鄭麗堂
(云南省交通投資建設(shè)集團(tuán)有限公司大理管理處 云南大理 671000)
在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下,我國(guó)國(guó)民生活水平不斷提升,大型車輛逐漸增多,交通壓力也逐漸增大,并且因超載發(fā)生車禍的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此,對(duì)于我國(guó)高速公路的路面質(zhì)量提出了更高的要求。同時(shí),多條公路剛剛建成通車,就因質(zhì)量問(wèn)題而不得不被迫停止使用,針對(duì)這一現(xiàn)象,我國(guó)開(kāi)始研究能夠有效減輕高速公路瀝青路面的損耗程度的實(shí)用技術(shù)。
目前我國(guó)進(jìn)行的道路養(yǎng)護(hù)方式主要是以后期維修為主,很多高速公路投入使用僅兩三年就必須維修,這樣不僅不能從根本上解決問(wèn)題,還會(huì)增加維修成本,造成資源浪費(fèi)。因此,積極研究高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)技術(shù)是十分必要的。高速公路在修建初期應(yīng)該考慮車輛通行的速度、路面承載能力、路面磨損程度、駕駛舒適度、行車安全以及對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)等因素。另外,經(jīng)相關(guān)研究結(jié)果顯示,路面的承載力不是快速下降的。在投入使用的初期階段,其承載能力在以緩慢的速度下降,然而當(dāng)損耗程度達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí),路面的承載力變飛速下降,各種問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。若從施工開(kāi)始時(shí),就采用瀝青路面養(yǎng)護(hù)的實(shí)用技術(shù),則可以從根本上解決這一問(wèn)題,從而使高速公路路面保持良好的狀態(tài),增加其使用期限。
高速公路是社會(huì)發(fā)展必不可少的交通運(yùn)輸系統(tǒng)之一,快速、安全、舒適、通暢是其基本要求。所以,對(duì)高速公路路面的養(yǎng)護(hù)比較特殊,主要有以下幾個(gè)特征:
由于各地氣候不同,因此氣溫條件、水溫條件、車流量以及超載車輛的相關(guān)數(shù)據(jù)也就不同,這就需要具體問(wèn)題具體分析,根據(jù)不同的情況,提前做好瀝青路面的養(yǎng)護(hù),安排好工作流程,把控好每一個(gè)環(huán)節(jié),保證在公路通車后,運(yùn)行得安全順暢,進(jìn)而延長(zhǎng)公路的使用壽命,提高公路的運(yùn)行質(zhì)量[1]。
對(duì)高速公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是一刻也不能停的,每天都有新的變化,并產(chǎn)生不同的工作內(nèi)容。春季是路面最容易出現(xiàn)裂縫的時(shí)候,需要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)工作;夏季是最適宜進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)的季節(jié),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行路況排查及檢修;秋季則要盡快完成最后階段的養(yǎng)護(hù)工作,為冬季道路維護(hù)抓好提前量;冬季主要是做路面清掃工作,并應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。所以,高速公路養(yǎng)護(hù)是具有經(jīng)常性和周期性的特點(diǎn)的。
復(fù)原性主要是指高速公路在經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)后,重新達(dá)到正常使用的標(biāo)準(zhǔn),即公路的各方面功能都能夠滿足基本的使用需求,而不是在實(shí)施養(yǎng)護(hù)技術(shù)后,公路功能反而下降。
高速公路的養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠增強(qiáng)路面強(qiáng)度,使得路面強(qiáng)度較之前有所增加。這樣不僅能修復(fù)公路已經(jīng)脆弱的部分,還能使公路強(qiáng)度再度增加,借此達(dá)到減少維修次數(shù)的目的。
時(shí)效性是指在進(jìn)行高速公路養(yǎng)護(hù)施工時(shí),會(huì)暫時(shí)關(guān)閉高速公路,在一定的時(shí)間里,會(huì)對(duì)社會(huì)秩序造成影響,因此,為了最大程度地減少施工對(duì)交通運(yùn)輸?shù)挠绊懀ǔ?huì)盡可能地減少養(yǎng)護(hù)工作的時(shí)間,加快施工速度,結(jié)束后,盡快恢復(fù)公路的使用。
高速公路具有車流量大,車速高等特點(diǎn),需要對(duì)公路實(shí)施養(yǎng)護(hù)工作時(shí),一般只關(guān)閉一個(gè)車道,同時(shí)保證施工工作人員的安全。
