高速公路沥青路面养护技术现状与发展

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  摘要:在当前的公路工程中沥青公路路面的养护技术应用十分普遍,本文主要就对沥青路面养护技术的现状与发展进行相对有效的阐述和分析。

  随着公路建设事业的加快速度进行发展,沥青路面因其造价低、平整度高、噪音小、行车舒适、修复方便等优点,被大范围的使用在高速公路路面面层,为我国的交通运输事业发挥着巨大的作用。但是随着通车年限的不断延长,在行车荷载和外因的共同反复作用下,其性能逐渐降低,从而在使用的过程中出现纵向裂缝、网裂、车辙、翻浆等各种各样的路面病害,这些病害不仅大幅度的降低了沥青路面的结构强度、承载能力和行车舒适性,而且对行车速度、行车舒适度、路面常规使用的寿命及交通安全带来不良影响。

  当前我国沥青路面养护情况不佳,主要体现在以下几个方面:①养护对象。养护的对象比较广泛,包括填补路面坑槽,清理路面,周边绿化工作等;②技术水平不足。沥青路面的部分病害需要采取了特殊的工艺进行治理,而施工团队的技术水平不足,养护效果不理想,使得公路的常规使用的寿命受到严重影响;③养护人员综合素养不佳。公路养护是一项专业的工作,养护人需要具备专业的知识技能,但是现在许多公路养护人员的素质并未达到相关的要求,或者部分实施工程人员的责任心不足,养护中对自身的活动没有严格的要求,操作较为随意,也会对养护效果带来较大的限制作用;④养护人员的操作不规范。实施工程人员并没有需要最大限度地考虑各种各样的因素制定养护方案,施工操作时也没有根据公路养护技术标准来进行,安全意识及质量意识薄弱,使之养护情况达不到预期。养护过程中的安全意识也比较薄弱,最终影响到整个公路的养护水平。另外,公路沥青路面的养护需需要消耗的原材料较多,很多类型的设备、人员等,在资金方面较为短缺,也是公路养护施工受到限制的主要的因素[1]。

  微表处技术的好处是节省修复时间,使公路可以尽快投入到正常的使用中。除此之外,公路表层的养护是十分精细的。细小裂缝是容易被忽视的公路病害。路面表层的微裂缝一旦扩散,损坏将是大规模的,公路的内部结构也会被危及,所以,处理这种沥青路面上的不规则的裂缝时,可通过乳化沥青进行封层,增强公路的防水性,防止其进一步蔓延。

  裂缝密封是一种通用的沥青混凝土路面养护技术。裂缝密封过程主要有路面裂缝准备和施用合适的密封材料组成。正常施工条件下,裂缝密封是一种低成本、高效率的预防性养护措施,可有效延长沥青混凝土路面的常规使用的寿命。我们不提倡全部采用直接填充裂缝或稀浆封层的贴封方法,而是有明确的目的性地设计了路面裂缝密封处理系统,即开槽灌缝或填缝工艺与材料相结合。

  针对路况良好的路面上伸缩量较大的热裂缝及反射裂缝,开槽灌缝是行之有效的修补办法。针对这类裂缝,在密封时,需沿裂缝开凿出足够宽的规则槽口,为密封材料提供足够的容纳和伸缩空间。密封材料应具备足够的低温延展性、粘性和抗疲劳特性,以适应冬季裂缝变宽拉伸的巨大应力。密封材料应按特定的工序灌注到处理过的裂缝槽口内。这类横向裂缝分布间隔应不低于6m。裂缝周围的路面应具备足够的强度和完整性,保证在开槽作业中不松散、不脱落。开槽灌缝工艺一般不适用于大量不规则、疲劳或车辙处的纵向裂缝。开槽密封工艺,由于密封材料是被灌注在规则的槽口内,因而受交通影响最小。工程实践证明,灌缝工艺可有效密封裂缝5至9年。

  填缝工艺则主要是针对密集裂缝而言,适用于密封那些分布密集、类型复杂的裂缝。填缝工艺由清洁裂缝(开槽或不开槽)和填充恰当的密封材料两步组成。填缝所使用的密封材料在具备良好低温延展性的同时还需有充足的抗住压力的强度,以抵御交通流的影响。裂缝较为密集、种类较多的路面上,适合使用填缝工艺进行密封,如分布间隔小于6m的横向裂缝,数量较为密集的纵向裂缝等,特别是车辙上的纵向裂缝,分布较近的块状或疲劳裂缝。密封材料可填充至开槽过的裂缝内,或直接贴封在清理过后的裂缝上。由于这样,密封材料的暴露面积加大,受交通流影响也随之增大。由于裂缝相对密集复杂、面层贴封施工及在车辙上进行裂缝密封,因此相对灌缝而言,填缝所使用的密封材料一定要具有更高的耐碾压和耐磨性能,以抵御交通流的影响。工程实践证明,填缝工艺可有效密封裂缝6至8年[2]。

