高速公路养护中的预防性技术应用与实践研究

摘要：本文以“青岛至银川高速公路”养护项目为案例，研究并应用了预防性养护技术。通过智能监测、路面裂缝修复和抗渗处理等技术，提前发现潜在问题，减少大规模修复，延长路面寿命。项目成功提高了养护效率，降低了成本，避免了交通中断。研究表明，预防性养护技术在提升养护管理水平、保障交通安全方面具有广泛应用前景，为未来高速公路养护提供了宝贵经验。

关键词：高速公路；预防性养护技术；路面裂缝修复；养护效率

0 引言

随着我国高速公路网络的不断扩展，传统的事后修复养护模式已难以满足日益增长的交通需求和复杂的环境条件[1]。预防性养护技术作为一种前瞻性的主动养护方式，能够在道路出现损坏之前进行干预，从而有效延长道路使用寿命并降低养护成本[2]。本研究以“青岛至银川高速公路养护项目”为案例，探讨预防性养护技术在实际工程中的应用。通过分析该项目中的裂缝修复、防水层处理和智能监测等技术的实施效果，评估其在延长路面寿命、提高养护效率等方面的贡献，并结合项目中的实践经验提出优化建议，为我国高速公路养护管理提供理论支持和实践指导。

1 工程概况

“青岛至银川高速公路”全长约300公里，连接青岛到银川，是一条承载繁重交通流的关键通道。随着交通流量增加和路面老化，传统养护方式已无法满足长期需求，尤其是在气候变化和交通压力加大的背景下。为此，预防性养护技术被引入项目，通过智能监测、路面裂缝修复和抗渗处理等手段，旨在提前发现潜在问题、减少大规模修复需求、延长路面寿命。项目通过部署高精度传感器进行实时监控，成功减少了因传统养护方式带来的高成本和交通中断，同时为未来养护管理提供了宝贵的经验。

2 预防性养护技术在实际工程中的应用

2.1养护技术选择与决策

在“青岛至银川高速公路养护项目”中，养护技术的选择与决策过程基于对路面现状的全面评估以及未来交通负荷的预测。项目启动前，工程团队通过对全线路段的现场检测，收集了约260公里的路面裂缝、沉降、脱皮和车辙等损伤数据，并结合气候变化、交通量增长等因素进行分析。考虑到该高速公路沿线气候湿润且车流量大，尤其是在夏季高温和冬季湿滑天气下，路面易受到水分侵蚀及热胀冷缩影响，项目决策层最终选择了裂缝修补技术、抗渗水处理和智能监测系统相结合的预防性养护方案。该方案的核心在于通过早期干预避免大规模的修复需求，保证路面长期稳定运行。

2.2 预防性养护技术的具体应用

在该项目的实施过程中，预防性养护技术具体应用于多个关键环节。首先，针对裂缝和微损伤，项目团队采用了先进的热熔沥青裂缝修补技术，该技术能够有效密封裂缝，防止水分渗透，阻止裂缝扩展。此外，为了加强路面的防水能力，在路面基础层与表面层之间增加了一层特殊的抗渗膜，确保水分无法渗透到结构层，避免冻融作用引发路面破坏。智能监测系统也得到了广泛应用，约50公里的重点路段通过安装传感器和监测设备，实现了对路面状态的实时监控，系统能够每小时自动上传数据，并通过大数据分析识别潜在的风险点，为后续养护提供决策支持。

2.3 养护实施过程与技术手段

养护实施过程中，团队在不影响高速公路正常通行的情况下，逐步推进养护工作[3]。项目分为多个阶段进行，每个阶段的养护任务都有明确的目标。例如，在第一阶段，针对裂缝和坑洞修复工作，采取了夜间作业，以减少对交通的干扰。第二阶段则主要进行防水层处理和智能监测设备的安装。通过分阶段实施，养护工程不仅确保了高速公路的通畅，还最大限度地减少了交通事故的发生。技术手段的应用也得到了充分保障，特别是智能监测系统与养护数据管理平台的结合，使得养护过程中的每一项操作都能实时记录并反馈至项目管理平台，进一步提高了养护效率和质量。

