預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

曾杰

海南省公路管理局萬(wàn)寧公路分局 海南 萬(wàn)寧 571500

引言

公路在裸露自然環(huán)境中遠(yuǎn)期遭受重力碾壓，結(jié)構(gòu)特性會(huì)逐漸減弱，加上遭受重力承載力、極端天氣等各項(xiàng)條件的限制，會(huì)有一定程度的損壞，從而嚴(yán)重影響了高速公路的安全運(yùn)行。通過科學(xué)、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，能夠顯著減少高速公路的問題，提升高速公路的各項(xiàng)性能指標(biāo)。在開展實(shí)際工作的時(shí)候，要根據(jù)高速公路的各個(gè)部分，采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施，將預(yù)防性高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的效能發(fā)揮到最大，切實(shí)提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用性，為公路平穩(wěn)經(jīng)營(yíng)帶來了保障。

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在公路養(yǎng)護(hù)過程中明確指出的概念，是指在沒有任何提高路面結(jié)構(gòu)承載能力的情況之下，對(duì)完好無(wú)缺路段或與公路相關(guān)的配套工程開展有計(jì)劃的養(yǎng)護(hù)管理方案，以增強(qiáng)路面的使用壽命，保證路面、路面工程等部位不受病害難點(diǎn)帶來的影響。預(yù)防性維修保養(yǎng)具有規(guī)律性特點(diǎn)。利用檢測(cè)技術(shù)對(duì)隱形病害進(jìn)行檢測(cè)和分析，制定合理的防范措施開展養(yǎng)護(hù)管理方案，可以降低后半期公路病害治理成本費(fèi)，對(duì)公路的可持續(xù)利用具有重要的意義危害。預(yù)防性維修保養(yǎng)是專門針對(duì)糾正性維修保養(yǎng)這一概念而提出的。精確性制的實(shí)施在公路某一部分的作用受到影響時(shí)，采用相對(duì)應(yīng)的防范措施開展病害或功效治療辦法，從而修補(bǔ)公路的正常運(yùn)行[1]。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)指的是在沒有病害的時(shí)候，或在病害的早期，采取養(yǎng)護(hù)預(yù)防措施，防止病害的惡化，確保公路的使用時(shí)間的延長(zhǎng)，公路的完好性，并提高公路的服務(wù)能力。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，務(wù)必合理劃分養(yǎng)護(hù)路面，根據(jù)路面特點(diǎn)選擇相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)防范措施，進(jìn)一步明確實(shí)際養(yǎng)護(hù)時(shí)間，以提高預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展預(yù)期效果。

2 公路瀝青路面典型病害

2.1 裂縫

對(duì)于公路瀝青道路來講，裂縫是一種最具代表性的高頻率病害，一般表現(xiàn)為橫向和縱向兩種形式，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)裂縫。在其中，橫向裂縫可分為荷載裂縫和非荷載裂縫。瀝青道路整體造成率最高的裂縫病害是荷載橫向裂縫。導(dǎo)致這類裂縫的主要原因是工作溫度收縮，而荷載橫向裂縫根本原因是工程施工技術(shù)差、路面設(shè)計(jì)不合理和汽車超載造成的。縱向裂縫的出現(xiàn)主要表現(xiàn)在路面劃分層次厚度不符合相關(guān)規(guī)定，壓實(shí)效果不好。比如瀝青路面施工完成后，有一些路面工程凹凸不平。除此之外，在鋪裝路面時(shí)，如果沒有按相關(guān)規(guī)定工程施工，這時(shí)候倘若車輛荷載很大，也可以引起縱向裂縫，而網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生率較低，通常是互動(dòng)交流疲倦。由于路面城市交通沒有規(guī)律，印痕差異較大，很容易產(chǎn)生許多條平行面縱向裂縫。倘若縱向裂縫之間有橫向或斜向裂縫，受外界客觀因素和時(shí)間的推移傷害，就會(huì)造成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)裂縫。

