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解析公路路面預(yù)防性養(yǎng)護措施
1概述
隨著我國高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，高速公路養(yǎng)護特別是瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護工作正逐漸受到各級高速公路管理部門的高度重視。各種養(yǎng)護新工藝、新材料和新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)和更新有力地推動了預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的發(fā)展。如何科學(xué)、合理地進行高速公路養(yǎng)護，特別是瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護，對保持路面的良好使用性能、相對延長路面的使用壽命并降低路面的周期養(yǎng)護費具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1.1預(yù)防性養(yǎng)護理念
在絕大多數(shù)發(fā)達國家，公路網(wǎng)已經(jīng)完善，養(yǎng)護管理成為公路工作的重點，很早就著手于公路養(yǎng)護管理的相關(guān)調(diào)查、研究工作。例如，美國公路管理部門從20世紀80年代以來，通過對幾十萬公里不同等級道路進行跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)道路的使用性能和壽命有一個共同的變化特征：一條質(zhì)量合格的道路，在使用壽命75%的時間內(nèi)性能下降40%，這一階段稱之為預(yù)防性養(yǎng)護階段。此階段如不及時進行養(yǎng)護，在隨后12%的使用壽命時間內(nèi)，性能再次下降40%，而養(yǎng)護成本卻要增加3～10倍，這一階段成為矯正性養(yǎng)護階段。因此，預(yù)防性養(yǎng)護在許多國家得到廣泛運用，并已取得成功經(jīng)驗和十分顯著的成效。#url#
我國的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的定義就是通過定期的路況調(diào)查，及時發(fā)現(xiàn)路面輕微破損與病害跡象，分析研究其產(chǎn)生原因，對癥采取保護性養(yǎng)護措施，以防止微小病害進一步擴大，減緩路面使用性能的惡化速度，使路面始終保持良好的服務(wù)狀態(tài)的一種養(yǎng)護方法、養(yǎng)護理念。預(yù)防性養(yǎng)護可以延長路面的使用壽命，提高路面的服務(wù)效能，節(jié)約養(yǎng)護維修資金，是一項費用-效益比非�？捎^的養(yǎng)護技術(shù)方法，通常用于尚未發(fā)生損壞或只有輕微病害的路面。此外，由于影響道路服務(wù)水平的主要因素是路面技術(shù)狀況，因此路面養(yǎng)護工作占到道路整體工作占到道路整體工作的70%以上。而道路路面技術(shù)狀況隨時間（自然因素和行車荷載作用）的變化具有一定的規(guī)律性，亦符合預(yù)防性養(yǎng)護的基本概念。
1.2預(yù)防性養(yǎng)護與傳統(tǒng)養(yǎng)護的區(qū)別
傳統(tǒng)的養(yǎng)護觀念是：養(yǎng)護工作一般在公路設(shè)施出現(xiàn)明確病害或已部分喪失服務(wù)功能的情況下，再采取相應(yīng)的功能性或結(jié)構(gòu)性恢復(fù)措施。這種條件下的養(yǎng)護帶來的兩個方面的問題，一是公路設(shè)施出現(xiàn)病害后，對其服務(wù)功能的影響，導(dǎo)致了社會使用成本的增加；一是錯失了公路設(shè)施在病害剛出現(xiàn)時可能通過適當(dāng)處治措施防止或延緩病害發(fā)生、發(fā)展的時機。而預(yù)防性養(yǎng)護是一種新的公路養(yǎng)護理念，是改變傳統(tǒng)的養(yǎng)護觀念和習(xí)慣，在公路路況良好或是病害發(fā)生初期，即對其進行養(yǎng)護，不讓病害向更深層次發(fā)展，從而到達延長公路使用壽命、保持公路完好、提高公路質(zhì)量、降低公路養(yǎng)護成本、延長中修或大修期限目的的作業(yè)方式和實用手法。
預(yù)防性養(yǎng)護雖在投入資金上要早于現(xiàn)有養(yǎng)護模式，但其投入的產(chǎn)出（包括社會效益）要大于現(xiàn)有養(yǎng)護模式，并且在一個較長的使用年限內(nèi)，總的養(yǎng)護投入也有可能低于現(xiàn)有養(yǎng)護模式。
