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【摘要】阐述沥青路面预防性养护的重要性，介绍确定沥青路面预防性养护最佳时机的方法及预防性养护技术，为高速公路管养部门提供理论参考。
【关键词】高速公路沥青路面；预防性养护
预防性养护在延长高速公路沥青路面的使用寿命，延迟路面大修方面起着重要的作用，是一种社会效益和经济效益都很好的养护方法，其有效性和经济性很大程度取决于采取预防性养护措施的时机。目前，国内外对预防性养护时机进行很多有研究，提出了的方法主要有：生命周期评估法、基于路况（PCI）或时间的方法、行驶质量指数和破坏指数法等等。由于路面使用性能的影响因素较多，各指标间存在内在联系，而且相互关系多变复杂，使得这些预防性养护时机的确定方法，有时难以取得满意的效果。
本文针对沥青路面的特点，提出的预防性养护时段的确定方法，考虑费用和多指标的预防性养护改善效果，综合确定沥青路面预防性养护的最佳时机。
1、沥青路面预防性养护时机指标
沥青路面结构作为一个综合系统，使用性能受影响的因素多，只有把单性指标融入整个系统中，找出各单项指标在整个路面预防性养护时机确定的大系统中所发挥的不同作用。
1.1 裂缝率
裂缝损坏是高速公路路面最常见、最早出现的病害。采用裂缝率（CR）指标对高速公路沥青路面的裂缝破损状况进行评价，计算方法如下：对于块状或网状裂缝直接量测其破损面积（m2），而对于独立纵向或横向裂缝，测量实际长度（m）后按0.2 m的影响宽度折算成面积。
1.2车辙
随着重载车辆的不断增加，车辙已经成为沥青路面的一项主要破坏形式，车辙对行车的舒适性产生很大的影响，更主要的是危及行车安全。一定深度的车辙积水会长时间集聚，造成积水渗入路面结构内部，水分的浸入会使路面结构在行车及冻融循环等不利条件作用下，产生其他结构病害，减低路面使用功能和寿命。现行养护技术规范中的路面结构病害分类，只将车辙化作一种路面结构破损形式，很难全面反映出车辙这一破损形式对行驶舒适性和行车安全性产生的重要影响。为此，根据现实影响因素分析，将车辙作为确定预防性养护时机的指标之一很有必要。
1.3路面状况指数PCI
路面使用过程中产生破损，是行车、材料、自然等各种因素作用于路面结构后的结果，反映路面结构的完整性，也是衡量路面服务潜力的重要指标之一。在本文中，需除去裂缝和车辙变形这两种破损状况。
1.4 行驶质量指数
采用行驶质量指数（RQI）作为预防性养护时机的评价指标，是为了全面衡量路面综合系统在行驶质量方面提供服务能力的状况。行驶质量指数来源是由国际平整度指数（RQI）计算得出。 1.5 抗滑系数
抗滑性能是影响行车安全的重要因素之一，将路面抗滑性能作为确定预防性养护时机的一个指标，一般采用抗滑系数（横向力系数SFC）作为评价指标。
2、沥青路面预防性时机分析方法
对于预防性养护而言，首先应保证路面结构的性能良好，这是进行预防性养护的前提。路面强度指标用SSI来表示，主要用于评价现有路面的承载力，即用路面允许弯沉值和路段代表弯沉值的比例来表示。《公路养护技术规范》（JTGH 10-2009）中规定，高速公路和一级公路的SSI应大于等于0.83。因此，进行预防性养护的高速公路沥青路面SSI一定在0.83以上。
采集路面运营期间逐年的路面状况数据，建立路面使用性能预测模型，对路面强度进行预测，以路面强度衰变到良以下的年限作为预防性养护时段的上限，这个年限假定为T。
以裂缝率CR、车辙深度RD、路况指数PCI、行驶质量指数RQI、横向力系数SFC等综合预测的结果作为预防性养护时机确定路况指标。
CR=（CA+0.2L）/A式中：CA为龟裂及块裂的总面积，L为单根裂缝的总长度，A为评级路段路面面积。
通过对预防性养护评定指标和标准的研究，笔者认为当CR≥1%、RD≥10mm、PCI≤85、RDI≤9.6、SFC≤50时就可以进行预防性养护。设裂缝率C=1%对应的时间为t1，车辙深度RD=10mm对应的时间为t2，路况指数PCI=85对应的时间为t3，行驶质量指数RQI=9.6对应的时间为t4，横向力系数SFC=50对应的时间为t5，则min{t1，t2，t3，t4，t5}为预防性时段下线，预防性养护时段為[min{t1，t2，t3，t4，t5}，T]。
