该方法必须由有经验的养护技术人员通过目测调查及路况发展比较，结合构造深度的检测确定，实施时应以目测情况为主结合构造深度，进行相应的预防性养护措施。目测及构造深度检测时应以1 km为一个评定单元，目测采取徒步进行，并将路表情况拍照、记录；同时在该单元随机抽取20个断面检测构造深度及计算构造深度比，以平均值代表该路段。

（3）专家论证确定预防性养护时机及措施

无论采取上述那种方法，都建议进行专家论证。预防性养护是在路面还处于良好状况下,路面外观根本没有表现出多少破坏或路面仅仅有某些破坏的前期征兆时而采取的措施，受多种不确定因素影响。所以养护单位在初步制定预防性养护措施后，应邀请3-5位养护方面的专家，对所处治路段进行评价并对拟用措施进行论证，在此基础上最终确定实施方案。

3、结论

预防性养护措施的选取过程很复杂。在选择预防性养护措施时要考虑路面类型，路面结构特性,路面破坏类型、范围和严重程度、当地经验、费用效益等。同时，具体项目预防性养护措施和时机的选取通常还需进行现场评估，最终才, 能确定。报告中提出的预防性养护的时机及相应措施，是在本次调查的基础上提出的，可能有一定的局限性，所以还应扩大研究范围，在此基础上继续深入研究，力求使预防性养护的时机更接近实际情况。

篇2：确定沥青路面预防性养护时机的方法

基于平整度的水泥混凝土路面预防性养护时机确定方法

为了确定水泥混凝土路面预防性养护时机,基于路面损坏状况指数PCI与路面平整度关系构建模型,借助模型找到路面损坏状况指数加速度最大值,从而确定预防性养护时机.最后给出实例进行了验证.

作 者：吴锡蛟 周文献 WU Xi-jiao ZHOU Wen-xian  作者单位：上海市公路管理处 刊 名：上海公路 英文刊名：SHANGHAI HIGHWAYS 年，卷(期)： 2(2) 分类号：U4 关键词：平整度   预防性养护时机   路面损坏状况  

篇3：沥青路面预防养护时机的选择

1 商开高速公路沥青路面病害分析

商开高速自2001年年底通车之日起,商开高速公路商丘分公司就对所属路段每年都进行路况检测,并以千米为单位统计检测结果,为了研究高速公路沥青路面的病害发展情况,选定其中出现早期典型病害的有代表性的两条路段K357～K358与K395～K396进行观测研究。统计中发现,各指标呈逐年下降趋势,如果及时采取预防性养护措施进行处治,可以使路面性能得到提升,行车舒适性提高,避免产生大面积的严重路面损坏;从车辙检测结果看,不论是车辙深度还是平均深度都有逐年增长的趋势,在前2年内车辙深度并不太大,平均深度在1.5 cm以下,后2年内发展迅速,最大深度竟然达到了7.5 cm,严重影响了行车舒适性和安全性,不得不进行铣刨加铺来进行处治;从路面的开裂率来看,随着路龄的增长,开裂越来越严重,沥青材料从一开始便处在不断老化中,在交通荷载和环境的综合作用下,材料老化不断变脆而导致开裂,并且开裂逐年增长,路用性能逐渐恶化。

2 最佳预防性养护时机的研究

沥青路面最佳预防性养护时机的确定,与预防性养护的作用息息相关。进行沥青路面预防性养护时机的研究应从几个方面考虑:1)路面结构强度(弯沉):确保路面结构性能良好是进行路面预防性养护的前提;2)路面沥青的老化情况:保证原路面沥青未产生过度老化,避免进行预防性养护后,原路面由于沥青老化而引起的开裂等问题;3)路面在行车条件下的渗水情况及其对面层、基层的破坏作用,排除基层在实施预防性养护措施后病害隐患;4)路面行车安全:路表抗滑和车辙情况,以便确定采取何种养护措施;5)路面的平整度和其他表面破坏情况,以便实施预防性养护工程前进行必要修补。

2.1 路面预防养护时机选取的方法

路面预防性养护时机的选取方法,在目前来看,主要有:行驶质量指数和破坏指数法、基于时间或路况的方法、费用效益评估法、排序法、生命周期费用评估法和决策树/决策矩阵等,几种方法的特点见表1,不同预防性养护措施实施的时间见表2。

年

以上介绍的各种方法各有特点,各有利弊,采用任何一种单独的方法制订的最佳预防性养护时机都难以让人信服,最佳预防性养护时机的制订要综合各地所处的不同气候区域、不同路基路面结构和材料、不同交通状况、不同施工经验以及不同路面的养护历史等加以上述方法的指导来进行。文中对K357～K358和K395～K396养护时机的确定拟采用基于路况方法进行确定,并采用决策矩阵对确定的预防性养护措施进行支持。

2.2 商开高速养护预防时机分析

对于商开高速K357～K358和K395～K396两段来说,路面强度系数均较大,有足够的结构强度,具备了进行预防性养护的前提。对两路段路况的分析发现,两路段的病害最为严重的是车辙,并且随路龄的增长迅速增长,认为路况下降主要由车辙引起的,因此选取车辙指标进行预防性养护措施与时机的选取。采用预防性养护措施处理车辙有一定的深度限制,当超过这个界限,就不宜采用预防性养护措施处理车辙。因此,将路面车辙的平均发展深度和发展速度作为确定预防性养护时机的指标。按照统计结果计算车辙平均增长速率为0.12%。2003年年初道路已运营1年之久,平均车辙深度不大,但按照0.12% cm/季度的发展速率,2003年年底便达到1 cm,因此,在2003年夏季可以采取稀浆封层的方法对路面进行处治。但由于当时预防性养护意识差,未采取任何措施,病害继续发展,在2004年年底时平均深度已达到1.5 cm,此时如果采取微表处技术进行处治,会使得道路的路用性能得以恢复并提高,取得较好的效果。但未采取任何措施,2006年平均深度已超过2 cm,并且K357～K358局部车辙深度最大处已达到7.5 cm,如再不及时采取预防性养护措施,车辙指标就超过了可以实施预防性养护的界限,无法进行预防性养护。这种情况下,针对两路段的病害程度,确定合适的预防性养护措施。

K357～K358段2006年初车辙平均深度达到2.3 cm,最大深度处达到7.5 cm,并且范围较广,车辙两侧隆起现象严重,稀浆封层、微表处等措施已经无法对其进行处治,需要铣刨已经老化的路面,重新加铺新面层进行处治;K395～K396段情况较好,车辙平均深度2 cm,最大深度5 cm,通过比较发现,微表处处治车辙有较好的效果,并可以在交通量较大的道路上使用,而且造价与薄层罩面比较相对较低,在病害不太严重的情况下可以起到很好的预防性养护的效果,处理此路段时对于车辙深度超过1.5 cm的地方,进行微表处前应事先采用车辙摊铺箱进行处理,以使微表处达到更好的效果。

3 结语

文中分析了商开高速K357～K358和K395～K396两段季度检测结果,研究病害发展的规律,为预防性养护措施的采取提供依据,分析目前常用的确定预防性养护时机的方法,认为预防性养护时机与措施的选择应根据道路所处区域以及道路具体现状来制定,并以K357～K358和K395～K396为例选择了适当的预防性养护措施,为以后的公路养护工程提供一些经验和参考。

参考文献

[1]赵双.浅议加强沥青路面预防性养护的意义[J].甘肃科技,2003(9):16-17.