1.3預(yù)防性養(yǎng)護的目的和意義
我國的公路部門是國家事業(yè)機關(guān)，承擔(dān)著社會服務(wù)的基本任務(wù)。在資金投入與產(chǎn)出方面，不僅要考慮本部門的費效比，還必須綜合考慮社會成本與效益。因此，預(yù)防性養(yǎng)護更能體現(xiàn)公路部門養(yǎng)護工作的性質(zhì)并達成其目的。這對于延長公路使用壽命、降低公路壽命周期成本，提高公路服務(wù)水平和資源利用效率具有重要的意思。
預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)達國家的應(yīng)用已較普遍，在我國剛剛起步。2017年全國公路養(yǎng)護管理工作會議從貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)節(jié)約型行業(yè)的高度，明確提出要充分認識到推行預(yù)防性養(yǎng)護的重要性和緊迫性，加快預(yù)防性養(yǎng)護政策和相關(guān)技術(shù)研究，采取有效措施，從而實現(xiàn)全壽命周期公路養(yǎng)護成本最小化和社會效益最大化。
1.4預(yù)防性養(yǎng)護的內(nèi)容和特點
1.4.1養(yǎng)護時機合理
瀝青路面在其壽命周期內(nèi)可分為三期：a.建成投入使用開始，瀝青逐漸被氧化、損耗；b.瀝青路面出現(xiàn)微小裂縫、小坑槽或脫皮現(xiàn)象；c.路面出現(xiàn)較大面積裂縫，并貫通形成龜裂，最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題。
路面預(yù)防性養(yǎng)護是對高速公路路面采取一種高標(biāo)準的養(yǎng)護方式，要求在路面尚處于良好狀態(tài)時，即路面處于第一階段時開始采取保護性養(yǎng)護措施，把病害消滅在萌芽狀態(tài)，使路面始終處于良好的服務(wù)狀態(tài)。
1.4.2養(yǎng)護周期規(guī)律
預(yù)防性養(yǎng)護標(biāo)準高，而路面使用性能隨時間變化逐漸下降。因此必須周期性實施養(yǎng)護措施，即定期開展路況調(diào)查，采集路況數(shù)據(jù)，進行分析與評價，當(dāng)路面使用性能降到預(yù)定標(biāo)準時，及時實施養(yǎng)護策略，恢復(fù)路面服務(wù)功能，如此循環(huán)往復(fù)。一般高速公路要求每年進行一次路況檢測，實施預(yù)防性養(yǎng)護可增加檢測頻率，特別是對常巡查中發(fā)現(xiàn)病害的路段作專項檢測與評價，根據(jù)分析、評價結(jié)果實施養(yǎng)護措施。瀝青路面在一個壽命周期內(nèi)實施六次以上全路面預(yù)防性養(yǎng)護，可取得良好的經(jīng)濟效果，同時保持路面較好的服務(wù)功能。其周期短，即養(yǎng)護頻率高。
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1.4.3預(yù)防性
對路面狀況連續(xù)檢測、評價3年后，獲得一組連續(xù)數(shù)據(jù)，可以建立模型對路面使用性能各指標(biāo)進行預(yù)測，對將來需要養(yǎng)護的路段及養(yǎng)護對策進行預(yù)測。通過路況的檢測、評價與預(yù)測，適時對路面采取適宜的保護性養(yǎng)護措施，保護路面，預(yù)防各種病害的發(fā)生與發(fā)展。通過評價與預(yù)測，考慮未來交通量地增長，對出現(xiàn)病害或預(yù)測即將出現(xiàn)病害的路段針對病因采取有效措施，做到治本治標(biāo)，以防微小病害發(fā)生與惡化。所以預(yù)防性養(yǎng)護屬于主動養(yǎng)護，體現(xiàn)了“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的養(yǎng)護原則。
1.4.4機械化程度高
路面預(yù)防性養(yǎng)護離不開先進的檢測手段。先進的檢測手段效率高，不僅能滿足預(yù)防性養(yǎng)護的檢測頻率，而且能保證檢測數(shù)據(jù)的精度和科學(xué)性，處理數(shù)據(jù)、信息的能力也大大提高。很多發(fā)達國家都非常重視高速公路的檢測效率和質(zhì)量，已開發(fā)和應(yīng)用集成檢測技術(shù)，由一臺專用車即可完成路面狀況的各項檢測。另外，路面預(yù)防性養(yǎng)護宜采用機械化的施工方法，以保證路面養(yǎng)護施工高效、優(yōu)質(zhì)、快速完成。
解析公路路面預(yù)防性養(yǎng)護措施 [篇2]
