公路路面养护技术与使用寿命延长研究

摘要：本文聚焦公路工程领域，深入探讨公路路面养护技术的关键要点与延长路面使用寿命的有效策略。剖析公路路面在交通荷载、自然环境等因素作用下的病害类型及成因，阐述预防性养护、矫正性养护等主流养护技术及其适用场景，研究从路况监测、养护决策制定到养护施工实施的全流程养护管理体系，探讨基于新材料应用、智能养护技术推广的创新发展路径，旨在为提升公路路面养护水平、保障公路通行能力、推动公路交通事业可持续发展提供理论支撑与实践指导。

关键词：公路路面；养护技术；使用寿命；可持续发展

一、引言

随着公路交通流量的持续增长以及使用年限的增加，公路路面不可避免地出现各类病害，严重影响行车舒适性、安全性以及公路的整体服务水平。路面养护作为维持公路良好运营状态的关键环节，其技术水平的高低直接关系到路面使用寿命的长短。深入研究公路路面养护技术与使用寿命延长策略，对优化公路资产利用、降低养护成本、保障公路交通顺畅具有举足轻重的意义，是实现公路工程可持续发展的核心任务之一。

二、公路路面病害类型及成因剖析

2.1 裂缝病害

裂缝是公路路面最为常见的病害之一，其成因较为复杂。温度裂缝多由于路面材料热胀冷缩特性，在气温骤变时，路面内部产生温度应力，当应力超过材料抗拉强度，裂缝便随之产生，如在寒冷地区冬季，水泥混凝土路面易出现横向温度裂缝；荷载裂缝则是长期受车辆超载、重载作用，路面结构层承受过大竖向压力与剪切力，致使底部拉应力超出极限，在轮迹带附近形成纵向或斜向裂缝，对路面结构整体性造成破坏。

2.2 车辙病害

车辙主要出现在沥青路面，是车辆反复碾压下路面产生的永久性变形。一方面，高温环境使沥青混合料变软，在车轮荷载持续作用下，沥青层向两侧挤压流动堆积，形成车辙；另一方面，交通流量大、渠化交通严重路段，车辆行驶轨迹集中，路面承受高频次、高强度荷载，加速车辙发展，不仅影响行车平稳性，还易积水，降低路面抗滑性能，危及行车安全。

2.3 坑槽病害

坑槽通常由裂缝进一步发展而来，或因路面局部松散、剥落未及时修复，雨水渗入基层，在车辆动水压力冲刷下，基层材料被淘空，导致路面面层塌陷形成坑槽。一旦出现坑槽，路面平整度急剧下降，车辆通过时产生剧烈颠簸，易引发跳车现象，同时坑槽周边路面受力不均，病害会迅速蔓延扩大。

2.4 表面功能病害

随着使用时间推移，路面表面功能逐渐衰退，表现为抗滑性能降低与平整度变差。抗滑性能不足是由于路面长期受车轮磨损、磨光作用，集料表面纹理被磨平，尤其在雨天，轮胎与路面间摩擦力减小，易发生侧滑事故；平整度变差原因包括路基不均匀沉降、施工质量不佳以及路面病害累积，车辆行驶过程中产生颠簸振动，不仅影响驾乘舒适性，还会加大车辆机械磨损与燃油消耗。

三、公路路面主流养护技术

3.1 预防性养护技术

预防性养护旨在路面病害尚未大规模爆发前采取措施，延缓病害发展，维持路面良好性能。微表处技术通过在路面表面摊铺一层薄而密的微表处混合料，快速修复路面轻微车辙、麻面，填充微小裂缝，提高路面抗滑性与平整度，同时形成防水屏障，防止雨水下渗，适用于交通量较大、路面状况尚好的沥青路面；雾封层技术利用喷洒设备将雾状改性乳化沥青均匀喷洒在路面，封闭微小孔隙，补充沥青粘结料，治愈路面早期老化、松散问题，成本较低，操作简便，可有效延长路面使用寿命。

3.2 矫正性养护技术

矫正性养护是针对已出现明显病害的路面进行修复，恢复其结构承载能力与使用功能。对于裂缝病害，灌缝技术是常用手段，根据裂缝宽度、深度选用合适灌缝材料，如热沥青、改性沥青、密封胶等，将其灌入裂缝，填充缝隙，防止雨水、杂物侵入进一步破坏路面；铣刨重铺技术适用于车辙、坑槽深度较大或大面积路面损坏情况，先铣刨病害路面至一定深度，重新铺设沥青混合料面层，确保路面结构强度与平整度达标，保障公路正常通行。

四、公路路面养护管理体系

4.1 路况监测

路况监测是养护决策的基础，借助多种检测手段全面掌握路面状况。定期采用路面平整度仪、弯沉仪等设备进行人工检测，获取路面平整度、承载能力等指标；利用自动化检测车搭载激光雷达、高清摄像头等传感器，高速行驶过程中实时采集路面破损、车辙深度、抗滑性能等数据，形成路面病害图像与量化报告，为精准养护提供数据支撑，通过长期连续监测，分析路面性能变化趋势。

4.2 养护决策制定

依据路况监测数据，结合公路等级、交通流量、资金预算等因素制定养护决策。采用路面管理系统（PMS），将采集数据录入系统，运用数据分析模型评估路面剩余使用寿命、预测病害发展趋势，根据养护需求紧迫性、经济效益等指标对养护项目进行排序，合理安排养护时机、选择养护技术，实现养护资源优化配置，确保有限资金投入到最急需路段与最有效的养护措施上。

4.3 养护施工实施

养护施工环节严格遵循规范流程，确保质量。施工前做好交通管制，设置警示标志，保障施工安全；组织施工人员技术培训，使其熟悉养护工艺、材料特性；材料采购严格把控质量，按配合比要求配料；施工过程中，精细控制施工工艺参数，如微表处摊铺厚度、铣刨深度，加强质量抽检，对不合格部位及时返工，竣工后按规定验收，交付使用后持续跟踪观测养护效果。

五、公路路面养护技术创新发展路径

5.1 新材料应用

研发与应用新型路面材料是提升养护效果的关键。高性能沥青混合料通过优化沥青与集料级配，添加纤维、抗剥落剂等外加剂，提高混合料高温稳定性、低温抗裂性与抗水损害能力，有效抵抗车辙、裂缝病害；自愈合沥青材料内置特殊微观结构或修复剂，当路面出现微小裂缝时，在温度、压力等作用下自动修复裂缝，延长路面使用寿命，减少频繁养护需求；此外，环保型再生材料利用废旧沥青路面材料、建筑垃圾等回收资源，经处理后重新用于路面基层或底基层，降低原材料消耗，实现资源循环利用。

5.2 智能养护技术推广

随着物联网、大数据、人工智能技术发展，智能养护逐步兴起。在路面关键部位安装传感器，实时监测路面温度、湿度、应变等参数，通过无线传输至云端平台，利用大数据分析挖掘数据价值，预测病害发生概率，提前预警；智能养护设备如自动化灌缝机、无人驾驶养护车辆等投入使用，提高养护施工精准度与效率，降低人力成本，实现养护智能化、精细化管理，提升公路路面养护科技水平。

六、结论

公路路面养护技术与使用寿命延长是公路工程持续发展的重要保障。通过深入剖析路面病害成因，合理运用预防性、矫正性养护技术，构建完善养护管理体系，探索新材料、智能技术应用创新路径，并顺应绿色可持续、协同养护趋势，有望显著提升公路路面养护水平，延长路面使用寿命，为公路交通事业蓬勃发展奠定坚实基础，满足社会日益增长的交通需求。

参考文献

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