瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)綜合性 分析與研究
發(fā)布時(shí)間::2014-11-03
????? 摘要:公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以使公路及其附屬設(shè)備的壽命延長(zhǎng),從而起到保護(hù)公路的作用。本文中筆者針對(duì)我國(guó)瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的技術(shù)及措施進(jìn)行了具體的分析和闡述,這對(duì)實(shí)際的公路養(yǎng)護(hù)具有十分重要的意義。
???? 關(guān)鍵詞:公路養(yǎng)護(hù) 道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施
???? 1 概述
????? 道路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,隨著我國(guó)交通事業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,道路狀況得到了明顯的改善。公路部門近年來(lái)把重點(diǎn)漸漸從建設(shè)向養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)移,但長(zhǎng)期以來(lái),人們習(xí)慣于路面出現(xiàn)破損后,才想起要對(duì)它進(jìn)行維修。通常說(shuō)的補(bǔ)坑槽,就屬于消極的養(yǎng)護(hù)手段。因?yàn)橥谶@時(shí)候道路已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害,而且大部分是結(jié)構(gòu)性病害。如果能夠重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的作用,道路就會(huì)不挖坑槽,或者少挖坑槽,從而大大延長(zhǎng)道路使用壽命,提高了道路使用質(zhì)量,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā),可以節(jié)約大量資金和維修成本。
????? 2 道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)概念
????? 道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在道路的結(jié)構(gòu)性破壞未出現(xiàn)之前,以及早期病害沒有發(fā)生或發(fā)生之后,進(jìn)行使路面結(jié)構(gòu)能力不提高的養(yǎng)護(hù)維修措施,在路面保持通車的條件下,使原有路面的使用壽命延長(zhǎng),推遲道路重建和大修的一種養(yǎng)護(hù)措施。
???? 該理念與傳統(tǒng)道路養(yǎng)護(hù)理念有區(qū)別,其具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:①延長(zhǎng)狀態(tài)良好的道路系統(tǒng)的使用時(shí)長(zhǎng),使未來(lái)的破壞推遲,在結(jié)構(gòu)承載力不增加的條件下使系統(tǒng)功能得到改善;②在一定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用相應(yīng)的措施,同時(shí)在相應(yīng)條件的路面上發(fā)揮其作用。
????? 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施,它并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞,而是通過采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)努力拓寬人們對(duì)于道路早期病害的認(rèn)識(shí)空間,提前發(fā)現(xiàn)道路隱藏的隱形病害存在,并施以正確的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,其核心是運(yùn)用最佳的成本效益養(yǎng)護(hù)措施,有計(jì)劃地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理。
????? 3 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)采取的主要措施
????? 3.1 道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)和原則
?????? 針對(duì)性和及時(shí)性是進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要原則,即在適宜的時(shí)間采用相應(yīng)的技術(shù)工藝,對(duì)需要養(yǎng)護(hù)的位置實(shí)施養(yǎng)護(hù)。從理論層面來(lái)分析,是強(qiáng)調(diào)在出現(xiàn)某種隱患和缺陷前采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施;在具體養(yǎng)護(hù)工作中,也是一個(gè)相對(duì)的概念,如在資金方面體現(xiàn)在提前使用傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)資金,在時(shí)間方面體現(xiàn)在出現(xiàn)某一隱患和缺陷前進(jìn)行養(yǎng)護(hù);這不只是在通車初期按照路面衰減的具體情況及時(shí)采取新的養(yǎng)護(hù)工藝和技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),其周期性比較顯著;而是在路面的整個(gè)使用壽命周期內(nèi)和日常養(yǎng)護(hù)、專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)交替使用,且互補(bǔ)的應(yīng)用形式。
