沥青路面应用热拌超薄面层技术进行预防性养护的探讨

■何澄平

(福建省高速公路集团有限公司，福州 350001)

截止2018年底止，福建省省高速公路通车里程已达5344公里。除早期通车的部分路段完成改扩建或实施大中修及预防性养护外，2013年以前通车的约2676公里路段仍未进行过预防性养护。通过 《福建省高速公路2017年度路面性能检测分析报告》可知，全省高速公路路面整体性能与2016年度基本持平，但车辙指标整体呈明显下降趋势。由于我省地区气候状况复杂，交通和环境荷载等因素的影响对路面造成极大的破坏作用，致使裂缝、坑槽、龟裂、车辙等病害不断发生，目前以微裂缝、骨料颗粒脱落、车辙现象较为普遍。

1 路面预防性养护

1.1 概念

所谓路面预防性养护，就是在公路日常养护管理中，通过定期或不定期的路况调查，及时发现路面轻微破损与病害迹象，对公路病害或造成病害的因素进行分析，从而采取的主动保护性养护措施，以防止微小病害进一步扩大，确保路面使用性能始终处于良好的服务状态。也就是说在合适的时间，对合适的路况，用合适的方法进行的科学养护措施。

1.2 实施预防性养护的意义

在交通荷载和环境作用下引起路面使用质量下降，特别是裂缝、坑槽、龟裂、车辙等轻度病害日益严重，实施路面预防性养护，采取积极的预防措施，能及时修复目前路面存在的轻度病害及隐患，减缓路面使用性能衰变速率，延缓路面大修时间，改善和恢复路面功能，延长路面使用寿命周期，养护成本更趋于经济，同时对道路的通畅、安全及舒适度都具有良好的社会效益。

2 路面预防性养护技术应用遵循的原则

(1)技术上是满足要求的。即预防性养护措施在技术上是适应的，它能够满足路面状况、交通量、公路等级的技术要求，且能充分发挥其应有的预防性养护性能，如防水、抗滑、耐磨、耐久等表面功能层及环保要求，最终的目的必然是达到可以预期延长路面使用寿命。通过我省路面大中修实践经验可知，预防性养护预期延长使用周期目标约6～8年为宜。

(2)经济上是比较节约的。按照节约投资和因地制宜的原则，以平衡安全效率和经济技术的层面上选择施工方案，开展预防养护工作。在满足技术要求的前提下，应选择养护周期效益较高的预防性养护措施。养护工作并不属于补救措施，所以需要合理把控养护频率，有效控制每次投入的成本，以此来减少长期进行预防控制需要花费的经济成本。

(3)性能上是符合工程特点的。所采用的预防性养护措施能反映行业技术规范标准或管养单位对路面养护质量和使用效果要求。因此对施工工艺要求必须是高效快捷以保障通行需求。在养护工作进行过程中要根据实际情况选用更加先进或适宜的新工艺、新材料和新技术，最好在正式施工前选定一个试验阶段进行观察和总结，一步步将新技术进行推广应用。

3 预防性养护时机的选择

预防性养护技术是社会效益和经济效益较好的养护技术之一，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，即前文提到的合适的时间。

一般来说，预防性养护时机选择至关重要，采取的越晚，后期要花费的养护成本就会越高，如果采取的时机过早，同样也会造成养护资金的浪费，如何确定高速公路进行预防性养护的合适时间成为关键。

据资料显示，国外诸多科研机构一直致力于预防性养护时机以及相关技术的研究，美、英、法国等科研机构对预防性养护时机的选择均进行了研究和预测，但到目前为止，对路面预防性养护合适时机选择的问题仍然没有得到满意解决。养护性能预测相关模型也仍在不断探索研究中。我国许多专家和课题研究人员通过对路面预防性养护时机的不断深入研究得出的结论一般是，路面运营时间达到4～5年为宜，且路面还处于良好状况。沥青混凝土路面路表特性分级表(表1)显示中级时作为预防性养护的有效时机，特征为沥青膜剥离、集料脱落或松散。但在实际应用过程中，还要根据实际交通量、路面病害调查情况、路面路表特性分级情况进行科学分析各项技术指标，做出相应的调整[1]。