近幾年來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，道路交通量日益增大，車輛迅速大型化且嚴重超載，瀝青路面的養(yǎng)護也面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。公路路面的養(yǎng)護，原則上以預(yù)防為主，防治結(jié)合，采取正確的技術(shù)措施治理病害和消除隱患，提高養(yǎng)護質(zhì)量，以確保公路在設(shè)計年限內(nèi)的正常使用或延長公路的使用年限。養(yǎng)護工作對保持路面的服務(wù)能力，延長使用壽命，以及改善噪音、振動等周邊環(huán)境的污染有著重要的作用。因此，為了保持路面良好的使用性能和延長其使用壽命，如何在路面壽命周期的各個極端需要采用不同的養(yǎng)護維修措施，成為擺在高速公路養(yǎng)護管理部門面前的一項重要任務(wù)。
有理解才有應(yīng)用
預(yù)防性養(yǎng)護是一種新的理念，作為一個完整的概念出現(xiàn)在20世紀的80年代，它是許多國家在公路網(wǎng)重建過程中總結(jié)以往經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上提出的。通過建設(shè)控制，在路面尚未發(fā)生破壞或剛出現(xiàn)病害跡象時采取強制性養(yǎng)護措施，以延緩路面性能的惡化。具體來講，就是從設(shè)計、施工著手，抓好源頭控制，工程交付使用后，建立路面管理系統(tǒng)，抓好日�？刂疲崆疤幚�，延緩大中修期限的一項系統(tǒng)工程。
預(yù)防性養(yǎng)護是指道路養(yǎng)護部門在道路路面結(jié)構(gòu)良好或是路面病害發(fā)生初期，即對其進行養(yǎng)護，不讓道路病害進一步向更深層次發(fā)展，從而達到延長路面使用壽命、保持道路完好率和平整度、提高道路質(zhì)量、降低道路壽命成本、延長中修或大修期限目的的作業(yè)方式和實用手法。它與傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護遵循的“壞了才修、不壞不修”的原則截然不同，強調(diào)預(yù)防性。其實質(zhì)是在何種路面狀況下采取何種有效措施，延緩病害的發(fā)展。
養(yǎng)護也需按方抓藥
美國的研究成果表明，路面經(jīng)過四次預(yù)防性養(yǎng)護而終結(jié)其壽命周期，可延長使用壽命15年，養(yǎng)護維修工程總費用可節(jié)省約45％。正是由于預(yù)防性養(yǎng)護的巨大經(jīng)濟和社會效益，使這一技術(shù)得到了迅速發(fā)展。目前廣泛應(yīng)用的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)主要有表面封層、裂縫填封、就地?zé)嵫a和薄層罩面等類型。
表面封層是一層用連續(xù)方式敷設(shè)在整個路表面上的養(yǎng)護層。封層材料可以是單獨的瀝青或其他封層劑，也可以是瀝青與集料組成的混合料。表面封層用于解決的養(yǎng)護問題主要有：復(fù)原或延緩表層瀝青材料的氧化(老化)；重新建立路面抗滑阻力：密封表面的微小裂縫，防止水從表面滲入路面結(jié)構(gòu)層；防止集料從表面脫落、崩散。目前常用的表面封層技術(shù)有霧狀封層、還原劑封層、石屑封層、稀漿封層(微表封層)等。
霧狀封層和還原劑封層：此類封層是將霧狀的乳化瀝青或?qū)ｉT的再生劑噴灑在老化的瀝青路面上(專用的再生劑要求滲入路面6厘米左右)，其目的是更新和還原路表面已氧化的瀝青膏體。霧狀封層和還原劑封層有一些共同的特點，施工后需要較長的時間才能開放交通，必須嚴格掌握單位面積的噴灑量，噴灑量過多會在路表面形成一層薄膜而使路面喪失磨擦阻力，必要時需用鋪砂的方法來改善其抗滑阻力。由于上述原因，霧狀封層和還原劑封層通常主要用于低交通流量、低速的道路和停車場上。
石屑封層：石屑封層是最早出現(xiàn)的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，其施工方法是在路面上噴灑一層瀝青材料(熱瀝青、輕質(zhì)瀝青、乳化瀝青等)，緊接著散布砂子、石屑或適當(dāng)級配的集料，并緊跟著進行碾壓。石屑封層是一種敷設(shè)簡單易行、價格低廉的養(yǎng)護方法。它的缺點是要有較長的初期養(yǎng)護時間，汽車高速行駛時噪音過大，路面上的松散集料還會被高速行駛的車輪帶出而撞擊、粘附在車身和擋風(fēng)玻璃上，集料的喪失還會導(dǎo)致抗滑能力的衰減，所以一般很少用在大交通流量和高速行駛的道路上。
