- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:国省道公路沥青路面作为交通网络的重要组成部分,其服务质量直接影响行车安全与通行效率。受交通荷载、自然环境及材料特性等因素影响,沥青路面易出现裂缝、车辙、松散等病害,科学的养护技术是延长路面使用寿命、保障路网畅通的关键。本文分析沥青路面常见病害类型与成因,探讨预防性养护、修复性养护及再生利用等技术的应用场景与实施要点,针对养护中存在的技术适配性不足、施工效率低等问题提出优化策略,为提升国省道沥青路面养护水平提供参考。
关键词:国省道公路;沥青路面;养护技术;病害防治
引言
国省道公路承担着区域间客货运输的核心功能,沥青路面因具有行车舒适、施工便捷等优势成为主要路面类型。传统养护模式多以“病害出现后修复”为主,存在养护成本高、交通影响大等问题,难以适应国省道交通流量大、服务要求高的特点。本文基于沥青路面材料特性与养护实践,系统梳理养护技术体系,探索“预防为主、防治结合”的养护路径,为推动国省道公路养护从被动应对向主动防控转变提供理论与实践支撑。
1国省道公路沥青路面养护的必要性与技术基础
1.1养护工作的现实必要性
国省道沥青路面养护的必要性源于路面性能衰减与交通需求增长的矛盾。从安全角度看,路面裂缝、坑槽等病害会降低轮胎与路面的摩擦力,雨天易引发车辆打滑,据统计,约30%的国省道交通事故与路面病害直接相关;从效率角度,车辙、沉降等病害会导致车辆行驶阻力增加,燃油消耗上升10%-15%,同时引发交通拥堵,影响物流时效;从经济角度,早期预防性养护可使路面寿命延长5-8年,每公里养护成本较病害恶化后修复降低40%以上。
1.2养护技术的基本原则
沥青路面养护需遵循预防性、针对性、经济性与环保性原则。预防性原则强调在病害出现前采取措施,如路面抗滑性能下降至临界值时进行微表处处理,避免病害扩大;针对性原则要求根据病害类型与成因选择技术,如对温度裂缝采用灌缝密封,对车辙采用铣刨重铺;经济性原则需平衡短期成本与长期效益,优先选择性价比高的养护方案,如对轻度裂缝采用雾封层而非大面积铣刨;环保性原则要求养护过程减少能源消耗与污染排放,如采用温拌沥青技术降低施工温度,减少废气排放。这些原则的核心是实现“最小投入、最大效益”,在保障路面性能的同时,降低对交通与环境的影响。
2国省道公路沥青路面的主要养护技术
2.1预防性养护技术
预防性养护技术适用于路面结构完好但出现轻微功能衰减的阶段,旨在延缓病害发展。微表处技术通过将聚合物改性乳化沥青、集料、水按比例混合后摊铺于路面,形成3-10mm的耐磨层,可提升抗滑性能与密封防水效果,适用于轻度车辙与裂缝路段,施工后1-2小时即可开放交通;雾封层技术将乳化沥青或改性沥青稀释后喷洒于路面,渗透填补微小孔隙,防止雨水渗入,成本低且施工便捷,适合沥青老化初期的路面;稀浆封层则通过摊铺乳化沥青与细集料的混合物,修复路面轻微松散与不平整,增强表层稳定性,例如G105京澳线(K1387+635~K1393+452)路面修复养护工程中,该段路面局部出现了松散、裂缝、坑槽、龟裂、沉陷等病害,路面病害的进一步发展将对路面结构的稳定形成隐患,且受汛期连续强降雨影响,局部路段路基排水设施不良,个别路段路面积水严重,为遏制路面病害发展,恢复路面功能,保证行车安全性及舒适性,急需对本路段进行养护修复,稀浆封层技术在该项目中得到了很大的应用,大大改善路面状况,对保障行车安全、提高行车舒适性、促进沿线经济发展有着重要作用。
2.2修复性养护技术
修复性养护针对已出现明显病害的路面,以恢复结构性能为目标。对裂缝病害,采用灌缝技术:先清理缝内杂物,再灌注热熔改性沥青或密封胶,防止雨水渗入,其中贴缝带技术施工速度快,密封效果可持续3-5年;对坑槽病害,采用“切割-清理-喷洒粘层油-填补混合料-碾压”的流程修复,冷补混合料可在雨天施工,适合应急抢修,热补混合料则强度更高,适用于永久性修复;对车辙深度超过15mm的路段,采用铣刨重铺技术,铣刨表层5-8cm后摊铺新的沥青混合料,必要时掺入抗车辙剂提升高温稳定性;对基层损坏的路面,需进行结构性修复,如采用冲击碾压处理路基,再重铺基层与面层,确保承载能力达标,例如S248 太湖段(K49+100~K54+000)路面修复与预防养护工程,该段为水泥混凝土路面白改黑项目,水泥路面局部路段存在破碎板、露骨、纵横裂缝、板角断裂、坑槽等病害,如不及时整治,病害的进一步发展将对路面结构的稳定形成隐患,为遏制路面病害的发展,对该段进行面板修复并加铺沥清混凝路面,保证行车安全性及舒适性,充分运用了修复性养护技术。