實(shí)施減輕高速公路瀝青路面的損耗程度的實(shí)用技術(shù)實(shí)際上就是對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,主要是對(duì)道路進(jìn)行定期的保養(yǎng)和維修,面對(duì)不同的路面狀況,將會(huì)采取不同的養(yǎng)護(hù)方法,即使高速公路路面并沒(méi)有損壞,沒(méi)有到達(dá)使用年限,也要定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。實(shí)施該技術(shù)的最佳時(shí)期即是路面還沒(méi)有損壞的時(shí)候,亦或是出現(xiàn)損壞征兆的時(shí)候。雖然實(shí)施該養(yǎng)護(hù)技術(shù)也要投入一定的成本,但卻能減少公路的維修次數(shù),進(jìn)而減少維修費(fèi)用。
2.2.1 減輕高速公路瀝青路面的損耗程度實(shí)用技術(shù)面臨的現(xiàn)狀
(1)具有全封閉或半封閉性,交通是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要紐帶,交通一旦中斷,會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)經(jīng)濟(jì),造成一定的損失。
(2)路面病害通常發(fā)展得非??欤瑯O易造成交通事故。
(3)路面一旦發(fā)生破損,就會(huì)耗費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)修復(fù),整個(gè)施工的成本也會(huì)非常大。
要想使高速公路保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)和保證車輛行駛安全,就不能讓公路病害持續(xù)發(fā)展下去,影響正常的交通秩序。因此,實(shí)施高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)的實(shí)用技術(shù)勢(shì)在必行。
2.2.2 選擇最佳的養(yǎng)護(hù)時(shí)間
瀝青路面的使用時(shí)限主要分三個(gè)階段:①剛開(kāi)始投入使用,瀝青開(kāi)始被消耗;②瀝青路面開(kāi)始有細(xì)小的裂縫和其他的小問(wèn)題;③路面開(kāi)始出現(xiàn)較為明顯的裂縫,路面開(kāi)始損壞,最終導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)被徹底破壞。瀝青路面養(yǎng)護(hù)是一種要求比較高的養(yǎng)護(hù)方法,要求在路面的情況還處于比較好的狀態(tài)時(shí),前面所提到的第1階段就開(kāi)始實(shí)施養(yǎng)護(hù)技術(shù),在一開(kāi)始就使路面保持在最佳狀態(tài),從而延長(zhǎng)道路的使用期限[2]。
2.2.3 養(yǎng)護(hù)周期規(guī)律
這種養(yǎng)護(hù)技術(shù)的要求十分嚴(yán)格,在路面的功能逐漸下降的同時(shí),就應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)措施,即定期對(duì)路況進(jìn)行檢測(cè),搜集相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)、評(píng)估,一旦發(fā)現(xiàn)路面性能下降到一定程度時(shí),就要提前進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使其恢復(fù)原有的功能。一般來(lái)說(shuō)高速公路每年都要進(jìn)行這樣的檢測(cè)工作,以便能及時(shí)對(duì)路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,尤其是一些交通事故頻發(fā)的一些路段,更值得注意。因此,周期性時(shí)該養(yǎng)護(hù)技術(shù)的主要特征。經(jīng)相關(guān)研究結(jié)果顯示:瀝青路面在使用周期內(nèi),至少需要進(jìn)行6次以上的路面養(yǎng)護(hù),才能讓其發(fā)揮出真正的作用,同時(shí)提高路面使用性能[3]。
2.2.4 預(yù)防性
在路面檢測(cè)、評(píng)估工作進(jìn)行3年后,積累一定的數(shù)據(jù),就能夠制作出模型預(yù)測(cè)出高速公路的使用性能的變化規(guī)律,這樣就能夠提前制定出公路養(yǎng)護(hù)的工作計(jì)劃。這會(huì)該項(xiàng)技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì),檢測(cè)、評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè),三者結(jié)合,將有效提高養(yǎng)護(hù)工作的效率,甚至能預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的公路病害,提前做出對(duì)策。因此該養(yǎng)護(hù)技術(shù)屬于主動(dòng)養(yǎng)護(hù),體現(xiàn)了“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的養(yǎng)護(hù)原則。
2.2.5 機(jī)械化程度高