此外，各项指标有一个阈值，即超过该阈值不适宜进行预防性养护。这些阈值对应的时间用S表示。则裂缝率CR =5%对应的时间为S1，车辙深度RD=10mm对应的时间为S2，路况指数PCI=85对应的时间为S3，行驶质量指数RQI=9.6对应的时间为S4，横向力系数SFC=50对应的时间为S5，min{S1，S2，S3，S4，S5} 3、沥青路面预防性养护措施
3.1雾封层
采用专用洒布车在沥青面层上喷洒薄层的高渗透性改性乳化沥青，形成严密的防水层将路面封闭，起隔水、防渗、保护路面使用功能。
3.2稀浆封层
由连续级配集料、填料、乳化沥青、水拌匀后摊铺在路面上的封层，具有防水、防滑、耐磨耗、填充等作用。
3.3微表处
由乳化沥青、水、矿粉等原材料按一定比例组成的高分子聚合物改性乳化沥青，和一定比例的石料通过专用摊铺设备进行搅拌后摊铺到沥青路面上，用于对道路的多功能维护及路面使用性能的改善的预防性养护措施。微表处是沥青路面预防性养护技术的主要形式。
3.4碎石封层
碎石封层分为异步碎石封层和同步碎石封层，一般多采用后者。碎石封层用于基层表面时，起封水和改善基层与沥青层间联结作用；用于路面表面层，以恢复路面的抗滑性能、改善平整度、提高舒适性、延长使用寿命为主。
结语：
所建立的沥青路面预防性时机确定方法，以最少的资金投入，在路面强度发生大幅度衰减之前，对路面进行补强，以适应重载交通。采取的维修及时合理，减低路面全寿命周期费用。
参考文献：
[1]宋继增.高速公路沥青路面预防性养护技术的探讨[J].山西建筑，2010，（09）.
[2]王立新.高速公路路面的预防性养护及特点[J].养护天地，2010，（17）.
[3]董瑞琨，孙立军，彭勇.路面预防性养护时机确定方法探讨[J].中国安全科学学报，2004，（3）.
作者简介：
陈君炜，男，1982年7月，广西平南，本科，公路工程，工程师。
【关键词】高速公路沥青路面；预防性养护
预防性养护在延长高速公路沥青路面的使用寿命，延迟路面大修方面起着重要的作用，是一种社会效益和经济效益都很好的养护方法，其有效性和经济性很大程度取决于采取预防性养护措施的时机。目前，国内外对预防性养护时机进行很多有研究，提出了的方法主要有：生命周期评估法、基于路况（PCI）或时间的方法、行驶质量指数和破坏指数法等等。由于路面使用性能的影响因素较多，各指标间存在内在联系，而且相互关系多变复杂，使得这些预防性养护时机的确定方法，有时难以取得满意的效果。
本文针对沥青路面的特点，提出的预防性养护时段的确定方法，考虑费用和多指标的预防性养护改善效果，综合确定沥青路面预防性养护的最佳时机。
1、沥青路面预防性养护时机指标
沥青路面结构作为一个综合系统，使用性能受影响的因素多，只有把单性指标融入整个系统中，找出各单项指标在整个路面预防性养护时机确定的大系统中所发挥的不同作用。
1.1 裂缝率
裂缝损坏是高速公路路面最常见、最早出现的病害。采用裂缝率（CR）指标对高速公路沥青路面的裂缝破损状况进行评价，计算方法如下：对于块状或网状裂缝直接量测其破损面积（m2），而对于独立纵向或横向裂缝，测量实际长度（m）后按0.2 m的影响宽度折算成面积。
1.2车辙
随着重载车辆的不断增加，车辙已经成为沥青路面的一项主要破坏形式，车辙对行车的舒适性产生很大的影响，更主要的是危及行车安全。一定深度的车辙积水会长时间集聚，造成积水渗入路面结构内部，水分的浸入会使路面结构在行车及冻融循环等不利条件作用下，产生其他结构病害，减低路面使用功能和寿命。现行养护技术规范中的路面结构病害分类，只将车辙化作一种路面结构破损形式，很难全面反映出车辙这一破损形式对行驶舒适性和行车安全性产生的重要影响。为此，根据现实影响因素分析，将车辙作为确定预防性养护时机的指标之一很有必要。
