农村公路沥青路面预防性养护技术的应用研究
摘要
关键词
农村公路;沥青路面;预防性养护
正文
引言
农村公路是现代交通体系的核心组成部分,其服务性能直接关系到交通运输效率与安全。沥青路面因具备良好的行车舒适性和结构适应性,在农村公路建设中得到广泛应用。在长期荷载和环境因素作用下,路面容易出现裂缝、车辙、松散等病害,影响其功能和寿命。近年来,随着新材料、新工艺的快速发展,智能化和绿色化理念逐步融入养护技术体系。以预防性技术为核心的综合解决方案,在病害治理、资源利用和环境保护方面展现了显著优势。
1农村公路沥青路面常见病害
1.1裂缝
裂缝直接破坏了沥青路面的整体连续性与水密性,使雨水与杂质渗入结构层甚至基层,在重复荷载和湿度变化条件下引发脱空、翻浆与冻胀等结构性病害,进而加快路面剥落、坑槽和结构破坏的发展速度。裂缝区域的纵向与横向不平整性显著提升车辆动态冲击力,导致路面动载荷响应增强,降低使用舒适性并促使局部疲劳累积加快,最终演化为典型的疲劳破坏路径。在养护管理层面,裂缝的不可逆性与扩展性导致病害治理成本上升,干扰周期性养护计划安排,显著增加维养支出。
1.2车辙和啃边
对于沥青路面而言,车辙和啃边也是较为常见的病害。如在施工过程中沥青面层过厚,将导致混合料孔隙率偏高,再加上压实工作不到位,会降低沥青面层的抗剪强度,在车辆压实路面的过程中,车辙现象将不可避免,甚至局部会出现永久性车辙。另外,路基施工不规范也是车辙和啃边病害的诱因,比如在压实环节,压实遍数不足,压实不均匀,或者局部排水不畅。
2农村公路沥青路面预防性养护技术的应用
2.1冷拌与温拌薄层技术
冷拌与温拌薄层技术是为响应环保与节能降耗的要求发展而来,如乳化沥青冷再生混合料薄层、温拌沥青混合料(WMA)薄层。其优点是降低拌和与摊铺温度(温拌一般降低20~40℃),减少能耗和排放,改善施工环境,延长施工季节,并允许更长的运输距离。该技术核心在于温拌添加剂(有机蜡类、化学类、泡沫沥青技术)或冷拌乳化沥青的应用,其性能可接近或达到热拌混合料水平(需优化设计),适用于对环保要求高、施工温度受限或长距离运输的场景。
2.2含砂雾封层技术
含砂雾封层技术通过将改性乳化沥青、细粒砂、黏土、陶土、水以及添加剂按照一定比例进行混合形成复合浆料,施工时采用高压喷洒设备将混合料均匀覆盖于沥青路面,经破乳固化后形成厚度约1mm~2mm的连续薄膜结构,薄膜将路面空隙以及微裂缝封闭,阻隔水分与空气渗透。同时,该技术有助于稳定路面松散材料和减缓沥青老化过程。混合材料中的乳化沥青,提供了良好的粘附性和流动性,细粒砂增强了路面的抗滑性能和耐磨性。含砂雾封层技术有效地改善了路面的表面性能和使用性能,与传统的雾封层技术相得益彰。
2.3稀浆封层技术
稀浆封层技术是沥青路面预防性养护的经典工艺,采用水稀释型乳化沥青与矿料混合形成流动性混合物,均匀铺设于路面表层,形成0.3~1.0cm厚保护层,通过填充路面微小裂缝并形成防水层延缓路面结构老化过程。从材料组成看,稀浆封层主要由乳化沥青(占比7%~12%)、集料(占比75%~85%)、填料(占比0~2%)、水(占比10%~15%)和添加剂(占比0.5%~2%)等多种成分按特定比例科学配比后通过专用设备一次成型,其中乳化沥青通常采用阳离子或阴离子乳化沥青,集料粒径一般控制在0~5mm范围内,添加剂则主要包括破乳剂、稳定剂及纤维等多种功能助剂。