  薄层罩面作为一项预防性养护技术,给原沥青路面提供了一个崭新的表面,平整度的改善提高了行车的舒适性抗滑能力的提高增加了行车的安全性路面原有的许多表面破坏,如坑洞、裂缝、辙槽等,都得到了有效的治理,延长了道路的常规使用的寿命。薄层罩面主要使用于消除破损,恢复原有路面平整度、改善路面性能的修复工作,按照施工工艺的不同又可分为冷薄层罩面、热薄层罩面和温薄层罩面三种。

  施工过程中利用改装过的摊铺机,就可同步完成改性乳化沥青喷洒和热沥青混合料摊铺。再经过钢轮压路机的碾压,早期病害路面就可以焕然一新。按理论上测算,一般高速公路路面常规使用的寿命至少在6年以上,但优良的超薄沥青混凝土磨耗层常规使用的寿命可长达8-10年。同时,磨耗层表面粗糙可增加车轮的抗滑性;降噪性、渗水性好,可以大幅度减少雨天常见的水雾,提高能见度。尽管磨耗层厚度仅有2cm,但却能与原有路面紧密结合、推移病害,这对节能降耗有较大的实用价值。

  修复性养护是指那些用来修复路面的局部损害或某种特定病害的养护作业,它通常用于路面已发生局部的结构性损坏,但还没有波及全局的场合,如路面光面、严重车辙、大面积裂缝、松散、沉陷变形等,此时路面病害性质已达“伤筋动骨”的程度,严重影响到结构常规使用的寿命,需要在一定的深度下进行面层和基层的重铺及再生修复作业,影响交通畅通。

  重铺需对路面进行大量的翻挖、铣刨,铣刨后路面和沥青重铺层之间设置粘结层,在施工粘结层之前要确保铣创路面洁净、干燥、无尘,再铺筑沥青混合料,一方面翻挖、铣刨造成了一定的环境污染,另一方面原有沥青混合料被废弃造成资源的浪费。

  沥青路面的再生修复是将旧沥青路面经过翻挖,回收,破碎,筛分后与再生剂、新沥青材料、新集料等按特殊的比例重新拌和混合料,使之能够很好的满足一定的路用性能并用其重新铺筑路面,不仅仅可以节约大量的沥青,砂石等原材料,同时有利于处理废料,保护自然环境。目前主要是采用就地热再生、厂拌热再生、就地冷再生。

  沥青路面养护技术的发展集中体现在材料、施工工艺、设备等方面,具体发展状况如下:

  沥青是沥青路面养护的主要材料之一,其主要是发展为乳化沥青及改性沥青。其中乳化沥青在施工中,可以使得路面的日常养护方法发生巨大的改变,由热态施工变为冷态施工。改性沥青及改性乳化沥青则是使得养护技术有了新的改性方式,包括改性石屑封层、改性雾层封层、改性薄层罩面、改性稀浆封层等,有效的提升了其性能,路面养护的效果更好。橡胶沥青也是一种新型的材料,其发展的潜在能力较大,可以在实践中推广应用。冷态补坑材料一直是修补路面坑洞的首选材料,现在技术人员以高分子聚合物及轻制沥青为基础,研制出了新型的冷补材料,其性能好,几乎能满足永久性修补的需求。

  材料的发展也带动了养护工艺的不断革新及进步,其性能的提升,使得现代沥青路面养护工艺逐步迈向冷态施工。传统单一的工艺进行养护施工的方式逐渐不能够达到良好的现代公路的养护要求,因此会在施工中将不同的工序或者各种工艺相结合,将各种工艺的优势互补,优化施工效率,提高养护质量。国外的新型技术也逐渐引进国内,妥善的解决施工中出现的问题。

  沥青路面养护设备的发展也是影响实施工程质量的关键要素之一。科学技术的发展,各类机械设备的功能更加全面,性能更良好,且逐渐发展为高效化,自动化,集成化设备,为路面养护工作提供有效的设备保障[3]。

  随着对沥青路面破坏病害研究的不断深入,预防、治理沥青路面病害技术的持续不断的发展完善,目前国内沥青路面养护施工作业的发展,在实施工程技术优化提高、沥青路面常规使用的寿命延长、沥青混合料性能提升、综合能耗与环保标准的提高等方面,正在朝着社会综合价值提升的方向,加以拓展和延伸。沥青路面养护治理技术,沿着预防为主、防治结合的养护理念,不断的提高沥青路面使用寿命。

  [1]翁梅泽,王火明,冯勇.沥青路面养护技术现状及发展[J].中国水运(学术版),2007,02:59-60.

  [2]唐光荣.沥青路面养护技术的现状与发展[J].黑龙江交通科技,2014,03:67.


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