進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)需要先進(jìn)的技術(shù)手段支撐。使用先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)會(huì)大大提高工作效率,不僅可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)所需的檢測(cè)次數(shù),還可以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精密程度,后期的數(shù)據(jù)處理也會(huì)更加迅速。
針對(duì)輕高速公路瀝青路面的損耗程度實(shí)用技術(shù)的研究成果,提出在未來(lái)高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)的具體實(shí)行措施。包括損耗路面灌縫、坑槽修補(bǔ)和路表封層,三方面實(shí)用技術(shù)措施。
灌縫主要是為了不讓水分滲透到裂縫中,補(bǔ)縫和灌縫這兩項(xiàng)措施主要是為了處理已經(jīng)不再擴(kuò)大的裂縫以及正在受氣溫影響和車輪荷載還在擴(kuò)大的裂縫。一般路面結(jié)構(gòu)大多都是半剛性基層的結(jié)構(gòu),因此在路面開(kāi)裂時(shí),受到雨水沖刷和車輛碾壓,裂縫會(huì)持續(xù)擴(kuò)大,為了解決這一問(wèn)題,應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行灌縫。
對(duì)于路面出現(xiàn)坑槽、松散等問(wèn)題時(shí),主要采取以下兩種修復(fù)方法:熱補(bǔ)法和冷補(bǔ)法[4]。以前通常會(huì)使用熱補(bǔ)法,即把已經(jīng)損壞的部位的瀝青混合材料清理干凈,再加入新的瀝青混合材料進(jìn)行填充,這樣進(jìn)行修復(fù)可以提高修補(bǔ)質(zhì)量,但被丟棄的廢料容易污染環(huán)境,在一定程度上也會(huì)造成資源浪費(fèi)。因此,現(xiàn)在大都采用冷補(bǔ)法進(jìn)行路面修復(fù)。
路表封層技術(shù)屬于公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種,通常用于恢復(fù)道路使用功能以及處理非失穩(wěn)性車轍。常用的路面封層技術(shù)包括:霧狀封層、瀝青表處、碎石封層、薄層熱拌瀝青混合料、超薄磨耗層、稀漿封層和微表處技術(shù)。各路表封層適用條件如下:
3.3.1 霧狀封層
霧狀封層的功能主要是封閉路面,改善路面開(kāi)裂的情況,減緩路面材料的老化速度,提供路面邊緣與路肩的輪廓。適用條件:①中等的縱橫向裂縫,塊狀裂縫;②路面已經(jīng)有松散、風(fēng)化的跡象;③已經(jīng)出現(xiàn)老化的瀝青路面;④水侵入結(jié)構(gòu)。期望壽命:1-2年,造價(jià):2.88~4.32元/m2。
3.3.2 瀝青表處
瀝青表處技術(shù)是使用聚合物改性瀝青修補(bǔ)裂縫或者先用少量沙子,再使用聚合物改性瀝青,最后進(jìn)行碾壓使其恢復(fù)平整。該技術(shù)能夠適應(yīng)各種天氣,溫度越高,效果越好。適合用于在交通流量小的時(shí)候進(jìn)行(日交通量<7500)。適用條件包括:①中度的縱橫向裂縫,塊狀裂縫;②路面
風(fēng)化開(kāi)裂(路面的廢料需要清理干凈);③不改變路面結(jié)構(gòu),暫時(shí)封住裂縫。期望壽命:1-3 年,造價(jià):7.2~11.92 元/m2。
3.3.3 碎石封層
在鋪設(shè)好瀝青之后,需要撒一些碎石,并用專業(yè)設(shè)備將其壓進(jìn)原路面的50%~70%,這樣可以增強(qiáng)路面的使用性能。經(jīng)過(guò)合理地規(guī)劃和養(yǎng)護(hù),碎石封層能夠大大提高路面強(qiáng)度,但是碎石容易出現(xiàn)松散的情況,還是只能將其應(yīng)用在交通流量適中的路段。適用條件包括:①低等的縱橫向裂縫,塊狀裂縫;②出現(xiàn)風(fēng)化開(kāi)裂的現(xiàn)象;③瀝青路面材料老化;④路面出現(xiàn)明顯損壞;⑤路面出現(xiàn)輕度起伏;⑥輕度唧漿;⑦抗滑能力降低。期望壽命:4-7 年,造價(jià):?jiǎn)螌?7.1~8.64 元/m2,雙層 10.56~11.92 元/m2。
3.3.4 薄層熱拌瀝青混合料
路面鋪設(shè)瀝青的厚度應(yīng)控制在19~38mm,密級(jí)配、開(kāi)級(jí)配、SMA均可。適用條件包括:①中輕度的縱橫向裂縫,塊狀裂縫;②路面風(fēng)化開(kāi)裂(路面的廢料需要清理干凈);③路面出現(xiàn)起伏;④輕度唧漿;⑤路面性能減弱;⑥抗車轍。期望壽命:7-10年,造價(jià):密級(jí)配16.7~19.2元/m2,開(kāi)級(jí)配 12~13.5 元/m2。
高速公路瀝青路面是公路基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,由于交通流量的不斷增加、承載壓力增強(qiáng)、自然環(huán)境的影響等一系列原因,長(zhǎng)時(shí)間下去必然會(huì)造成損壞。在未來(lái),實(shí)施減輕高速公路瀝青路面耗損程度的養(yǎng)護(hù)技術(shù),是十分關(guān)鍵的,進(jìn)一步提高公路的使用壽命,減少公路維修成本,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很大意義。