稀浆封层适用于轻微老化、表面细微裂缝及轻度松散等早期病害路面,在交通量中低等级公路尤为适宜,可在不增加结构厚度前提下显著改善路面防水性能和表面纹理深度,进而提高车辆行驶安全性和舒适度。施工中需注意环境温度一般应高于10℃且施工后24小时内无降雨,集料含水率严格控制在4%以下,乳化沥青与集料相容性需通过试验确认后方可使用,破乳时间应根据气温和交通开放时间要求进行精确调控,确保成型质量满足设计要求,摊铺厚度通常依据集料粒径大小确定,一般为最大粒径的1.5倍左右,常见为Type I(3~5mm)、Type II(5~8mm)和Type I(8~12mm)三种类型。
2.4微表处技术
微表处技术是稀浆封层的高性能升级版,采用聚合物改性乳化沥青作为结合料,与特定级配集料、填料、添加剂等精确配比混合后,快速铺设于路面,形成3~10mm厚高性能保护层,实现对路面早期病害的预防和修复功能。从材料构成分析,微表处使用的聚合物改性乳化沥青通常添加SBS、SBR等聚合物改性剂进行改性,改性后沥青黏度增加30%~50%,延度提高20%~40%,软化点升高5~10℃,从而显著提升结合料的高温稳定性和低温柔韧性,集料则采用优质硬质岩石经破碎筛分后形成特定级配,与填料共同构成坚实骨架结构。微表处技术适用范围较广,可用于处理轻度车辙(深度<12mm)、氧化老化、表面裂缝以及轻度松散等多种早期病害,在中高交通量公路上表现优异,可承受较高交通荷载且抗磨耗性能显著优于稀浆封层35%~50%。施工中需注意环境温度应控制在7℃以上且路面温度应高于10℃,微表处材料中聚合物含量一般为乳化沥青总量的3%~5%,固体含量通常控制在60%~65%范围内,乳化剂用量约占乳化沥青总量的1.0%~1.5%,破乳调节剂用量根据现场气温和施工要求进行精确调控,通常为0.2%~0.8%,施工层厚通常为集料最大粒径的1.5~2.0倍,常见为Type II(5~8mm)和Type III(8~12mm)两种规格,单位面积用量约为8~16kg/m2。
2.5绿色环保养护技术
绿色环保养护技术在降低资源消耗和环境污染的同时,提升了养护可持续性。再生利用技术是其核心手段之一,通过高效回收废旧沥青混合料并掺入再生剂或新材料,实现废料的资源化利用,减少了对天然石料和沥青的需求。冷再生工艺由于在室温下操作,显著降低了能耗和温室气体排放,为节能减排目标提供了有效路径。透水性沥青混凝土技术通过设计多孔结构改善了路面的雨水渗透能力,减少了地表径流和城市热岛效应。这种技术与生态环境结合紧密,可有效促进雨水循环利用。植物基再生剂的研发与应用为替代传统石油基材料提供了新选择,在减少化石燃料依赖的同时增强了混合料性能。绿色技术的推广依赖于全生命周期评估方法(Life Cycle Assessment,LCA),涵盖材料开采、加工、施工、养护及废料处理阶段的综合影响分析。
结语
总之,预防性养护是减少沥青路面病害、延长路面使用寿命的重要工作。要保障沥青路面使用性能,有关人员应将预防性养护放在关键位置,通过一系列行之有效的养护措施,及时处理路面的早期病害。
参考文献
[1]刘文慧.沥青路面预防性养护技术体系构建与实践[J].建材发展导向,2025,23(13):34-36.
[2]杨瑛.公路沥青路面预防性养护技术应用研究[J].中国新技术新产品,2025(12):71-73.
[3]卢成涛.农村公路沥青路面预防性养护措施研究进展[J].城市道桥与防洪,2025(6):269-273.
...