公路养护施工中的技术创新与实践

在智慧交通与绿色发展的政策背景下，快速发展的传感器技术、复合材料技术、新能源应用技术，为公路养护的技术革新提供可能，公路养护施工需突破传统技术路径的瓶颈。我国公路里程不断增加，早期建成的公路进入养护高发期，路面裂缝、路基沉降、桥梁支座老化等问题频繁出现，直接影响公路通行的安全性与舒适性。

一、智能监测的动态养护决策技术创新

智能监测的动态养护决策技术通过构建公路健康状态的实时数据库，实现从“定期养护”向“按需养护”的转变，有效解决传统公路养护决策依赖经验判断、按固定周期作业导致的“过度养护”或“养护不及时”问题。

该技术的核心操作是在公路结构内部与表面部署多类型传感器，传感器部署采用“嵌入式 + 表面粘贴”的组合方式。新建公路施工阶段，工作人员会将光纤传感器嵌入路面基层与面层之间，通过传感器实时监测路面结构层的应变变化，提前捕捉路面可能出现的结构损伤迹象；已建公路开展养护改造时，通过在路面表面粘贴的无线温湿度传感器与振动传感器，采集路面使用过程中的实时数据，这种部署方式无需破坏公路原有的路面结构，可最大程度降低对公路正常通行的影响。

所有传感器采集到的各类数据，包括路面温度、应变、车流量，路基含水量、沉降量，桥梁位移、振动等，都会通过5G专网传输至区域养护管理平台。区域养护管理平台搭载的AI分析模型会对这些传输过来的数据进行实时处理，AI分析模型会通过对比预设的公路健康状态阈值标准，自动识别出需要养护的路段与具体存在的问题类型。例如，模型会将路面裂缝宽度超过特定数值、路基沉降量超过特定数值的情况判定为急需养护等级，将裂缝宽度、沉降量处于另一区间的情况判定为计划养护等级，为后续养护工作提供明确的优先级划分。

此外，动态养护决策技术还能结合历史养护数据与交通流量数据，通过数据的综合分析预测不同路段的养护需求周期，为养护资金的合理分配提供科学依据，帮助养护管理部门提升养护管理的精细化水平，确保养护资源能精准投入到需要的环节。

二、新型复合材料的模块化修复工艺创新

新型复合材料的模块化修复工艺借助工厂预制的复合材料构件与现场快速拼接的施工方式，实现养护作业的高效化与标准化，破解传统公路路面与桥梁结构修复中现场搅拌沥青、人工浇筑混凝土存在的施工效率低、修复质量不均匀、养护后易出现二次损坏等局限。

在路面修复领域，该工艺以纤维增强聚合物（FRP）为基材开发路面修复模块，模块表面复合有耐磨防滑层，模块内部设置钢筋网以增强整体结构强度。技术人员会根据公路常见的路面破损面积，将修复模块预制成固定尺寸的标准板块，方便现场快速取用。当路面出现局部坑槽或严重裂缝时，无需像传统工艺那样铣刨大面积路面，只需将破损区域切割成与预制模块匹配的形状，清理干净基层表面的杂质后，采用特种粘结剂将预制模块粘贴在破损位置，再通过便携式压实设备对模块进行压实固定，待粘结剂固化后即可开放交通，整个过程耗时较短。

在桥梁支座修复领域，该工艺研发出高分子弹性体的模块化支座更换组件，组件由预制的高分子弹性体支座单元、快速连接的钢构件、液压升降装置三部分构成。传统桥梁支座更换需要搭建大型支架并顶起桥梁梁体，作业周期长且对交通影响大；而新型模块化支座更换组件施工时无需搭建大型支架，通过液压升降装置将桥梁梁体顶起较小高度，拆除旧支座后，将预制的支座单元通过钢构件快速连接固定，整个更换过程能在较短时间内完成，大幅降低养护作业对交通通行的干扰。公路养护施工方在数据的收集、使用以及处理方面要严格遵守相关法律法规，明确数据采集、处理以及使用等各个环节的边界，避免对施工方造成不必要的数据泄露风险。

三、绿色低碳的养护作业模式创新

绿色低碳的养护作业模式通过应用新能源养护设备、循环利用旧材料、优化低碳养护工艺，实现养护施工的环境友好型转变，解决传统公路养护作业中大型养护机械燃油消耗高、沥青加热产生废气排放、旧路面材料随意丢弃对环境造成影响的问题。

新能源养护设备应用方面，该模式推动电动养护机械的规模化使用。针对路面灌缝、裂缝贴封等小型养护作业，采用锂电池驱动的便携式灌缝机、贴缝机，这类电动设备的重量仅为传统燃油设备的三分之一左右，操作时灵活性更高，运行过程中产生的噪音明显降低，且不会产生废气排放，特别适合在城区道路、居民区周边等对环境质量要求较高的路段开展养护作业；针对路面铣刨、摊铺等大型养护作业，研发混合动力的铣刨机与摊铺机，这类设备通过发动机与电动机的协同工作，在作业强度较低的阶段仅使用电动机驱动，能有效减少燃油消耗与废气排放，降低对周边环境的污染。

旧材料循环利用方面，该模式开发路面材料的现场再生技术。传统养护作业中，铣刨产生的旧沥青混合料多被当作建筑垃圾丢弃，既浪费资源又占用填埋场地；现场再生技术通过在养护作业车上搭载旧料破碎、筛分、加热、再生剂添加的一体化设备，对铣刨产生的旧沥青混合料在现场进行处理，处理过程中会添加新型再生剂改善旧料性能，处理后的旧料可重新用于路面摊铺，旧料利用率能达到较高水平，减少资源浪费与环境负担。

结束语：

综上所述，智能监测的动态养护决策技术实现养护决策的精准化，新型复合材料的模块化修复工艺提升养护作业的高效化，绿色低碳的养护作业模式推动养护过程的可持续化，这些技术创新能解决传统养护的痛点问题，为公路养护行业注入新发展动力，是应对公路老化挑战、提升交通服务质量的关键路径。政府部门要加大对技术创新的支持力度，全面落实行业标准化建设，企业则要加强人才培养，努力增强技术适用性，促使创新技术可以广泛应用于公路养护施工中。

参考文献：

[1] 冯满耀. 公路施工中预防性公路养护技术实际应用[J]. 居业,2022(6):10-12.

[2] 杜翔. 分析公路施工技术管理及公路养护措施[J]. 城市情报,2024(15):233-234.