从预防做起——谈预防性养护

      近几年来，随着国民经济的高速发展，道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，沥青路面的养护也面临着越来越严峻的挑战。公路路面的养护，原则上以预防为主，防治结合，采取正确的技术措施治理病害和消除隐患，提高养护质量，以确保公路在设计年限内的正常使用或延长公路的使用年限。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，成为摆在高速公路养护管理部门面前的一项重要任务。

　　有理解才有应用

　　预防性养护是一种新的理念，作为一个完整的概念出现在20世纪的80年代，它是许多国家在公路网重建过程中总结以往经验教训的基础上提出的。通过建设控制，在路面尚未发生破坏或刚出现病害迹象时采取强制性养护措施，以延缓路面性能的恶化。具体来讲，就是从设计、施工着手，抓好源头控制，工程交付使用后，建立路面管理系统，抓好日常控制，提前处理，延缓大中修期限的一项系统工程。

　　预防性养护是指道路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、保持道路完好率和平整度、提高道路质量、降低道路寿命成本、延长中修或大修期限目的的作业方式和实用手法。它与传统的道路养护遵循的“坏了才修、不坏不修”的原则截然不同，强调预防性。其实质是在何种路面状况下采取何种有效措施，延缓病害的发展。

　　养护也需按方抓药

　　美国的研究成果表明，路面经过四次预防性养护而终结其寿命周期，可延长使用寿命15年，养护维修工程总费用可节省约45％。 正是由于预防性养护的巨大经济和社会效益，使这一技术得到了迅速发展。目前广泛应用的预防性养护技术主要有表面封层、裂缝填封、就地热补和薄层罩面等类型。

　　表面封层是一层用连续方式敷设在整个路表面上的养护层。封层材料可以是单独的沥青或其他封层剂，也可以是沥青与集料组成的混合料。表面封层用于解决的养护问题主要有：复原或延缓表层沥青材料的氧化(老化)；重新建立路面抗滑阻力：密封表面的微小裂缝，防止水从表面渗入路面结构层；防止集料从表面脱落、崩散。目前常用的表面封层技术有雾状封层、还原剂封层、石屑封层、稀浆封层(微表封层)等。

　　雾状封层和还原剂封层：此类封层是将雾状的乳化沥青或专门的再生剂喷洒在老化的沥青路面上(专用的再生剂要求渗入路面6 厘米左右)，其目的是更新和还原路表面已氧化的沥青膏体。雾状封层和还原剂封层有一些共同的特点，施工后需要较长的时间才能开放交通，必须严格掌握单位面积的喷洒量，喷洒量过多会在路表面形成一层薄膜而使路面丧失磨擦阻力，必要时需用铺砂的方法来改善其抗滑阻力。由于上述原因，雾状封层和还原剂封层通常主要用于低交通流量、低速的道路和停车场上。

　　石屑封层：石屑封层是最早出现的预防性养护技术，其施工方法是在路面上喷洒一层沥青材料(热沥青、轻质沥青、乳化沥青等)，紧接着散布砂子、石屑或适当级配的集料，并紧跟着进行碾压。石屑封层是一种敷设简单易行、价格低廉的养护方法。它的缺点是要有较长的初期养护时间，汽车高速行驶时噪音过大，路面上的松散集料还会被高速行驶的车轮带出而撞击、粘附在车身和挡风玻璃上，集料的丧失还会导致抗滑能力的衰减，所以一般很少用在大交通流量和高速行驶的道路上。

　　稀浆封层(微表封层)：沥青稀浆封层是近年来国内外发展较快的一种新的封层技术,它可以有效地治理路面的裂缝，提高路面的平整度和防水、防磨、抗滑的能力，具有施工快、造价低和节能等优点，主要起改善、恢复路面表面功能的作用，尤其适于用作沥青路面的预防性养护。稀浆封层是一种由乳化沥青、破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆状的混合料。它在搅拌均匀后被摊铺到原有的沥青路面上形成一层与原路面接合牢固、具有抗磨表面结构的均匀养护层。微表封层是在乳化沥青稀浆封层基础上发展起来的，它是由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、100％破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆混合料。微表封层的厚度可达10毫米～15毫米，抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀浆封层更好，并可具有某些修复性的功能。例如用于修补车辙、轻度松散、泛油等病害的校正。稀浆封层，尤其是微表封层，由于其良好的抗滑性能以及快速凝固成型、早期开放交通的特性，省去了喷洒和碾压工序，一台机械即可连续作业。由于其简单的施工过程和很高的生产效率，因而更加适用于大交通流量和高速行驶的道路上。

　　由于不均匀沉降、施工搭接、过大荷载、温度变化及反射裂缝等原因，路面在使用一定时期后容易产生不同程度的裂缝。路面开裂后，路表积水在高速行车的作用下，顺着路面裂缝渗透反复侵蚀沥青和集料的界面直至击穿面层破坏路基。为了防止裂缝扩展引起基层的进一步损坏，应及时对裂缝进行处理。

　　把握最佳时机

　　预防性养护的经济性和有效性在很大程度上取决于采取预防性养护措施的时机，常用的预防性养护时机的选取方法主要有经验法、路况分析法和生命周期费用分析法。

　　根据设计施工资料和经验，每个路段大致都有一个需要进行预防性养护的时间。当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，但管理部门可以根据以往经验确定所辖路段进行预防性养的大致时间。这种方法与施工质量、交通量大小有很大的关系，经验性较强。

　　从路面的实际破坏状况出发，找到进行预防性养护的临界破坏状态。定量确定路面状况可以利用已有的养护数据或路面管理系统（C P M S）的资源，采用路面养护指数评定系统或其中的某项指数来判断合适的时机。

　　生命周期费用分析是在一定的时期内，通过分析某一路段的初见费用和以后的折扣费用来评价其经济价值的过程，生命周期评估法是目前应用比较广泛的一种方法。预防性养护推迟了昂贵的路面大修活动，但预防性养护要求提前支付养护费用。在不同时期支付同样多的费用有不同的经济价值，所以有必要进行经济分析。分析的方法是将分析其内不同时间支出的费用，按某一预定的贴现率转化为现在的费用。通过转化成单一的现值，可在等值的基础上比较各种方案。

　　预防性养护的重要意义体现在四个方面：保持路面良好的使用性能；延长路面的使用寿命；减少路面寿命周期费用；节约养护维修成本。它是一种费用效益十分明显的养护措施。

　　公路沥青混凝土路面在一定的运营阶段采用预防性养护措施，及时把路面病害及造成病害的因素处理在萌芽状态，可有效降低路面养护费用，延长路面使用寿命，充分发挥养护资金的最大效益。

　　预防性养护是持续性养护，在沥青路面养护中仅使用一次预防性养护措施，往往不能充分发挥作用。须在路面使用期内持续地采用预防性养护措施，才可以把路面状况维持在一个较好水平，获得长期良好的公路行车环境。