[2]董瑞琨,孙立军,彭勇.基于沥青路面功能性能的预防性养护时机指标[J].地下空间与工程学报,2005(2):38-39.

[3]何秀媛.深化预防性养护的理论探讨[J].中国科技信息,2006(8):44-45.

[4]董瑞琨,孙立军,彭勇.路面预防性养护时机确定方法探讨[J].中国安全科学学报,2004(3):35-36.

篇4：沥青路面预防性养护时机研究

关键词:预防性养护;疲劳寿命;裂缝长度;养护时机

中图分类号:U416.217文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)17-0037-03

近年来如何预防和延缓高等级公路病害的出现已经引起我国道路工作者的高度重视。但是我们通常进行的路面维修养护是在路面出现破损之后采取措施的,这比较容易识别和确定维修养护的时机,而预防性养护是在路面还处于良好的状况时采取的养护措施,这就使得路面预防性养护面临一个艰难的问题,就是何时进行预防性养护?

在进行预防性养护之前必须弄清楚路面损坏的趋势,由于沥青路面结构始终处在交通荷载和温度荷载的循环作用下,其破坏主要表现为疲劳破坏特征。本文提出了基于沥青路面疲劳破坏的预防性养护时机的研究。

1 大粒径沥青混合料的疲劳试验

通过级配优选确定采用的大粒径沥青混合料的级配见表1。

采用马歇尔击实试验方法确定骨架密实型大粒径沥青混合料的最佳沥青用量为4.1%。

本文在进行疲劳研究时,对于大粒径沥青混合料,应用MTS材料试验机,采用中点加载的重复弯曲疲劳试验,试件尺寸50.0 mm×63.5 mm×381 mm。

根据弯曲疲劳试验结果,并经修正后的混合料疲劳方程为:

通过裂缝观测,得出裂缝长度与N/Nf的相关性公式,相关系数均大于0.98。

2 基于疲劳试验的沥青路面使用寿命预测

2.1 沥青路面结构

要预估沥青路面的疲劳寿命,还需要对沥青路面结构进行分析,得出荷载作用下沥青路面内部的应力分布。考虑到实际情况和分析的方便,这里选取一种典型的沥青路面结构进行分析:沥青上面层取AC-13细粒式沥青混凝土,模量取1 600 MPa,泊松比为0.25;下面层AC-20中粒式沥青混凝土,模量1 400 MPa,泊松比0.25;大粒径沥青混合料材料,其配合比及其性质同上,泊松比0.25;半刚性基层采用二灰碎石基层,模量为850 MPa,泊松比0.35;土基模量40 MPa,泊松比0.35。

2.2 沥青路面的疲劳寿命预估

通过得出的疲劳寿命方程(1.3),进行标准轴载作用次数换算,采用我国的BZZ-100标准荷载,胎压0.707 MPa,荷载半径10.65 cm,双轮间距31.95 cm,模量采用我国结构设计体系中的静态模量。

本研究利用BISAR程序计算上述路面结构基层在标准轴载作用下的基层层底拉应力。计算结果如下:

路面结构中12 cm大粒径沥青稳定碎石基层拉应力为0.139 46 MPa,将其带入修正后的疲劳寿命方程(1.3)中得到整个疲劳寿命作用次数约为6.9×107次。

若这种典型柔性基层沥青路面结构的日平均标准轴载作用次数N1=18 000次/d,交通量年平均增长率为6%,6车道,车道系数0.4,那么按照公式Ne=可得使用年限为18年。

2.3 基于疲劳破坏的预测

由疲劳试验中的裂缝观测可知,裂缝长度与N/Nf存在一定的对应关系,根据相关系数最多的一个公式定量预测沥青路面的疲劳破坏,公式如下:

y=56.461x5.9221(2.1)

R2=0.987

上述典型结构在标准荷载作用下的使用年限为18年,N/Nf=0.5时,带入公式(2.1)得裂缝长度约为0.93 mm,也就是说在这个路面使用到第九年时,仅根据试验可知已有裂缝出现,由公式(2.1)可以预测出每一年的裂缝长度。

3 基于疲劳破坏的预防性养护时机确定

本文针对疲劳破坏是沥青路面三大破坏之一的特点,定量地确定了养护时机指标。由于疲劳裂缝长度和速度随路龄的变化而变化,直到裂缝达到一定程度,路面进入严重破坏状态,根据室内试验联系实际路面衰变状况而确定了疲劳破坏的养护时机指标为裂缝长度,应用效果费用比方法对预防性养护后路面路况状况进行养护时机的确定。

本文应用前一节中的例子来确定预防性养护时机。

3.1 预防性养护方案

由于本文主要是研究养护时机的选取,因此对于养护措施只选择统一的措施-稀浆封层。

3.2 路况指标

由公式2.1可以得到不同路况下疲劳裂缝的长度,因此选取裂缝长度为路况指标。为了更好地模拟现实路面的破坏情况,根据整个路面使用寿命期是18年,把N/Nf与疲劳裂缝的关系换算为每一年的裂缝长度得到:

Y=2*10-7*e1.3645x(3.1)

根据路况衰减规律制定其养护时机:实际路面的第5,6,7,8年,此时路面裂缝长度分别为0.007 96 mm,0.028 12 mm,0.081 75mm,0.206 02 mm。

3.3 最低可接受水平

采取预防性养护措施时性能指标的最低可接受水平就是在计算效果面积时表征路况性能的指标在Y轴上的上限或下限,对于随路龄增长呈递减关系的性能指标曲线,其性能指标的最低可接收水平就是下限,计算效果面积时超过性能指标下限的部分将不计为效果。根据试验可知,当裂缝长度为20 mm时,破坏急剧增加,因此确定最低可接受水平是裂缝长度为20 mm。见图1。

3.4 预防性养护后路面裂缝的衰变情况

根据资料中提供的预防性养护后路面状况衰变曲线变化情况,经过相似性分析得出本文路面在采取微表处养护后的衰变曲线见表2。

3.5 达到最低可接受水平时的年限

见表3。

3.6 效用指标计算

应用效用指标计算的结果可以看出:第8年的性能突跃效果最好,第5年养护时的恶化速率下降效果最好。

3.7 养护效果

(1)未采取养护措施时效果面积的计算。未采取任何预防性养护措施时呈递增规律性能曲线的积分面积用下式计算:

(2)采取养护措施后效果面积的计算。从表3可以看出,方案一在道路使用寿命为16年(从第5年算起)的时候达到预防性养护措施的最低可接受水平(最早达到最低可接受水平),故我们采用16年作为分析周期。根据下式计算养护措施后效果面积:

(3)效果的计算。4个养护方案分别在路龄为5,6,7和8年的时候采取微表处养护措施,其各方案的效果面积计算见图2。

3.8 养护费用

(1)预防性养护措施费。由于我们是对这一条路的养护项目进行费用分析,其初始修建费是相同的,我们可以假定初始修建费为零,只是其采取预防性养护措施的费用是不相同的。根据当地经验及根据定额计算,国产改性沥青微表处厚度为l cm时,其成本为29.675万元/km。

(2)路面残值。分析期末路面的残值按照剩余寿命占其使用寿命的比例计算。

对于方案一根据其路况性能指标衰变方程和最低可接受水平计算可得其使用寿命为11年,到分析期末使用了10年。按上式建立的路面残值计算模型计算第一方案的路面残值为:

SV=(1-10/11)*29.675=2.697 7万元

方案二使用寿命为14年,到分析期末使用了9年,因而其残值为:

SV=(1-9/14)*29.675=10.598 2万元

方案三使用寿命为13.22年,到分析期末使用了8年,因而其残值为:

SV=(1-8/13.22)*29.675=11.717 4万元

方案四使用寿命为11.48年,到分析期末使用了7年,因而其残值为:

SV=(1-7/11.48)*29.675=11.580 5万元

(3)费用现值计算。费用可按现值来计算,费用现值PC如下式计算:

本文的4个方案在分析期内不同时间支出的费用,按贴现系数换算为现值(以第一年为基准年),贴现率为7%。

其计算结果分别列于表7中。

3.9 最佳养护时机确定

根据增量分析法,效果费用比的计算结果见表8。

由表8可知,当路面寿命为8年时采取微表处作为预防性养护措施的效果费用比最大,单看效果是第6年最好,单看总费用是第8年用得最少;第5年时效果最低费用最大,所以先把第5年排除。那么根据增量分析方法优选方案:首先比较后两个方案,

得出费用增加1.169万元/km而效果只增加了0.047%,那么认为效果增加的较少,得出第8年养护时是优势方案;再比较第8年和第6年的方案,得出费用增加2.711 1万元/km,效果只增加了0.064%,那么认为效果增加的较少,最终得出最佳预防性养护时机是第8年进行养护。

4 结束语

本文结合室内小梁疲劳试验,得出疲劳破坏规律,以预防性养护为理念,确定疲劳破坏的养护时机指标为裂缝长度,运用效果费用比方法得出最佳预防性养护时机。但是,还存在一些问题和不足,需要进一步深入研究。

Research of Bituminous Pavement Preventive Maintenance Opportunity

Wei Yuqing

Abstract:This paper in view of fatigue failure to bituminous pavement performance influence rule, research the bituminous pavement preventive maintenance opportunity, proposed the crack length bituminous pavement preventive maintenance opportunity definite method.

篇5：沥青路面预防性养护介绍

道路设施预防性养护是一种新理念，是指道路 养护单位在路基、路面、桥涵、隧道，以及其他设 施结构良好或病害、损坏发生初期，即对其进行养 护，延缓病害、损坏发生或进一步扩大，从而达到 延长道路使用寿命、提高运行质量和服务水平、降 低周期寿命成本的目的，延缓中修或大修期限的一 种养护方式。

上世纪 80年代，以美国为主的西方国家开始进 行大规模的路网重建工作，他们在总结以往养护经 验的基础上提出了预防性养护的概念。预防性养护 尽管在资金投入上要早于传统的养护模式，但综合 效益突出。国内外大量研究表明：一般情况下一个 周期内可节约养护费用 45 ～50％；一条建设质量合格的道路，如果在一个设计周期内进行三四次预 防性养护，则可延长 10～15 a的使用寿命。但是，预防性养护仅适用于沥青路面表面层处治，不能解 决路面结构性病害的问题。

一、道路养护性质分

(一)矫正性养护。是针对路面出现的损坏或某 些特定病害而进行的养护作业。适用于路面已经发 生局部性破坏，但还没有波及全局的情况，突出维修性。

(二)预防性养护。是为了让状态良好的道路系 统保持更长时间，延缓未来的破坏，在不增加结构 承载能力的前提下，而采取 的一种改善路面功能状况的养护方法，突出预防性

二、预防性养护的定义

(一)狭义的预防性养护。在周期性路面大中修 养护之前，在路面技术状况处于良好状态的情况下，通过选择适当的时机，用适宜的、较低成本的养护 措施，处治沥青路面裂缝、轻微车辙、松散(老化)等表面损坏和改善路面抗滑性能，从而延缓路面破 损速度、延长道路养护周期、降低全寿命周期费用。

(二)广义的预防性养护。涵盖道路各组成部分。在道路没有发生结构性破坏以前，为了更好地保持 道路的良好运行状态，延缓道路未来的破坏，获取 道路生命周期内的最大效益，在不增加结构承载能 力的前提下，针对道路出现或可能出现的病害，在 适当的时机，积极对路基、路面、桥涵、附属设施 等采取相应的综合维修技术措施，防止各类病害的 发生或扩大，以改善道路系统的总体功能状况，延 长其使用寿命，提升道路服务水平。

三、预防性养护的目标与效果

(一)目标。在道路全寿命使用周期内，用最少 的全成本费用支出，取得较佳的综合效益(包括道 路管理者和使用者)。(二)效果。研究表明，路面的使用性能不是直 线下降的。在使用初期，其服务能力下降较缓慢，但当损坏状况超过某一限值时，路面的服务能力就 开始急剧下降，病害急剧增多。若在此之前就采取 预防性养护措施，则可及时阻止这种发展趋势，从 而使路面较长时间维持较好的服务状况，有效地延 长道路的使用寿命。

四、预防性养护效益分析

(一)从对路面性能的影响来看，预防性养护有更大的优势。矫正性养护策略是等路面损坏、蔓延到了必须维修的程度后才采取的被动响应措施，此 时路面通常已处于较差的服务状况；而采取预防性 养护，是在路面还处于良好使用状况时，就采取的积极预防措施，起到及时阻止路面状况急剧下降的 作用。预防性养护不仅能获得更长的路面使用寿命，而且能维持较好的道路服务水平，由此产生良好的 社会和经济效益。

(二)从施工工艺上来讲，预防性养护简捷易行。矫正性养护主要是通过对路面的维修，恢复其结构 功能，施工难度和规模都较大，费时费力，对交通 的影响也较大；而预防性养护施工则比较简单、快 速，如采用微表处和稀浆封层技术，只用一种专用 施工机械——改性稀浆封层机，就能以较少的劳动 力(每机配 5～7人)10min内修复1000~1500 的沥青面层。而且，由于路面性能始终处于较好状 态，减少了紧急养护 的负担。

