预防性公路养护技术在公路施工中的应用

摘要：预防性公路养护技术通过早期干预延缓公路性能衰退，以PCI指数≥85为介入标准，依托GIS系统实时监测裂缝扩展速率并动态调整养护策略。核心技术包括微表处理、薄层罩面及裂缝封闭：微表处理采用针入度60-80mm改性乳化沥青与玄武岩骨料复合摊铺，抗滑值提升20%；薄层罩面以高粘沥青混合再生骨料，密实度≥95%；裂缝封闭依赖高弹性密封胶阻断水分渗透。工程案例显示，该技术使病害率下降45%、维修成本缩减52%，但需攻克高寒区材料低温性能不足等瓶颈，推动智能化监测与纳米材料应用。

关键词：预防性；公路养护技术；公路施工；具体应用

传统公路养护因高成本与低效率亟待转型，预防性技术以“早投入、少破坏”为核心，在路面结构完好时介入，阻断水损害并延缓老化。然而，养护时机误判、材料适配性差等问题制约其应用。本文聚焦微表处理、薄层罩面及裂缝封闭技术，通过控制改性乳化沥青筛余量≤0.1%、摊铺温度180-200℃等参数，结合GIS动态监测提出分级养护策略。案例验证其可降低维修成本50%以上，为智能化养护体系构建提供理论支撑。

预防性公路养护技术的内涵与实施条件

预防性公路养护技术以科学干预为核心，通过精准的时机选择与数据驱动决策，在公路性能衰减初期介入，要求PCI指数需达到85以上，旨在延缓病害扩展并降低全寿命周期成本。其实施需依托多维数据支撑，基于GIS的路况监测系统能够实时追踪裂缝扩展速率，需控制在每月0.2毫米以内，同时结合交通量预测模型分析荷载分布特征，为养护决策提供动态依据[1]。例如，在日均交通量低于5000辆的干线公路或农村公路场景中，该技术通过高频次、低干扰的养护措施，可显著降低结构损伤累积风险。

核心工艺参数如微表处理中的改性乳化沥青筛余量需低于0.1%，摊铺温度需严格控制在180至200摄氏度之间，确保抗滑值提升20%以上。技术实施过程中，需建立公路病害基础数据库，对轻微龟裂、接缝料损坏等早期病害进行分类管理，并通过物联网设备动态评估排水系统效能与边坡稳定性，防止水损害渗透导致基层破坏。实证研究表明，采用该技术的路段3年内病害率下降45%，维修成本节省52%，且碳排放量减少18%。

预防性公路养护技术在公路施工中的关键技术应用

微表处理技术

微表处理技术作为预防性公路养护的核心工艺，其关键技术应用聚焦于材料配比优化与施工参数精准控制。改性乳化沥青需满足针入度60-80mm的黏弹性指标，筛余量严格控制在0.1%以内，并通过手工拌和试验验证破乳时间与设计一致性，确保混合料均匀性与粘结强度。骨料选用玄武岩材质，粒径3-5mm，砂当量不低于65%，超粒径颗粒必须筛除以保障级配连续性，摊铺厚度限定为2cm，兼顾抗滑性与防水性需求。

施工过程中，摊铺温度需稳定在180-200℃区间，允许误差±3℃，采用红外热像仪动态监测温度分布均匀性，避免局部过热导致沥青老化或低温引发粘结失效。抗滑性能是质量验收的核心指标，完工后表层抗滑值需≥55BPN，通过摆式摩擦仪多点检测并结合激光纹理分析仪评估构造深度，确保行车安全性[2]。质量控制体系涵盖原材料检测、工艺监控与成品验收三阶段，每批次改性乳化沥青均需附带出厂检验报告，并开展湿轮磨耗试验验证抗剥离能力，磨耗值需≤540g/m²。施工后需动态追踪裂缝扩展速率，要求≤0.2mm/月，并结合GIS路况监测系统评估排水效能，防止水损害渗透引发基层破坏。