2.2 車轍

現(xiàn)階段在路面鋪設(shè)環(huán)節(jié)中，一般都以瀝青混合料為主要的鋪設(shè)原材料，這種路面在經(jīng)常使用的過程中，由于車輛碾壓所造成的影響，會(huì)造成變形，而且這種變形難以具備長(zhǎng)期性的特性。在出現(xiàn)車轍后，大眾的駕駛感受會(huì)明顯下降，會(huì)增加交通事故發(fā)生可能性。車轍關(guān)鍵是因?yàn)檐囎淤x予的承載力力所導(dǎo)致的，隨著承載能力的持續(xù)增大，道面上也會(huì)出現(xiàn)灌漿變形。除此之外，在瀝青路面中還使用了大量的瀝青材料，由于外界環(huán)境的改變，瀝青會(huì)出現(xiàn)改變，其自身承載能力也會(huì)帶來降低的難題，沒法擔(dān)負(fù)來源于路面的載荷力，這樣就會(huì)導(dǎo)致裁切變形現(xiàn)象的形成。當(dāng)瀝青混凝土因?yàn)閿D壓成型緣故會(huì)開始朝著兩側(cè)挪動(dòng)，會(huì)使路面發(fā)生凸出的現(xiàn)象，車轍還會(huì)朝著側(cè)面方向進(jìn)行挪動(dòng)，嚴(yán)重影響路面構(gòu)造原先的整齊性。

2.3 坑槽

當(dāng)車輛穿行在瀝青路面處時(shí)，車輛車胎中的路面砂礫石一般會(huì)讓瀝青路面造成一定的損壞。車輛在行車或搖晃行車中，往往會(huì)導(dǎo)致柴油和汽油的滴落，而瀝青所涉及的原材料會(huì)被汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)封閉液，因此黏附降低，從而導(dǎo)致路面縫隙的出現(xiàn)[2]。在鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，只有溫度保證規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)才能保證鋪設(shè)質(zhì)量和預(yù)期效果，因此應(yīng)盡量選擇適合自己的生態(tài)環(huán)境溫度開展生產(chǎn)作業(yè)。

2.4 變形

變形病害是屬于公路瀝青路面中發(fā)病率比較高的病害，可以呈現(xiàn)出的重要狀況路面明顯變形。事實(shí)上，近幾年來，農(nóng)村地區(qū)社會(huì)發(fā)展，導(dǎo)致道路交通狀況不斷上升，路面變形的概率越來越大，變形幅度越來越大，會(huì)對(duì)道路的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。這樣一來，道路變形會(huì)引起，不僅會(huì)使正常的安全駕駛高效率安全系數(shù)造成不利影響，還會(huì)降低道路的使用壽命。對(duì)于瀝青路面變形病害，主要原因是路面本身沒有很好的壓實(shí)度，即施工過程中壓實(shí)工作的推行不符合相關(guān)規(guī)定，所以一旦有很重的車輛荷載，就會(huì)出現(xiàn)路面變形。此外，倘若瀝青路面投入使用時(shí)間較長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)工作都還沒貫徹執(zhí)行，也會(huì)導(dǎo)致其承載力減少，造成變形病害。

3 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

3.1 微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)

公路在運(yùn)營(yíng)過程中，當(dāng)變形或沉降等早期病害發(fā)生到一定程度時(shí)，應(yīng)用微時(shí)養(yǎng)護(hù)技術(shù)基本上可以解決道路上的初步病害。施工人員在使用微時(shí)技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)配置將瀝青、填料等相關(guān)信息充分混合。然后用微米養(yǎng)護(hù)技術(shù)在部門鋪設(shè)一層薄薄的路面，這與薄層技術(shù)類似，但微米養(yǎng)護(hù)技術(shù)使用專業(yè)的機(jī)器設(shè)備租賃技術(shù)來鋪設(shè)油層，有效彌補(bǔ)薄層技術(shù)的不足，提高薄層的密度，提高其承載能力，施工人員在完成原料鋪設(shè)工作以后，處理橫向接口處進(jìn)行科學(xué)鋼筋連接。在建立路面高寬比指標(biāo)情況下，確立攤鋪規(guī)格技術(shù)參數(shù)，提升料漿的適應(yīng)力，保證路面的平整度。整體修補(bǔ)完畢后，還應(yīng)該邀請(qǐng)技術(shù)專業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)人員對(duì)修補(bǔ)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢查路面的透水性，防止修補(bǔ)維護(hù)保養(yǎng)預(yù)期效果不能達(dá)到規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)[3]。特別注意，微表處維修技術(shù)的施工材料一定要強(qiáng)度高、耐高溫、彈性強(qiáng)、耐磨性強(qiáng)的原料，施工人員必須按技術(shù)要求和生產(chǎn)工藝流程去操作，保證微表處維修技術(shù)的修復(fù)質(zhì)量，見圖1。