(三)就费用而言，预防性养护具有最好的经济性。美国亚利桑那州公路部门通过寿命周期费用分 析和实践，就道路养护工程费用做过如下比较：① 铺筑完沥青混合料路面后，不做任何中问的维修与养 护，行车 2O年后，进行大维修。②铺筑完沥青混合 料路面后，行车 10年后，做一次修补性养护，然后 再做一次沥青混合料罩面。③按预防性养护的要求，对已铺的沥青混合料路面，根据路面检测结果，及时 定期地做预防性养护。对三种维修养护方式的经济分 析表明：①的维修工程费用是③的 163％，② 的养护 工程费是③的 155％，而③——预防性养护是最经 济的。

(四)预防性养护是一种主动性的养护策略。根据路面的状况，有计划地采取预防性措施，改变了 过去在路面损坏后才采取措施的被动局面。另外，实施预防性养护，养护费用可以平摊在各年份内，有利于道路养护管理部门有计划地调配资金。

五、沥青路面预防性养护技术措施

预防性养护措施的种类较多，不同地区、不同 管理单位、不同承包方式，对不同路况所采用的预 防性养护措施不尽相同。常见的沥青路面预防性养 护技术措施 列举如下：(一)灌缝。①适用条件 ：原路面基层 和横断面良好，仅表面出现纵、横向裂缝。②使用年 限：2～3a。③主要工序：a．开槽；b．清理；C．加热 d．灌缝封闭。

(二)贴缝。①适用条件 ：原路面基层和横断面良好，仅表面出现纵、横向裂缝，伴随裂缝 有较多细微的扩展裂缝。②预处理：清理干净裂缝内 的杂物。使用年限 2～3a。④工序要求：a．将路面、基层裂缝清理干净，并将裂缝两侧20cm范围的路面同时清理干净。B.用宽刷蘸取专用胶黏剂沿缝隙均匀涂刷，从裂缝中心线想两侧个涂刷8cm以上。C.剪取略长于吕峰长度的一段贴缝带，揭去隔离纸，有聚丙烯织物的一面朝上，以裂（接）风为中心线将贴缝带平整的粘贴在路面上。d.用滚筒用力碾压，将贴缝带通路面结合为一体，不能有气泡、皱褶。E.如遇不规则的裂（接）缝，额可用剪刀将贴缝带切断，按缝的走向跟踪粘帖。但在贴缝带的结合处，要形成80-100mm的重叠，f.完成贴缝修补。

（三）雾封层。①适用条件：原路面基层和横断层面良好，路面出现轻度的纵、横向疲劳开裂，局部有轻度松散现象，路面渗水加大。②预处理：对裂缝进行处理，松散部位清除修补。③喷洒高渗透性、强黏结里的特殊沥青封层。④使用年限：2-4a。

（四）沥再生。①适用条件：原路面仅仅表面出现沥青老化而引起的开裂、透水严重等病害。②预处理： 涂刷路段应清理干净。③喷洒沥青再生材料。④使用年限：2-3a

（五）热修补。①适用条件：原路面基层和横断面良好，路面出现坑槽。修补后达到热接缝、热界面、热再生的效果。②预处理：清理坑槽内的杂物。③使用年限：2-5a。④主要工序：a.设定加热流程。b.路面加热。c.耙松再生。d.补充新料e.修补压实。f.养护后开放交通

（六）碎石封层。①适用条件：原路面基层和横断面良好，表面可见病害为轻微松散，中度纵、横向裂缝并伴随裂缝处有轻度松散，路面出现中度及以下磨光，修补处路况良好。②预处理：均需对裂缝和松散部位进行处理。③使用年限2-4年。④主要工序：a.路面清扫。B.粘结剂、石料同步洒/撒布。C.胶轮压路机碾压。d.开放交通。

（七）稀浆封层。①适用条件：原路面基层和横断面良好，横断面均匀。表面病害包括轻到中度车辙，表面不规则，轻到中度的松散。②预处理：对裂缝、松散、坑槽等进行处理。③适用年限：2-4a。

（八）微表处。①适用条件：原路面基层和横断面良好，横断面均匀。表面病害包括中度纵、横向裂缝，车辙，少量表面不规则，抗滑能力降低，轻到中度松散。②预处理：填缝、唧泥处治、大的坑槽部位修补等。③适用年限2-4a。

（九）薄（超薄）层照面。①适用条件：原路面断面整齐、基层尚好，仅有少量轻微病害。表面病害包括中度松散，中度纵、横向裂缝，中度疲劳开裂或中度块裂。②预处理：填缝、唧泥处治，大的坑槽部位修补以及泛油处理等。③使用年限：3-5a。

（十）复合式罩面。①适用条件：纵、横向裂缝伴有轻度松散，交通量较大，仅封层等无法满足功能要求。②预处理：需对原路面结构进行灌封等处理。③使用年限：3-5a。

六、预防性养护决策制定

（一）事实预防性养护的原则。

为了发挥路面预防性养护的技术优点，按照预防性养护的定义，一个成功的预防性养护必须遵循以下几点原则：

1.才去的措施应在路面结构完好，路面状况良好时实施。根据也定的路面病害情况，需要把握组价的预防性养护时机。

2.所采取的预防性养护措施，必须进行费用效益分析。3.预防性养护措施必须与特定的路面状况紧密结合。4.预防性养护室有计划的系列措施，而不是仅仅使用一次。

（二）以下道路技术状况不适合预防性养护。1.结构性裂缝。路面有超过10%的中等程度或2%严重程度的龟裂。路面横向裂缝或纵向裂缝较宽或较严重，将有无法有效地填缝。

2.修补。路面有严重或大量修补，中等、严重程度修补率超过15%。

3.变形。路面沥青结合料变形，出现大量推移、拥包等现象

4.车辙。由于沥青混合料不稳定而产生的严重车辙。5.排水。路基路面排水条件不良，结构内部长期积水难以迅速排除。

6.路基。路基强度不足，不能提供足够的承载力。

（三）预防性养护对策制定。

1.要有路面及桥梁管理系统的分析报告，辅以日常检查结果得出的路况信息。

2.依据检测报告，判断路况是否能够满足采用预防性养护的条件。

3.根据路况和交通量等条件，从预防性养护技术库中选择合适的养护方案。

4.对选择的一种或数种方案，进行经济效益分析比较。5.对养护工程项目实施最优技术方案。

七、结语 预防性养护理念越来越被重视。“上医医未病，中医医欲病，下医医已病”，按照这一说法，预防性养护就是防治路面病害的“上医”。其技术应用、数据积累记经验总结在不断完善。加强路面预防性养护关键技术的研究，确定预防性养护对策和选择养护最佳时机，对提高我国道路养护效率，满足道路养护工作的技术需求和用户需求，缓解道路养护资金压力，具有重大的经济和社会价值。

篇6：沥青路面公路预防性养护对策

[摘 要]预防性养护以保护路面并防止路面病害扩展、延长路面使用寿命为目的，一般应用于没有出现损坏或者轻微损坏的路面。对沥青路面公路进行预防性的养护可以有效延长路面的使用寿命，减少了大范围重修的频率，具有很好的社会效益、经济效益。本文主要对沥青路面公路的预防性养护对策进行论述，希望对沥青路面公路的预防性养护有一定借鉴意义。