薄层罩面技术

薄层罩面技术作为预防性公路养护的核心手段，其材料配比与施工规范直接影响路面耐久性与功能性。在高粘沥青的应用中，软化点需严格控制在85℃以上，以确保高温稳定性与抗车辙能力，同时再生骨料掺量不得超过30%以维持级配连续性与结构强度。混合料设计需遵循间断级配原则，粗集料粒径集中于9.5-13.2mm以形成骨架嵌挤结构，细集料砂当量需≥60%以减少离析风险，并通过纤维增强技术提升抗水损害能力。密实度指标≥95%的实现依赖于马歇尔击实试验与现场核子密度仪双重验证，混合料空隙率需稳定在5%-6%区间以平衡排水与抗渗需求。

施工规范层面，摊铺速率需严格限制在3m/min以内，以确保混合料均匀分布并减少温度离析，初压温度必须≥150℃以保障碾压密实效果，终压温度不低于90℃防止表层松散。摊铺前需对原路面进行铣刨处理，铣刨深度控制在20mm以内，并喷洒高黏度改性乳化沥青作为粘结层，用量为0.3-0.5kg/m²以增强层间粘结力[3]。混合料运输过程中需采用双层保温篷布覆盖，自卸车卸料时需连续移动避免局部堆积，摊铺机螺旋布料器转速与刮板高度需动态调整以维持摊铺厚度误差≤3mm。碾压工序遵循“高频低幅”原则，双钢轮压路机初压采用静压模式，复压阶段振动频率需≥40Hz，终压采用胶轮压路机消除轮迹并提升表层密实度。

裂缝封闭技术

裂缝封闭技术作为预防性公路养护的关键手段，其核心在于通过高弹性密封胶与精细化施工工艺阻断水分渗透并延缓裂缝扩展。材料选择上，高弹性密封胶需满足拉伸强度≥1.5MPa的力学指标，确保在车辆荷载反复作用下仍能维持结构完整性，同时渗透率严格控制在≤0.1mL/min以内以彻底阻断水分侵入。此类材料通常采用聚合物改性沥青或橡胶基复合材料，兼具低温抗脆裂与高温抗流淌特性，例如京津高速工程中应用的玄武岩骨料复合密封胶，在-20℃至60℃温差循环下仍保持弹性恢复率≥90%。

工艺优化层面，扩缝作业需采用专用开槽机沿裂缝走向切割出宽度5-8mm、深度≥20mm的规则沟槽，该尺寸设计既能容纳足够密封胶体形成有效阻水屏障，又避免过度损伤原路面结构。扩缝后需使用高压空气喷枪清除槽内碎屑及松散颗粒，并采用红外加热设备将槽壁温度提升至50-60℃以增强密封胶与原路面的粘结强度。灌缝工序中，高精度灌缝机需将密封胶加热至180-190℃熔融状态匀速注入，灌缝饱满度须≥90%，通过激光三维扫描仪实时监测填充体积偏差率≤3%，确保密封层连续无空鼓。对于交叉裂缝或网状裂缝，采用分层灌注工艺，首层灌注深度为槽深的2/3，待胶体初凝后再进行二次补灌，避免胶体收缩导致内部空隙。

结束语：

综上所述，预防性养护技术通过材料与工艺优化显著提升公路耐久性，但高寒区低温粘结力不足、超载路段抗疲劳弱等问题仍需突破。未来需融合5G与大数据构建智能决策闭环，开发纳米改性密封胶等新材料，完善区域技术标准与按效付费机制。通过技术创新与政策协同，该技术将推动公路养护向全寿命周期管理升级，成为智慧交通与低碳发展的核心驱动力。

参考文献：

[1] 刘旭东，赵敏.预防性公路养护技术在公路施工中的应用[J].建筑与装饰， 2024，000（010）：163-165.

[2] 周韦宇.预防性公路养护技术在公路施工中的应用[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术， 2024，000（002）：1.

[3] 贺登.预防性公路养护技术在公路施工中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）， 2024，000（035）：86-88.