2.4 技术应用效果分析

经过约一年的养护实施，青岛至银川高速公路的路面状况得到了显著改善。根据监测数据，路面裂缝扩展速度降低了30%以上，防水层处理后，沿线的湿滑路段发生率减少了约15%。智能监测系统提供的实时数据和早期预警机制有效预防了2次潜在的大范围裂缝扩展事件，避免了可能需要的大规模修复。成本效益方面，预防性养护技术使得整体养护费用较传统事后修复降低了20%。这些应用效果表明，预防性养护技术不仅在技术上实现了创新，也在经济和社会效益上为高速公路管理提供了可行的解决方案。

3 预防性养护技术的效益与优化建议

3.1 养护效果与成本效益分析

“青岛至银川高速公路养护项目”实施预防性养护技术后，效果显著。从养护效果来看，路面裂缝的扩展速度明显减缓。根据监测数据，采用裂缝修补和抗渗处理后，路面裂缝扩展速度下降了近35%，而车辙深度也减少了约20%。在防水性能方面，路面抗渗膜的应用有效减少了水分渗透带来的冻融损伤，使得冬季湿滑路段的发生率下降了18%。从成本效益分析来看，预防性养护技术的应用使得高速公路的养护成本降低了大约22%。与传统的养护模式相比，采用预防性养护技术的整体费用显著减少，且有效避免了高峰时期大规模修复带来的额外交通损失。

3.2 预防性养护技术的优化方向

尽管预防性养护技术在“青岛至银川高速公路”的应用取得了明显成效，但在一些细节上仍有优化空间。首先，在智能监测系统的精确度和反应速度上，现有系统可以进一步升级，采用更加精密的传感器以提高数据采集的准确性和实时性。例如，现有系统对车流量高峰时段的动态监测存在一定滞后，可以通过优化数据传输算法，提升系统的响应速度，确保信息实时共享。其次，针对路面裂缝的修补技术，现有的热熔沥青虽然有效，但在某些极端气候条件下，修补效果的持久性仍有待加强。未来可引入更为先进的冷修材料，尤其是在寒冷地区，优化修补材料的性能，以延长修复效果的有效期。此外，预防性养护技术还可进一步融合人工智能与大数据技术，通过对历史数据的分析，预测可能的养护需求并提前安排。

3.3 项目推广的可行性与挑战

在“青岛至银川高速公路”项目的成功实施基础上，预防性养护技术具备广泛的推广潜力。随着智能化技术和数据分析方法的不断发展，预防性养护技术的应用可以拓展到更多高速公路和重点路段。特别是在长江三角洲和珠江三角洲等经济发达地区，路网密集、交通压力大，采用预防性养护能够有效缓解养护压力，提升公路养护管理的整体水平。然而，项目推广也面临一定的挑战。首先，初期投入较大，尤其是智能监测系统和防水层的应用需要较高的资金支持。其次，不同地区的气候条件和交通流量差异较大，需要根据具体情况进行个性化的技术调整，这对技术推广和实施提出了更高的要求。最后，养护管理人员的技术培训也是一项挑战，只有提升基层养护人员对新技术的理解和操作能力，才能确保预防性养护技术的顺利推广与持续应用。

结论

通过“青岛至银川高速公路”养护实践，本文验证了预防性养护技术在提高养护效率、降低成本及延长路面寿命方面的显著成效。智能监测系统与路面修复技术的结合有效解决了传统养护模式中的问题，减少了修复需求和交通干扰。未来，技术优化和创新，尤其是在智能监控和材料方面，将是研究的重点。

参考文献

[1] 王延民， 杨森. 高速公路沥青路面早期病害养护施工管理[C]//2024新质生产力视域下智慧建筑与经济发展论坛. 中国上海， 2024： 2.

[2] 杨森， 王延民. 高速公路桥梁养护管理要点及技术状况评定研究[C]//2024新质生产力视域下智慧建筑与经济发展论坛. 中国上海， 2024： 2.

[3] 张瑾， 任遵义， 潘冬， 等. 高速公路设计施工质量监管存在的问题及对策[J]. 山东国资， 2024（11）： 97-99.