1.3路面状况指数PCI
路面使用过程中产生破损，是行车、材料、自然等各种因素作用于路面结构后的结果，反映路面结构的完整性，也是衡量路面服务潜力的重要指标之一。在本文中，需除去裂缝和车辙变形这两种破损状况。
1.4 行驶质量指数
采用行驶质量指数（RQI）作为预防性养护时机的评价指标，是为了全面衡量路面综合系统在行驶质量方面提供服务能力的状况。行驶质量指数来源是由国际平整度指数（RQI）计算得出。 1.5 抗滑系数
抗滑性能是影响行车安全的重要因素之一，将路面抗滑性能作为确定预防性养护时机的一个指标，一般采用抗滑系数（横向力系数SFC）作为评价指标。
2、沥青路面预防性时机分析方法
对于预防性养护而言，首先应保证路面结构的性能良好，这是进行预防性养护的前提。路面强度指标用SSI来表示，主要用于评价现有路面的承载力，即用路面允许弯沉值和路段代表弯沉值的比例来表示。《公路养护技术规范》（JTGH 10-2009）中规定，高速公路和一级公路的SSI应大于等于0.83。因此，进行预防性养护的高速公路沥青路面SSI一定在0.83以上。
采集路面运营期间逐年的路面状况数据，建立路面使用性能预测模型，对路面强度进行预测，以路面强度衰变到良以下的年限作为预防性养护时段的上限，这个年限假定为T。
以裂缝率CR、车辙深度RD、路况指数PCI、行驶质量指数RQI、横向力系数SFC等综合预测的结果作为预防性养护时机确定路况指标。
CR=（CA+0.2L）/A式中：CA为龟裂及块裂的总面积，L为单根裂缝的总长度，A为评级路段路面面积。
通过对预防性养护评定指标和标准的研究，笔者认为当CR≥1%、RD≥10mm、PCI≤85、RDI≤9.6、SFC≤50时就可以进行预防性养护。设裂缝率C=1%对应的时间为t1，车辙深度RD=10mm对应的时间为t2，路况指数PCI=85对应的时间为t3，行驶质量指数RQI=9.6对应的时间为t4，横向力系数SFC=50对应的时间为t5，则min{t1，t2，t3，t4，t5}为预防性时段下线，预防性养护时段為[min{t1，t2，t3，t4，t5}，T]。
此外，各项指标有一个阈值，即超过该阈值不适宜进行预防性养护。这些阈值对应的时间用S表示。则裂缝率CR =5%对应的时间为S1，车辙深度RD=10mm对应的时间为S2，路况指数PCI=85对应的时间为S3，行驶质量指数RQI=9.6对应的时间为S4，横向力系数SFC=50对应的时间为S5，min{S1，S2，S3，S4，S5}
3.1雾封层
采用专用洒布车在沥青面层上喷洒薄层的高渗透性改性乳化沥青，形成严密的防水层将路面封闭，起隔水、防渗、保护路面使用功能。
3.2稀浆封层
由连续级配集料、填料、乳化沥青、水拌匀后摊铺在路面上的封层，具有防水、防滑、耐磨耗、填充等作用。
3.3微表处
由乳化沥青、水、矿粉等原材料按一定比例组成的高分子聚合物改性乳化沥青，和一定比例的石料通过专用摊铺设备进行搅拌后摊铺到沥青路面上，用于对道路的多功能维护及路面使用性能的改善的预防性养护措施。微表处是沥青路面预防性养护技术的主要形式。
3.4碎石封层
碎石封层分为异步碎石封层和同步碎石封层，一般多采用后者。碎石封层用于基层表面时，起封水和改善基层与沥青层间联结作用；用于路面表面层，以恢复路面的抗滑性能、改善平整度、提高舒适性、延长使用寿命为主。
结语：
所建立的沥青路面预防性时机确定方法，以最少的资金投入，在路面强度发生大幅度衰减之前，对路面进行补强，以适应重载交通。采取的维修及时合理，减低路面全寿命周期费用。
参考文献：
[1]宋继增.高速公路沥青路面预防性养护技术的探讨[J].山西建筑，2010，（09）.
[2]王立新.高速公路路面的预防性养护及特点[J].养护天地，2010，（17）.
[3]董瑞琨，孙立军，彭勇.路面预防性养护时机确定方法探讨[J].中国安全科学学报，2004，（3）.
作者简介：
陈君炜，男，1982年7月，广西平南，本科，公路工程，工程师。