[关键词]沥青路面 公路 预防性养护

中图分类号：u416.217 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）16-0130-0

1预防性养护是维护公路的一种策略，是为了预防路面早期的破坏以及延缓破坏的进程，采取的一种措施，目的是阻止路面的破坏率，延长使用寿命，主要应用于路况较好并且没有出现结构性破坏，如果有了结构性破坏，就不需要再对沥青路面公路进行预防性养护。

一、沥青路面公路预防性养护对策

1.裂缝填封

裂缝填缝是采用高粘度的密封胶填封裂缝的养护方法，一般是为了防止雨水以及冰雪由裂缝渗入到路面内部。填缝是把密封材料灌到路面的裂缝里，一般用于温缩裂缝或者是宽度比较大的裂缝，一般超过5mm。冬季气温降低，这种裂缝受路面温缩的影响，宽度会增大，夏季由于路面碰撞，裂缝变小，由于夏季多雨，填缝适用于冬季时对路面进行养护。封缝用于微小的裂缝，一般低于5mm，主

要是为了防止水分由裂缝进入路面内部造成结构性破坏。

裂缝填封要在路面极少或没发生结构性裂缝前使用，裂缝范围小时进行预防性养护才经济有效，要是路面有很多疲劳裂缝，就不再是经济有效的养护措施了。

2.雾封层

雾封层是在沥青路面喷洒乳化沥青的预防性养护对策，主要为了封住路面，防止路面老化而松散，不过雾封层会使路面抗滑性能降低。雾封层施工工艺比较简单，可以有效延缓路面病害发生，施工投入成本也比较低，主要用于路面防水、微裂缝的封闭以及补充沥青材料等。

施工时，由雾封层洒布车喷洒薄层的高渗透性乳化沥青，把沥青路面公路封闭起来，形成密实的防水层，有着隔水防渗以及保护路面的功效，减少水对路面造成的破坏，提升沥青路面的骨料之间的粘合力，从而延长了使用寿命并节约了养护资金。像中等程度裂缝的路面、沥青老化的路面或比较松散的路面，适合采用雾封层进行预防性养护，裂缝严重、泛油或者抗滑性能弱的路面不适宜采用这种方法。

3.稀浆封层

稀浆封层是把乳化沥青、水、集料以及添加剂按照一定比例搅拌到一起，均匀的摊铺于沥青路面上的预防性养护措施，厚度一般在10mm以内，可以有效防止路面轻度裂缝的扩散，阻挡水分渗入到沥青路面内，路面抗滑性能也得到了很大的提升。稀浆封层施工方便、使用效果显著、环保并且可以恢复交通快，具有很好的经济效益。采用稀浆封层对沥青路面进行预防性养护，比使用20年没有养护直接重建投入的成本要低63%，和每10年加铺路面所需的费用相比低55%。

施工时，根据要求的厚度摊铺到沥青路面上，和原路面牢固的接合到一起，形成均匀的养护层，可以迅速修复磨损、老化等病害。稀浆封层的使用不受气候条件限制，不过在气候温和的地区，路面养护的效果会更好。像磨耗严重的路面、老化的路面、渗水的路面以及车辙比较轻的路面等比较适宜用稀浆封层进行沥青路面公路的预防性养护，而车辙较深、裂缝严重或者泛油沥青路面不适宜用这种方式进行养护。

4.微表处

微表处是把乳化沥青、水、矿粉、集料以及添加剂按照一定比例搅拌到一起，摊铺到沥青路面的养护措施。可以有效防止路面老化、松散，提高沥青路面的抗滑性，而且还可以用于填补车辙。微表处与稀浆封层没有明显的区别，不过，微表处必须要用改性的乳化沥青，铺筑厚度也可以达到100mm。像轻度裂缝、路面松散、泛油、渗水、疲劳裂缝比较轻微以及轻度不平整等都适宜用微表处进行预防性养护，而疲劳裂缝严重、磨耗严重以及过度泛油的路面不适宜使用这种方式进行养护。

5.石屑封层

石屑封层是直接在公路路面上喷洒沥青，然后撒布石屑，再碾压。

可以有效地封住路面，增加摩擦系数，适用于交通量比较大的路面。施工时，在公路路面均匀的涂洒沥青结合料，再撒上粒径比较均匀的碎石，然后进行碾压，使碎石粒径嵌入油层五分之三。随着沥青结合料的改良以及施工工艺的进步，采用石屑封层进行沥青路面公路的预防性养护，优势越来越明显，在防渗水、提高沥青路面抗滑性以及耐磨性方面，有着特别好的效果。像轻度裂缝、渗水以及路面磨耗和轻度不平整等都比较适宜用这种方式进行预防性养护，而结构损坏、大量温度裂缝等不适宜使用这种方式进行预防性养护。

6.超薄磨耗层

超薄磨耗层是比较新的技术手段，施工时，先把改性乳化沥青洒在路面上，然后摊铺热沥青混合料，厚度一般为10mm到20mm，主要用于整治较小的沥青路面损坏，还可以有效地提升路面抗滑性。超薄磨耗层一般在高等级的沥青或者水泥路面使用，形成的表面层具有超长耐久、防滑、抗车辙以及抗磨耗的特点。像路面防滑性严重不足、轻度不平整、轻度泛油以及磨耗等比较适宜用超薄磨耗层对路面进行预防性养护，而路面车辙较深、疲劳裂缝明显、损坏严重等不适宜进行预防性养护。

二、沥青路面公路预防性养护对策的使用方法

沥青路面公路在损害程度方面多种多样，而同一种路面损坏又有着多种可以选择的预防性养护措施，所以，在对路面进行预防性养护时，要根据具体的情况进行分析，选择合理高效的预防性养护对策。

费用效益分析法，根据沥青路面情况，合理分析，计算出各种备用方法的效益费用，然后选择最可行的方式。寿命周期费用法，根据路面的使用寿命以及路面建造、运营维护以及清理等所需费用，选择适当的预防性养护对策。综合评判法，选择预防性养护对策时把材料的获取、施工质量、气候、环保、交通影响、耐久性以及抗滑性等综合考虑，分析最佳的费用效益。

总结：

随着我国经济建设的迅速推进，公路道路建设得到了快速的发展，紧跟着经济发展的步伐。然而，沥青路面公路在使用的早期很容易出现一些不同程度的裂缝或者其他损害，为了避免沥青路面损坏的加剧，及时对公路进行预防性养护可以有效地阻止路面的继续损坏。预防性养护在保护沥青路面，延长使用寿命方面发挥了重大的作用，随着技术的进步，它的作用会越来越明显，具有很高的社会效益以及经济效益。

参考文献

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[4] 王素英，张广泰，李林萍.沥青路面预防性养护措施分析[j].交通科技与经济，2011（04）

