公路养护中预防性养护施工技术的应用

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一、预防性养护施工技术的内涵与分类

1. 表面封层技术

在路面形成防水耐磨保护层，阻止水分下渗和集料流失，包括雾封层、碎石封层和稀浆封层。雾封层用乳化沥青（用量 0.8-1.2L/m² ）喷洒封闭微裂缝，延缓路面老化；碎石封层由沥青与单一粒径碎石组成，同步改善抗滑与防水性能；稀浆封层通过乳化沥青与矿料拌合摊铺，适用于轻度车辙与裂缝的功能性修复。

2. 裂缝处治技术

处理路面裂缝防止水分下渗损坏路基，包括灌缝和贴缝技术。灌缝采用热改性沥青（施工温度 180-220℃）或硅酮密封胶注入清理后的裂缝，深度需达缝宽 2 倍以上；贴缝技术利用自粘式改性沥青贴缝带直接粘贴裂缝，无需加热，施工效率较灌缝提升 3-5 倍。

3. 薄层罩面技术

在原有路面铺薄沥青混凝土面层恢复平整度和抗滑性，包括微表处、超薄磨耗层和热拌薄层罩面。微表处采用聚合物改性乳化沥青常温摊铺，适合快速开放交通；超薄磨耗层用 SMA-5 等专用混合料摊铺，压实厚度仅 1.5-2cm ；热拌薄层罩面需控制摊铺温度 160-180^∘C ，适用于交通量较大路段。

4. 结构性预防性养护技术

针对路面结构强度不足但未明显损坏的情况，采用深层处治提升承载能力，包括现场冷再生和热再生技术。冷再生铣刨旧路面后与水泥（用量 2-4%）、新料拌合摊铺，可强化基层强度；热再生通过加热旧路面并添加再生剂（用量0.5-1.0% ），实现路面结构性能的原位恢复。

二、预防性养护施工技术的应用体系构建

1. 技术选型方法

综合考虑路面状况、交通荷载、环境条件和养护目标，基于路面使用性能指数（PCI）、抗滑性能指数（SRI）、车辙深度指数（RDI）等核心指标建立三维选型矩阵。具体而言，当 PCI 处于 70-80 且 SRI 大于 60 时，优先选用雾封层进行表面防水处理；若同时存在 5-15mm 轻度车辙，则适配稀浆封层或超薄磨耗层；对于交通量超过 2 万辆 / 日的重载路段，需结合路面结构强度（FWD 弯沉值）选择结构性预防性养护技术，形成“性能评估 - 荷载分级 -技术匹配”的决策链条。

2. 最佳实施时机判断

常用基于性能指标的阈值法和寿命周期成本（LCC）决策法，通过建立路面性能衰变曲线确定干预临界点。研究表明，高速公路在通车后 3-5 年、PCI值降至 70-75 时实施预防性养护，可使全生命周期成本降低 40%-50%，较传统矫正性养护多延长 4-6 年使用寿命。实际应用中需结合区域气候特点调整时机，如多雨地区可提前至通车后 2-3 年进行防水封层施工，延缓水损害进程。

3. 施工工艺优化

表面封层施工需控制环境温度不低于 10^∘C 、路面含水率小于 5%，乳化沥青喷洒后封闭交通 2-4 小时，确保破乳成型；裂缝处治遵循“清缝 - 烘干 -灌缝 - 撒料”四步法，采用 0.5-0.8MPa 高压空气清除缝内杂物，灌缝深度达到缝宽 2 倍以上；薄层罩面施工前需用智能铣刨设备进行旧路面粗糙度处理，摊铺速度控制在 2-4m/min ，采用高频低幅压路机进行多遍压实，确保层间粘结强度大于 0.5MPa。

4. 质量控制标准

建立涵盖材料性能、施工过程、成品效果的三级质控体系：表面封层要求沥青用量偏差不超过 ±5%，碎石撒布覆盖率达 85%-95% ，渗水系数小于 50ml/min ；裂缝处治需满足灌缝料与缝壁粘结强度大于 0.4MPa，1 年后有效率不低于 90% ；薄层罩面平整度标准差在高速公路场景中不大于 1.2mm ，抗滑构造深度不小于 0.55mm，通过落锤式弯沉仪检测确保加铺后路面弯沉值较原值降低15% 以上。

三、预防性养护施工技术推广的挑战与对策

1. 技术认知与管理体制障碍

部分管理部门仍秉持“重建设、轻养护”理念，将预防性养护视为“额外支出”，缺乏全生命周期成本意识。某省公路管理调研显示，县级养护单位中仅 25% 将预防性养护纳入年度计划，“不坏不养”的被动思维普遍存在。建议构建“理念培训 + 考核驱动”双机制：通过现场观摩示范工程、开展养护成本对比分析会强化认知；将预防性养护实施比例（如高速公路不低于 40% ）纳入地方交通部门绩效考核，建立与养护资金拨付挂钩的激励机制。

2. 技术标准与规范不完善

现行《公路沥青路面养护技术规范》对预防性养护的技术参数、工艺流程规定较为笼统，缺乏针对不同气候区、交通荷载的细分标准。例如，多雨地区碎石封层的沥青用量未明确调整系数，导致部分工程出现早期剥落。应加快编制《预防性养护技术细则》，细化雾封层乳化沥青黏度、裂缝处治温度阈值等关键参数；依托省级交通科研院所建立技术数据库，收录不同技术的应用效果数据，为基层单位提供标准化选型参考。

3. 资金投入与效益平衡

预防性养护前期需投入专项资金（如每公里路面封层约 5-8 万元），但部分欠发达地区养护资金优先用于应急抢修，导致预防性养护实施率低。建议构建“财政专项 + 市场运作”资金体系：从车辆通行费中提取 3%-5% 设立预防性养护基金，实行“专款专用”；推广“养护绩效合同”模式，引入社会资本承担养护作业，按路面性能维持效果付费，如某试点项目通过该模式使资金使用效率提升 30% 。

4. 智能检测与决策支持不足

当前基层养护单位仍以人工巡检为主，100 公里路段巡检需 3-5 天，且裂缝识别准确率不足 70% 。应推广三维激光扫描（检测速度 50km/h ，精度 1mm）、探地雷达等智能设备，实现路面病害快速识别；开发基于深度学习的养护决策系统，通过 BP 神经网络训练历史数据（如 PCI 衰变曲线），自动生成技术选型与时机建议，某省试点系统使决策效率提升 4 倍，技术选型准确率达 92% 。

四、结论

未来研究可聚焦技术与智能检测、物联网的深度融合，开发具备自诊断功能的智能养护系统；加强极端气候下材料性能研究，如研制耐高温抗车辙或耐低温抗开裂的新型养护材料；推进绿色环保材料应用，探索光伏路面等新型养护技术，构建“智能监测 - 绿色材料 - 低碳工艺”的一体化养护体系。

参考文献：

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