稀漿封層(微表封層)：瀝青稀漿封層是近年來國內(nèi)外發(fā)展較快的一種新的封層技術(shù),它可以有效地治理路面的裂縫，提高路面的平整度和防水、防磨、抗滑的能力，具有施工快、造價低和節(jié)能等優(yōu)點，主要起改善、恢復(fù)路面表面功能的作用，尤其適于用作瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護。稀漿封層是一種由乳化瀝青、破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿狀的混合料。它在攪拌均勻后被攤鋪到原有的瀝青路面上形成一層與原路面接合牢固、具有抗磨表面結(jié)構(gòu)的均勻養(yǎng)護層。微表封層是在乳化瀝青稀漿封層基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化瀝青、100％破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿混合料。微表封層的厚度可達10毫米～15毫米，抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀漿封層更好，并可具有某些修復(fù)性的功能。例如用于修補車轍、輕度松散、泛油等病害的校正。稀漿封層，尤其是微表封層，由于其良好的抗滑性能以及快速凝固成型、早期開放交通的特性，省去了噴灑和碾壓工序，一臺機械即可連續(xù)作業(yè)。由于其簡單的施工過程和很高的生產(chǎn)效率，因而更加適用于大交通流量和高速行駛的道路上。
由于不均勻沉降、施工搭接、過大荷載、溫度變化及反射裂縫等原因，路面在使用一定時期后容易產(chǎn)生不同程度的裂縫。路面開裂后，路表積水在高速行車的作用下，順著路面裂縫滲透反復(fù)侵蝕瀝青和集料的界面直至擊穿面層破壞路基。為了防止裂縫擴展引起基層的進一步損壞，應(yīng)及時對裂縫進行處理。
把握最佳時機
預(yù)防性養(yǎng)護的經(jīng)濟性和有效性在很大程度上取決于采取預(yù)防性養(yǎng)護措施的時機，常用的預(yù)防性養(yǎng)護時機的選取方法主要有經(jīng)驗法、路況分析法和生命周期費用分析法。
根據(jù)設(shè)計施工資料和經(jīng)驗，每個路段大致都有一個需要進行預(yù)防性養(yǎng)護的時間。當(dāng)然進行各種預(yù)防性養(yǎng)護的實際時間隨交通水平和環(huán)境有所不同，但管理部門可以根據(jù)以往經(jīng)驗確定所轄路段進行預(yù)防性養(yǎng)的大致時間。這種方法與施工質(zhì)量、交通量大小有很大的關(guān)系，經(jīng)驗性較強。
從路面的實際破壞狀況出發(fā)，找到進行預(yù)防性養(yǎng)護的臨界破壞狀態(tài)。定量確定路面狀況可以利用已有的養(yǎng)護數(shù)據(jù)或路面管理系統(tǒng)（c p ms）的資源，采用路面養(yǎng)護指數(shù)評定系統(tǒng)或其中的某項指數(shù)來判斷合適的時機。
生命周期費用分析是在一定的時期內(nèi)，通過分析某一路段的初見費用和以后的折扣費用來評價其經(jīng)濟價值的過程，生命周期評估法是目前應(yīng)用比較廣泛的一種方法。預(yù)防性養(yǎng)護推遲了昂貴的路面大修活動，但預(yù)防性養(yǎng)護要求提前支付養(yǎng)護費用。在不同時期支付同樣多的費用有不同的經(jīng)濟價值，所以有必要進行經(jīng)濟分析。分析的方法是將分析其內(nèi)不同時間支出的費用，按某一預(yù)定的貼現(xiàn)率轉(zhuǎn)化為現(xiàn)在的費用。通過轉(zhuǎn)化成單一的現(xiàn)值，可在等值的基礎(chǔ)上比較各種方案。
預(yù)防性養(yǎng)護的重要意義體現(xiàn)在四個方面：保持路面良好的使用性能；延長路面的使用壽命；減少路面壽命周期費用；節(jié)約養(yǎng)護維修成本。它是一種費用效益十分明顯的養(yǎng)護措施。
公路瀝青混凝土路面在一定的運營階段采用預(yù)防性養(yǎng)護措施，及時把路面病害及造成病害的因素處理在萌芽狀態(tài)，可有效降低路面養(yǎng)護費用，延長路面使用壽命，充分發(fā)揮養(yǎng)護資金的最大效益。
預(yù)防性養(yǎng)護是持續(xù)性養(yǎng)護，在瀝青路面養(yǎng)護中僅使用一次預(yù)防性養(yǎng)護措施，往往不能充分發(fā)揮作用。須在路面使用期內(nèi)持續(xù)地采用預(yù)防性養(yǎng)護措施，才可以把路面狀況維持在一個較好水平，獲得長期良好的公路行車環(huán)境。
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