圖1 公路養(yǎng)護(hù)

3.2 公路養(yǎng)護(hù)部門如何選擇瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最佳時(shí)機(jī)

3.2.1 時(shí)間間隔法。時(shí)間間隔法，是指在路面預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間范圍【XA，XB】中，按照一定的時(shí)間間隔，進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間方案的選擇。從理論上講，該時(shí)間間隔可以按需選取，較小的時(shí)間間隔可使計(jì)算結(jié)果更精確；與實(shí)際的最優(yōu)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間越接近。但是，在現(xiàn)實(shí)中，因?yàn)榈缆窢顩r預(yù)測(cè)模型所做出的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況之間會(huì)有一定的差異，再加上預(yù)養(yǎng)護(hù)措施的性能也會(huì)受到設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量等方面的影響，所以，分析的結(jié)果肯定會(huì)與實(shí)際情況有所偏差。因此不需要選擇非常短的時(shí)間間隔。

3.2.2 用戶自定義法。用戶自定義方法是指，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際狀況，在適宜于預(yù)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間范圍中，選取若干個(gè)可行的時(shí)間（可以不等間距）作為預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間方案，之后，再對(duì)各個(gè)預(yù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間方案分別進(jìn)行成本效益分析。例如，一條公路瀝青路面適合進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間范圍是【2.3，7.9】，在該地區(qū)的公路養(yǎng)護(hù)部門每年都會(huì)進(jìn)行一次預(yù)養(yǎng)護(hù)，以實(shí)際情況為依據(jù)，可以選擇2.5年、3.5年、4.5年、5.5年和6.5年。

3.3 表面封層技術(shù)

表面密封是一種非常有效的防止技術(shù)。該技術(shù)需在原先路面下鋪裝修復(fù)層，用養(yǎng)護(hù)層維護(hù)保養(yǎng)原先瀝青。倘若壓實(shí)技術(shù)用于路面養(yǎng)護(hù)，密封劑、砂石料等混合化學(xué)物質(zhì)。占用表面壓實(shí)技術(shù)可以密閉式瀝青路面空隙，阻止間隙的進(jìn)一步拓展，提高路面抗滑性。鋪筑聚合物層減少瀝青氧化，在一定程度上提高路面的吸水能力，阻止雨水的滲入。通過采用表層壓實(shí)法進(jìn)行鋪面維護(hù)，可以降低鋪面石頭的消融。密封層由礫石密封，懸浮密封和砂石密封組成。砂礫石透層油技術(shù)都是圍繞砂礫石的。瀝青混合料驗(yàn)收合格后，噴灑瀝青混合料，涂上一定量的砂石料和砂，最后在表面涂上涂料。這樣的維護(hù)和維護(hù)相對(duì)容易，整個(gè)工程的投資也很少。采用該技術(shù)進(jìn)行路面維修后，可在短期內(nèi)獲得較好的維修效果。如果超過這個(gè)期限，道路將會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。拌和灰漿壓實(shí)法是一種表層壓實(shí)法。這種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)運(yùn)用高品質(zhì)調(diào)味品、瀝青混合料和添加劑。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)制作工藝就是將材料及密封膠充分混合，使原料均勻混合造成瀝青混凝土，瀝青混凝土分布均勻。這種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)所產(chǎn)生的養(yǎng)護(hù)層具有耐磨性，并與原來的瀝青涂層緊密聯(lián)系。