2.3再生利用技术
沥青路面再生利用技术通过循环使用旧料减少资源消耗,符合绿色养护理念。就地热再生技术利用专用设备加热软化路面表层(5-30mm),铣刨后掺入新沥青与再生剂,就地搅拌摊铺,适用于基层完好的路面,可节约旧料运输成本,施工后数小时开放交通;厂拌热再生将铣刨的旧料运至拌合站,破碎筛分后按比例与新料、再生剂混合,用于铺筑面层,旧料利用率可达30%-50%,力学性能与新混合料相当;冷再生技术(就地冷再生、厂拌冷再生)无需加热,通过在旧料中掺入乳化沥青或水泥等稳定剂,用于基层或底基层施工,能耗较热再生降低60%以上,适合低温季节或环保要求高的区域。
2.4智能化养护辅助技术
智能化技术为沥青路面养护提供精准化支撑。路面检测技术方面,三维激光扫描可快速获取路面平整度、车辙深度等数据,雷达探测能识别基层内部缺陷,无人机巡检结合图像识别技术可自动识别裂缝、坑槽位置与尺寸,检测效率较人工提升10倍以上;养护决策方面,基于路面管理系统(PMS)建立数据库,分析路面性能衰减规律,预测未来3-5年病害发展趋势,辅助制定科学的养护计划,实现“按需养护”;施工控制方面,智能摊铺机配备红外温度传感器,实时监测摊铺温度均匀性,压实度监测仪反馈碾压效果,确保施工质量达标。
3国省道公路沥青路面养护技术应用中的问题与优化策略
3.1技术选择与病害适配性不足及优化
部分养护工程存在技术选择与病害类型不匹配的问题,导致养护效果不佳。例如,对基层沉降引发的纵向裂缝仅采用灌缝处理,未解决深层病害,半年内即再次开裂;在低温地区采用普通乳化沥青进行雾封层,因粘结力不足出现剥落。优化策略包括:建立“病害诊断-技术匹配”指南,明确不同病害对应的养护技术(如温度裂缝优先选灌缝+密封,水损害坑槽需同步处理基层);加强现场勘查与检测,通过取芯试验确定病害深度,避免“表面处理”掩盖结构性问题;推广“试验段”制度,对新型养护技术先进行小范围试验,验证适配性后再大面积应用。
3.2施工组织与交通影响矛盾及优化
国省道交通流量大,养护施工易引发交通拥堵,传统“全封闭”施工模式影响民生出行与物流运输。优化措施包括:采用“半幅施工、半幅通行”模式,设置刚性隔离墩分隔作业区与通行区,配备交通引导人员与临时信号灯;推广“快速养护”技术,如使用快凝型沥青混合料,确保坑槽修复后1小时开放交通,微表处施工采用多机组并行作业,缩短单幅施工时间;实施“错峰施工”,避开早晚高峰与恶劣天气,在夜间或车流量低谷期集中作业。
3.3养护材料质量与施工工艺问题及优化
养护材料质量不稳定与施工工艺不规范是影响养护效果的关键因素。部分工程使用的乳化沥青破乳时间过长,导致摊铺后强度形成缓慢;集料级配偏差会降低混合料抗车辙能力。施工中常见问题有:裂缝灌缝前清理不彻底,密封胶与缝壁粘结不良;碾压温度控制不当,导致压实度不足。优化策略包括:建立材料进场检验制度,对沥青、集料等关键材料进行性能检测,不合格材料严禁使用;制定标准化施工流程,如灌缝施工需经过“开槽-清扫-干燥-灌缝-养护”五步,明确每步操作要求。
结束语
国省道公路沥青路面养护技术的创新与应用,是保障路网服务质量、降低全生命周期成本的关键。未来,随着新型材料(如高模量沥青、纳米改性材料)与智能化技术的深度融合,国省道沥青路面养护将向更精准、更环保、更经济的方向发展,为建设“安全、便捷、绿色、高效”的现代公路网络提供坚实保障。
参考文献
[1]黄晓明,赵永利.沥青路面养护技术与工程实践[M].北京:人民交通出版社股份有限公司,2021.
[2]交通运输部公路科学研究院.公路沥青路面养护技术规范(JTG5142-2019)[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2019.
[3]张肖宁,吴旷怀.沥青路面再生技术研究进展与应用[J].中国公路学报,2023,36(2):1-18.
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