篇7：公路沥青路面预防性养护技术分析

关键词：沥青路面 预防性养护 微表处

1引言

近年来我国公路建设飞速发展，随着一大批高速公路相继建成通车，沥青路面的养护也面临着越来越严峻的挑战。养护工作对保持路面的服务能力，延长使用寿命，以及改善噪音、振动等周边环境的污染有着重要的作用。因此，为了保持路面良好的使用性能和延长其使用寿命，如何在路面寿命周期的各个极端需要采用不同的养护维修措施，成为摆在公路养护管理部门面前的一项重要任务。以下将对高速公路沥青路面预防性养护技术与对策作以分析。

2沥青路面预防性养护内容和特点

2.1养护时机合理 沥青路面在其寿命周期内可分为三期：①建成投入使用开始，沥青逐渐被氧化、损耗；②沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象；③路面出现较大面积裂缝，并贯通形成龟裂，最终出现结构问题。

路面预防性养护是对高速公路路面采取的一种高标准的养护方式，要求在路面尚处于良好状态时，即路面处于第一阶段时开始采取保护性养护措施，把病害消灭在萌芽状态，使路面始终处于良好的服务状态。

2.2 养护周期规律 预防性养护标准高，而路面使用性能随时间变化逐渐下降，因此必须周期性实施养护措施，即定期开展路况调查，采集路况数据，进行分析与评价，当路面使用性能降到预定标准时，及时实施养护策略，恢复路面服务功能，如此循环往复。一般高速公路要求每年进行一次路况检测，实施预防性养护可增加检测频率，特别是对常巡查中发现病害的路段作专项检测与评价，根据分析、评价结果实施养护措施。因此，预防性养护具有明显的周期性，相对于另外两种路面养护类型，其周期短，即养护频率高。研究表明：沥青路面在一个寿命周期内实施6次以上全路面预防性养护，可取得良好的经济效果，同时保持路面较好的服务功能。

2.3 预防性 对路面状况连续检测、评价3年后，获得一组连续数据，可以建立模型对路面使用性能各指标进行预测，对将来需要养护的路段及养护对策进行预测。通过路况的检测、评价与预测，适时对路面采取适宜的保护性养护措施，保护路面，预防各种病害的发生与发展。通过评价与预测，考虑未来交通量的增长，对出现病害或预测即将出现病害的路段针对病因采取有效措施，做到治本治标，以防微小病害发生与恶化。所以预性养护属于主动养护，体现了“预防为主，防治结合”的养护原则。

2.4 机械化程度高 路面预防性养护离不开先进的检测手段。先进的检测手段效率高，不仅能满足预防性养护的检侧频率，而且能保证检测数据的精度和科学性，处理数据、信息的能力也大大提高。很多发达国家都非常重视高速公路的检测效率和质量，已开发和应用集

成检测技术，由1台专用车即可完成路面状况的各项检测。另外，路面预防性养护宜采用机械化的施工方法，以保证路面养护施工高效、优质、快速完成。

3常用的沥青路面预防性养护技术

3.1 稀浆封层技术 聚合物改性乳化沥青稀浆封层技术是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的沥青路面铺筑技术。稀浆封层所用的材料是具有良好级配的集料和乳化沥青的混合物，由稀浆封层摊铺机拌和并铺设在路面上，稀浆固化后开放交通。该技术适用于路基基本稳定、路面出现不同程度的氧化、疲劳龟裂等病害的道路处理。稀浆封层能恢复路面的抗滑性能，并可部分恢复路面平整度，而且还可封水，防止表面裂纹和疲劳龟裂的扩散，具有快速、有效、成本低等优点，能较好地延长道路的使用寿命。

3.2 雾封层技术 当沥青路面正常使用几年后，路面开始出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象，并且其渗水性大大提高，路面水会经过裂缝或细骨料损伤处(露骨处)进入到沥青混合料中，这进一步加速了路面的损坏。这时路面基本完好，如果在这一时期不进行及时处理，会引起网裂、龟裂、坑洞等路面破坏，继而导致更为严重的破坏，造成养护时间和资金的浪费，同时也影响交通的畅通和经济的发展

雾封层技术是将乳化沥青、改性乳化沥青以雾状喷洒在沥青路面上，封闭路面孔隙，修复路面老化，改善路面外观。它是发达国家经常采用的沥青路面预防性养护技术，目前在我国也得到了初步应用。雾封层技术的关键是要有高品质的乳化沥青喷洒设备和乳化沥青材

料。目前国内已经可以生产适合雾封层技术的喷洒设备和乳化沥青，为大面积推广该技术扫除了障碍。

雾封层的作用机理：沥青在路面结构中受到日光(紫外线)、气温、降水和空气(氧)的综合作用，产生一系列物理和化学变化，其路用性能逐渐降低，称这种变化的过程为“老化”。老化的速度越快，耐久性越差，沥青层越容易产生各种病害，面层使用寿命缩短。老化后的沥青通过适当的技术措施，例如掺加再生剂使其恢复(甚至超过)原来的性能，即所谓的“再生”。沥青老化后，在化学组分含量方面的变化之一是沥青质增加，而再生剂的掺加则可使沥青质相对含量减少。雾封层可以采用喷涂、滚涂、刮涂等工艺施工，涂层以两次为宜。基面清理后施工第一遍，保证涂料能充分渗入沥青表面的毛细孔，以封闭毛细孔，形成防水层，活化沥青层，改善表层沥青的性能；然后施工第二遍，确保遗漏的点和面涂上涂料。

雾封层一般用于轻度到中度细料损失或松散的道路，开级配混合料出现松散时，雾封层可有效解决。无论是交通量小的道路还是交通量大的道路均可使用雾封层。雾封层可更新和保护旧氧化沥青路面，填补小型裂缝和表面空隙，使低温下的路面免受损害，加深沥青路面的颜色，加大沥青路面与标线的对比度，防止开级配路面松散。

3.3 微表处技术 微表处技术是稀浆封层技术发展的高级阶段，是以高分子改良乳化沥青为粘结材料，并且以薄层工艺为主的冷拌混合料施工技术。这种技术采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料，摊

铺到原路面上，形成具有高抗滑和耐久性能的薄层，并能很快开放交通。微表处有良好的封水效果，可以有效防止路面水损害的发生和发展，扭转路面坑槽补不胜补的被动局面。该技术主要用于建立和恢复道路表面功能，使道路形成防水、抗滑、耐磨、耐久的表面功能层。

3.4 就地热再生技术 就地热再生技术是利用就地热再生机组，在施工现场将旧沥青砼路面加热、翻松，通过喷洒再生剂、现场拌和后就地摊铺、碾压成型。它实现了旧沥青混合料的再利用；通过添加再生剂恢复了老化沥青的物理力学性能；通过再生工艺，可以治理路面表面层的病害。目前，阻碍该技术推广的因素主要包括：设备依赖进口，价格过高；工艺较复杂，施工效率较低，施工组织难度较大；仅限于维修沥青表层3～5cm的病害，适用范围相对较窄。