3.4 同步碎石

用專用型同步碎石透層油系統(tǒng)在路面高度一致攤鋪乳濁液瀝青、改性工程塑料瀝青或熱瀝青等碎石和結(jié)合料，接著用輪胎壓路機(jī)或自然駕駛碾軋，使之造成瀝青碎石磨耗層，可作為瀝青路面中的表面處理層，能增加瀝青路面基本上使用年限15年以后。一般來說，同步碎石專業(yè)性具有較強(qiáng)的抗滑性、黏附、防水性、耐用度、耐磨性和合理化等特點(diǎn)。對(duì)低級(jí)別公路，還可以作為對(duì)接路面，可以有效緩解財(cái)產(chǎn)臨時(shí)性比較嚴(yán)重嚴(yán)重不足的問題。它是一種性價(jià)比較高路面處理方法，可以大幅度減少路面的整體維護(hù)保養(yǎng)成本費(fèi)用。

3.5 灌封技術(shù)

一般情況下，在公路交付使用2年或者4年之后，即便其橫斷面、底層狀況良好，其深層結(jié)構(gòu)仍舊會(huì)受自然風(fēng)化、使用損耗產(chǎn)生的影響而發(fā)生裂縫。這時(shí)，在公路保養(yǎng)施工過程中，必須應(yīng)用灌封技術(shù)性，根據(jù)彌補(bǔ)這種表面的微小裂縫避免水分由裂縫進(jìn)到構(gòu)造內(nèi)部結(jié)構(gòu)。就目前來看，該技術(shù)的發(fā)展還可以在1～2a內(nèi)有效防止水分侵蝕所引發(fā)的路害難題，完成預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。在這個(gè)技術(shù)的發(fā)展環(huán)節(jié)中，施工單位必須要先用高壓空氣噴涌機(jī)器設(shè)備，將路面裂縫里的贓物（如碎石子等）清洗掉，再換鋼刷洗，直到路面漏出來整潔表面，再換專門灌封設(shè)備將密封劑灌進(jìn)路面裂縫中，從而封閉式微小的裂縫，抵制路害的建立，做到保養(yǎng)公路的效果。但應(yīng)注意，必須采用使用性能的熱塑性塑料作為密封劑，以確保該項(xiàng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展實(shí)際效果。

3.6 坑槽修補(bǔ)技術(shù)

針對(duì)瀝青路面裂縫損壞，必須根據(jù)具體技術(shù)主要內(nèi)容，提高路面平面度，保證安全駕駛舒適感，提高修補(bǔ)預(yù)期效果。路面縫隙修補(bǔ)技術(shù)主要運(yùn)用于路面縫隙、一部分網(wǎng)狀組織裂縫、間隙，一部分地面塌陷、挪動(dòng)間隙也可以通過修補(bǔ)工程加固的方式進(jìn)行修補(bǔ)。在其中，地?zé)嵩偕迯?fù)技術(shù)有重要學(xué)術(shù)價(jià)值[4]。該技術(shù)應(yīng)用專用設(shè)備對(duì)瀝青道路毀壞內(nèi)容進(jìn)行升溫變松進(jìn)行重塑，同時(shí)對(duì)重塑瀝青混凝土進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)重鋪壓實(shí)，進(jìn)一步開展熱接縫處、熱網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面、熱再生修復(fù)技術(shù)的一體化，可最大限度降低病害難點(diǎn)對(duì)整體建筑施工作用的危害性，保持路面特征的自適應(yīng)控制。這種技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)在于一次成型，冷料和熱料正中間無(wú)明顯接縫處。整體修復(fù)質(zhì)量遠(yuǎn)強(qiáng)過傳統(tǒng)冷做作業(yè)，整體技術(shù)修復(fù)率太低。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的持續(xù)提升，人們對(duì)交通出行和物流的需求不斷增加，因此，國(guó)家開始大力推動(dòng)高速公路的建設(shè)，以完善配套設(shè)施管理體系。公路在漫長(zhǎng)的使用中出現(xiàn)比較多的普遍病害難題，因此需要得到重視，在施工過程中，要認(rèn)真落實(shí)“建養(yǎng)并舉”的思想，對(duì)瀝青道路上可能發(fā)生的各類病害進(jìn)行科學(xué)保養(yǎng)，進(jìn)而提高道路使用效果及穩(wěn)定性，幫助人們出行、運(yùn)輸，從而促進(jìn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。