表1 沥青混凝土路面路表特性分级表

目前我省高速公路约近75%的路段均超过通车运营5年以上甚至更长，且只有约8%的车道采用过微表处技术进行过预防性养护，个别路段已出现微表处脱落现象。有些路段路面虽尚处于良好状态，但却具有某些病害先兆，在日常养护过程中，通过对路况进行的详细病害调查，发现仅行车道部分出现了网裂、坑槽现象。多处路表细集料少量脱落，粗集料有轻微脱落，表面有小孔隙。有些路段裂缝明显，参照表1进行对比，路表特性分级均属于中度分级，证明大多数路段路表状态已经达到预防性养护的最佳时机。

4 预防性养护技术的选择

沥青路面预防性养护技术主要有稀浆封层、沥青再生、石屑封层、微表处和超薄磨耗层等。而在我省以往的预防性养护工程中，稀浆封层、沥再生、石屑封层也在部分路段做了一些实验性应用，但由于可延长路面寿命时间短、预防性养护效果不佳、实用性不强等原因，在2005至2013年期间已大量使用微表处作为养护预防性措施，但微表处技术在使用过程中应对材料指标及工艺控制要求高等因素，造成易脱落松散、使用寿命周期不长等现象，因此，微表处预防性养护技术在我省遇到发展应用瓶颈。

近年来更多预防性养护技术被推广应用，如一种具有施工工艺简单成熟、性能稳定、预防性寿命周期长等特点的新型热拌静音型超薄路面技术，即在原超薄罩面技术基础上进行了改进提升的技术，在广东、广西、浙江、海南等省份高速公路预防性养护中和市政道路白改黑施工中被广泛推广使用，且应用效果良好。现结合我省近年来高速公路路面养护的主要特点以及早期病害的处治经验，通过对此前已实施的微表处与超薄磨耗层技术在使用时间、技术性能、适用性及效能环保和周期养护成本等方面进行比对分析如下：

4.1 微表处

微表处技术是稀浆封层技术发展的高级阶段，是以聚合物改性乳化沥青为粘结料密级配快凝型冷拌沥青罩面层。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，使用专用摊铺设备，一次性完成摊铺厚 0.8至1.2cm左右的具有高抗滑和耐久性能的薄层[2]。

4.2 热拌超薄磨耗层技术

热拌超薄磨耗层是近几年新的预防性养护技术，热拌超薄磨耗层技术采用的优质类轧制集料，以间断级配为主，通常情况下为喷洒特种改性沥青再摊铺1.2cm左右的改性热拌沥青混凝土并同步或异步进行碾压，其中特种改性沥青的主要功能与作用是对原路面进行密封处理，确保原路面与各种新型混合材料能够有效粘接，改性热拌沥青混凝土的混合料其主要功能与作用是为路面提供一个具有一定抗滑能力、耐磨且平顺的表面[3]。

4.3 微表处与热拌超薄磨耗层技术对比

微表处与热拌超薄磨耗层技术对比详见表2。

综合考虑微表处与热拌超薄磨耗层技术的功能性、适用性和经济性等方面的诸多因素，对比结果表明选择热拌超薄路面技术作为我省高速预防性养护措施，相对微表处而言具有更为明显的优势，超薄磨耗层所采用的新材料、新工艺均体现国内目前养护领域的最新技术，热拌超薄磨耗层路面具有抗滑、抗磨耗、工期短、开放交通早，不易脱落、预防性养护周期长等特点，它不仅提高了路面的平整度、降低路面行驶噪音、施工中不影响正常交通，还能够快速改善道路的行驶状况，施工工效高、造价低，应用前景好等多种综合性优点，所以选择新型的热拌超薄磨耗层技术必将有良好的发展前景，符合现代高速公路养护发展的方向。

表2 微表处与热拌超薄磨耗层技术比较

5 结语

随着我国高速公路里程的增加和使用时间的延长，我们正面临即将到来的公路养护的高潮期，实施路面预防性养护将成为我国高速公路发展的迫切需要。加大预防性养护投入力度，加强信息化辅助决策手段，建立现代化公路养护管理平台，积极开展科学研究，倡导节能、环保、生态理念，推广应用新技术、新材料、新设备、新工艺，实现我省高速公路养护高质量可持续发展。