3.5 复合式路面加铺罩面技术 在水泥砼路面上加铺沥青砼罩面前，为了防止反射裂缝的出现，往往需要先对水泥路面进行处理，其中常用的处理方法之一就是对水泥路面进行界面处理。为实现快速、有效的旧水泥路面破碎、固定，国外常采用冲击压实或水泥路面碎石化技术。目前，这两种技术均在我国得到初步应用。

4结束语

预养护对策选择之前必须进行路面预养护适用性判断，以保证预养护的效果。判断的标准包括预养护的宏观路况标准和微观路况标准。预养护对策的选择过程分为三步，分别考虑技术、经济和工程因素。技术方面主要考虑路砥的主导损坏类型及程度，经济方面主要考虑当量费用，工程方面主要考虑当地或附近可获得的材料、施工

篇8：确定沥青路面预防性养护时机的方法

本文以广东省某高速公路预防性养护工程项目为例，分析了预防性养护对策选择的原则、流程及确定方法等问题，得到的结果符合实际情况，分析过程及结果可供高速公路养护管理部门参考。

1 对策选取原则及流程

在选择预防性养护对策之前，需要判断路面状况是否适合预防性养护。同时，预防性养护措施与路况之间有很强的相互制约性，一种预防性养护措施往往只能处理特定类型和特定程度的路面病害，在路况满足预防性养护要求的前提下，还需要针对路面的病害类型采取不同的养护措施。因此，预防性养护对策选择要充分考虑技术、经济及性能等各方面因素，结合预防性养护对策的特点及选取原则，对策选择流程如图1所示。

2 预防性养护措施选择

2.1 预防性养护措施的初选

针对实施预防性养护路段的公路等级、交通量和路面主导损坏类型及程度等技术因素，在所有的预防性养护措施中初步遴选出适合本路段的预防性养护措施。目前国内沥青路面常用的预防性养护措施有雾状封层、稀浆封层、碎石封层、复合封层、微表处、薄层罩面和沥青热再生等。根据佛山一环高速路面调查分析情况，适合预防性养护路段的主要病害有横纵缝、修补，还存在少量的松散和车辙等病害，参考常用预防性养护措施的工艺、性能、适用条件、使用寿命和单位费用等技术经济特点，得出公路原路面状况和预防性养护措施之间的匹配性，可初步选择出适合于佛山一环高速主路(建设标准为一级公路兼城市快速路标准，设计行车速度100 km/h)的预防性养护措施有微表处、薄层罩面和沥青热再生3种，适合于佛山一环高速辅路(建设标准为二级公路兼城市次干路，设计速度为50 km/h)的预防性养护措施有稀浆封层、碎石封层、复合封层、微表处和薄层罩面5种。

2.2 等效年度费用效益法筛选

等效年度费用法由于方法简单被广泛采用，对初步遴选出的预防性养护措施按以下公式进行等效年度费用效益计算:

等效年度费用(EAC)=单位费用/使用寿命。

在费用效益分析中主要考察的是预防性养护措施的经济因素。经济因素是从经济角度来考察预防性养护措施的费用效益，它是预防性养护对策选择的经济合理性的重要保证，主要指预防性养护措施的单位费用和使用寿命。

通过计算，佛山一环高速沥青路面常用预防性养护措施等效年度费用见表1，表2。

通过等效年度费用效益法计算结果显示，对于主路A类和B类路段，微表处和沥青热再生具有相对较低的EAC值，对于C类路段，微表处和薄层罩面具有相对较低的EAC值;对于辅路A类和B类路段，稀浆封层、碎石封层和微表处具有相对较低的EAC值。

2.3 项目级综合评判法筛选

预防性养护措施选择除了与路面状况、交通等级等基本要求有关以外，还应考虑与工程条件密切相关因素的影响，如可获得的材料、施工质量、耐久性、噪声和美观等。采用项目级综合评判法选择合适的影响因素，然后确定每个因素的权重系数和分值范围，再根据具体工程条件对每个因素进行打分，最后加权后得到一个综合的评判系数，综合评判系数K最大的即为最佳对策方案[1,2,3]。K值的计算公式如下:

其中，K为综合评判系数;Cij为第i种待选养护措施针对第种影响因素的特征属性值;Wj为第j种影响因素的权重系数;n为影响因素的数目。

当某项因素是需要重点考虑的问题时，取权重系数的上限值，非主要因素权重系数取下限值，保证所有影响因素权重系数和为1。采用项目级评判法对每类路段推荐的预防性养护措施选取适当的权重系数，计算不同养护措施的综合评判系数K，最大K值即为最佳预防性养护措施。

主路各路段养护措施综合评判系数K值见表3。经过K值的筛选，A类和B类路段最高得分K值为4.40分和3.90分;C类路段最高得分K值为4.20分。因此，对于主路A类路段和B类路段，微表处为最佳预防性养护措施;对C路段，薄层罩面为最佳预防性养护措施。

辅路各路段养护措施综合评判系数K值见表4。经过K值的筛选，A类路段是稀浆封层，具有最高得分，K值为4.40分;B类路段也是稀浆封层，具有最高得分，K值为4.20分。因此，对于A,B两类路段，稀浆封层为最佳预防性养护措施。

3 结语

1)本文提出的预防性养护对策选取原则、选取流程及基于等效年度费用效益法和项目级综合评判法的确定方法，结合并考虑了技术、经济及性能等各方面因素，适用于路面预防性养护对策的选取和确定。2)预防性养护措施选取原则及流程表明:初步选择主要考虑公路等级、交通流量、路面主导损坏类型及程度等技术因素，等效年度费用效益法筛选主要考察的是预防性养护措施的经济因素，项目级综合评判法主要考虑与工程条件密切相关因素的影响。3)以佛山一环公路为例，分主路和辅路对不同养护措施的综合评判系数K值进行了计算，结果表明:主路A类和B类路段最佳预防性养护措施为微表处，C类路段为薄层罩面;辅路A类和B类路段均为稀浆封层。

参考文献

[1]阮少萍,黄海明,冯海明.沥青路面预防性养护规划技术研究[J].公路,2010(8):217-220.

[2]范上宁,季瑛.高速公路沥青路面预防性养护对策选择[J].中国市政工程,2006,124(6):8-9.

篇9：高等级公路沥青路面预防性养护

1.沥青路面的破损类型及其产生原因

1．1 破损类型

沥青路面的破损可分为：裂缝类、松散类、变形类及其他类等4大类。

1．2 产生原因

(1)横向裂缝：这种病害比较普通，主要由于沥青面层温度收缩和半刚性基层的干缩或温缩引起。路基压实度不足也会引起这种病害。

(2)纵向裂缝：大多发生在半填半挖路基或路面加宽处，主要由路基的不均匀沉降造成。

(3)龟裂：其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝，逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝形成龟裂。主要是由于路面结构强度不足引起。

(4)车辙：表现为沿行车带出现横向高差，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足，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。另外，重载和超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。

(5)波浪：主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差，导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用；在纵坡段，由于高温的原因也会出现这种病害。

(6)松散：主要出现在水损坏严重的路段上。

(7)坑槽：是龟裂和松散等其他损坏进一步发展的结果。

(8)沉陷：主要是路基压实度不足引起的，特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现。

(9)剥落：如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料，会造成集料与沥青之间的粘附性不足，在行车荷载的作用下，集料从路面剥落，使路面形成麻面，进而可能发展成为坑槽、松散等病害；施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一。

(10)泛油：沥青混合料中沥青含量过多，空隙率较小，高温稳定性差，是产生泛油的主要原因。

2.沥青路面预防性养护技术

沥青路面预防性养护技术有：裂缝修补、稀浆封层、石屑封层、微表封层和热薄层罩面(包括开

级配、密级配和间断级配)等。这里重点分析裂缝修补和稀浆封层技术。

2．1 裂缝修补工艺及方法

2．1．1 开槽修补法

开槽修补法适合中小裂缝，是较好的裂缝处理方法，使用的设备包括开槽机和灌缝机，补缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物),开槽尺寸至少为lcm宽，l～3cm深，开槽的深度比不应超过2：l，深度比越小越好。开槽修补法的施工工艺流程如下：

(1)准备工作：检查开槽机和灌缝机，确保其技术状况良好：根据路面裂缝的具体情况，确定补缝设计方案；启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶，将密封胶加热、搅拌至l90℃，不能超过200℃ ；加热期间将灌缝机拖挂在卡车后面，并把密封胶、隔离墩、安全指示标牌、开槽机和肩背式吹风机等装在卡车上，拖到预定施T地点，按《公路养护安全作业规程》(JTG H30—2004)的规定作为施工区进行作业。

(2)开槽：按照设计的开槽尺寸，预先调节好开槽机开槽深度，然后进行开槽作业。作业时，根据裂缝宽度种类情况，及时调节开槽尺寸，满足最低设计要求。

(3)清槽：用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少l0cm范围内的灰尘彻底清扫干净。

(4)灌缝： 若在气温低于4℃时灌缝，灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热，若在此温度下不预热就进行补缝，会降低密封胶的粘结力；如果在气温高于4℃时灌缝，可不进行预热，一般预热后的补缝效果要好、在密封胶加热温度达到190℃左右时，用灌缝机带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内，并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。

(5)养护：密封胶灌缝后，在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净以后，才能开放交通。一般冷却时间为15分钟左右，具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。

2．1．2 非开槽修补法即传统修补法

非开槽修补法适合对微裂缝进行修补，根据使用材料的不同，这种修补法可以分为热补和冷补2种。

(1)AH—110#重交通石油沥青热补施工

机具设备沥青热熔和喷涂设备(安装在工程车上)。

施工工艺：准备工作→备料→加热熔解AH—110#重交通石油沥青→清除裂缝四周灰尘→骑缝喷涂热熔石油沥青→抹板抹平自然冷却→开放交通。

(2)改性乳化沥青冷补施工

改性乳化沥青是液态的混合冷补材料，对机具设备无特殊要求，现场搅拌后人工刮涂封缝(最少3遍).施工工艺：准备工作→清缝→人工拌料→人工刮涂一次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→固化→开放交通(固化时间l5～20 min)。

2．1．3 传统修补法和开槽式修补法的比较

(1)对于传统修补法，无论是采用重交通石油沥青还是改性乳化沥青灌缝，虽然施工设备费用投入几乎没有，初期施工造价较低，但随着表层及基层的温度收缩，最多不超过1年，维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂，其失效率占80％以上，只好第二年重新修补。这样经常的维修，不仅增加了养护费用，而且频繁的养护作业会造成行车的诸多不便和不安全因素。5年内每延米工程总造价为l5元左右。

(2)对于开槽式修补法，虽然初期施工设备费用投入较高，初期施工造价较高，但其使用寿命大为延长，裂缝密封的效果好，有效率大为提高，使用5年后，开槽式修补处理裂缝的有效率为85％，5年内每延米工程总造价为ll元左右。

(3)传统修补法适合处理微裂缝和对中小裂缝进行临时应急处理；开槽式修补对中小裂缝进行一次修补可以保持5年以上，一次修补多年受益。

2．2 稀浆封层

稀浆封层技术对于新、旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害能起到预防和维修的作用，使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。近年来。由于稀浆封层施工的规范化、标准化，施工质量提高和成本的降低，稀浆封层已广泛应用于高等级公路的早期维修养护上。

2．2．1 改性乳化沥青稀浆封层

改性乳化沥青是一种高温抗流变、低温抗脆裂，耐候性、抗磨性、抗老化性优良的路面铺筑材料，对于降低路面的透水系数，治理路面的初期病害，增大路面的平整度和摩擦系数，起到很好的作用。改性乳化沥青稀浆封层是一种由水质高分子改性乳化沥青与轧碎密集料、矿物填料、水和添加剂组成的表面处治层，特点是可以进行薄层摊铺，凝固快，主要用于路面构造修整、龟裂、车辙等病害的处治，也可用于密封和提高路面的抗滑处治。但改性乳化沥青稀浆和其他薄层处治一样，只适用现有结构稳定的路段，弯沉值不够时必须补强后再施工。

2．2．2 与其他道路养护方法相比较

(1)与热沥青混合料铺筑相比，热沥青混合料摊铺厚度2．5cm，每平方米造价l8～2O元；改性乳化沥青稀浆封层摊铺厚度1cm，每平方米造价l3元左右，平均使用寿命为6～8年，可节约沥青15％～20％，按路面11m宽计算每公里节约资金8.8～11万元。因为改性乳化沥青稀浆封层在5℃以上即可施工，因此可以延长施工时间1～2个月，且减少环境污染、施工简便、降低劳动强度、节约设备能源。改善施工条件。

(2)普通乳化沥青稀浆封层开放交通时间需要4h，改性乳化沥青稀浆封层开放时间只要0.5～1h，中断交通时间大大缩短或半幅施工，半幅开放交通，使成本直接下降。

(3)改性乳化沥青自身有较好的弹性和高低温性能，改性稀浆封层混合料有较好的物理性能，因此，改性乳化沥青稀浆封层可以修复或减少路面病害，延长封层的使用年限，年使用成本比普通乳化沥青稀浆封层要低

(4)由于改性乳化沥青稀浆封层具有较好的防水和抗滑性能，而且缩短了开放交通时间。提高了路面的使用性能和机械设备利用率及劳动效率。极大地避免了夏季突然暴雨造成的水毁损失，每年可节约2～3万元。从缩短车辆停滞方面考虑。节约运输时间、减少车辆、商品在途中费用。其经济和社会效益不可估量。结语

本文就沥青路面裂缝修补方法等作了简述。预防性养护作为高等级公路经常性、周期性的保养措施，应引起足够的重视。