???? 3.2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施
????? 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)要求工作者在日常的工作中仔細(xì)觀察和研究,不間斷地對(duì)路面、路基及其附屬設(shè)施進(jìn)行定期的測(cè)評(píng)及檢查,尤其在雨季應(yīng)勤檢查路基的穩(wěn)定性,特別要重點(diǎn)排查高邊坡及橋梁構(gòu)造物,經(jīng)細(xì)致的研究后采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案,及時(shí)排除隱患,應(yīng)從各個(gè)方面對(duì)道路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù),如路面、路肩和邊坡、排水設(shè)施和防護(hù)設(shè)施等。
????? 3.2.1路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施
????? 根據(jù)現(xiàn)有狀況,多數(shù)路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施只用于路面表面功能的改善,往往在路面結(jié)構(gòu)性破壞未形成的前提下使用。針對(duì)剛性路面和柔性路面筆者提出不同的養(yǎng)護(hù)措施。
????? 3.2.1.1 對(duì)于剛性路面,可采取金剛研磨、接縫重新填縫、全厚及部分厚度修補(bǔ)、裂縫封縫、傳力桿翻新和剝落修補(bǔ)等措施。
????? 3.2.1.2 對(duì)于柔性路面,可采取霧封層、石屑封層、超薄冷拌封層(稀漿封層、微表處、開普封層)、薄層及超薄熱瀝青罩面(密級(jí)配混合料、ogfc開級(jí)配磨耗層、多孔隙路面、sma、novachip 超薄粘結(jié)磨耗層) 、封縫等措施。因國(guó)內(nèi)高速公路主要以瀝青路面為主,故本文主要針對(duì)瀝青路面的修復(fù)措施將作以下歸納介紹:
????? ①霧封層(fog seal)——將慢裂乳化瀝青稀釋液或特制路面保護(hù)劑噴灑(霧化)到現(xiàn)有瀝青路面表層,主要用于封住細(xì)小裂縫及表面孔洞,以及恢復(fù)那些因正常使用中的瀝青發(fā)生氧化導(dǎo)致的輕微干裂、小骨料損失等問題,此環(huán)節(jié)重點(diǎn)在于噴灑量,適宜的噴灑量能使路面壽命延長(zhǎng),延緩修復(fù)時(shí)間;如果噴灑量太多路面會(huì)打滑。
???? ②石屑封層(chip seal) ——傳統(tǒng)且最普通的表層養(yǎng)護(hù)方法,也叫做油石層或表面處治。施工方法是先將瀝青材料(熱瀝青、輕制瀝青、乳化瀝青等)噴灑在路面上,撒布砂、單粒徑或級(jí)配適宜的集料,再碾壓。此法不適用于機(jī)場(chǎng)跑道和高速公路,而在交通量較低的道路上用于抗滑性能的改善。
???? ③微表處(microsurfacing) ——其實(shí)微表處是一特殊的稀漿封層措施。稀漿封層是將慢裂或速裂型乳化瀝青、優(yōu)質(zhì)細(xì)集料、礦物填料、添加劑、水等材料構(gòu)成冷拌混合料鋪設(shè)在路表面。但微表處往往由特制高分子改性乳化瀝青、水和必要的催化劑、礦物填料和優(yōu)質(zhì)級(jí)配細(xì)集料構(gòu)成,使用專業(yè)攤鋪設(shè)施一次性完成施工,且無(wú)需碾壓,約1h就能開放交通,再利用車輪碾壓使其固化,往往約1cm厚。用來(lái)修復(fù)基層基本穩(wěn)定但面層已出現(xiàn)一定程度的破損的道路,可通過標(biāo)高微調(diào)和微車轍填充等方法使表面抗滑能力得到恢復(fù)。
???? ④開普封層(cape seal) ——此項(xiàng)措施最早被運(yùn)用于南非開普敦。其做法是將一層微表處或稀漿鋪設(shè)于新近鋪設(shè)的石屑封層上,以免石屑脫落,提供永久的磨耗層,且使反射裂縫消散。
????? ⑤ogfc開級(jí)配磨耗層(open graded fric2tion courses) ——一種15% ~25%孔隙率的特大“開式”結(jié)構(gòu),由均一的集料粒徑骨架組成,配以很少的細(xì)粒料,為確保集料上的粘結(jié)料不脫落,還要摻入將改性粘結(jié)劑或纖維。其典型特征是減少且快速排干卡車行駛時(shí)產(chǎn)生的水霧,排凈路面積水,使?jié)衤坊サ陌l(fā)生率減少,避免出現(xiàn)車轍。層約為16~30mm的厚度,下覆層必須能夠防水。多孔隙路面( porous asphalts)與og2fc類似,并廣泛應(yīng)用于歐洲,但其更粗糙,孔隙率更大,而且級(jí)配是間斷性的。
????? ⑥novachip 超薄粘結(jié)磨耗層——法國(guó)的sir 在1988 開發(fā)了該方法,其特點(diǎn)與sma類似,利用優(yōu)質(zhì)軋制集料,間斷級(jí)配。工藝流程:將一層較厚的改性乳化瀝青鋪設(shè)于舊瀝青路面上,然后立即完成熱拌瀝青混合料的鋪筑,此時(shí)乳化瀝青上升裹附于熱拌瀝青混合料的石料周圍,乳化瀝青粘接層破乳,然后原路面和超薄熱瀝青層粘接,在使用壓路機(jī)碾壓,不超過20min就能開放通車。保持10~20mm的攤鋪厚度,其特殊的斷級(jí)配混合料能使路面噪音大大降低,且不會(huì)出現(xiàn)太多的水霧;抗滑性能更高,排水性能更好,同時(shí)使雨天行車更加安全,在中等水平的舊路面用的較多。
????? ⑦封縫(cracks seals) ——封縫劑可以避免碎屑和水侵入路面裂縫,使路面壽命延長(zhǎng),包括專用壓縫帶、熱瀝青和乳化瀝青等,在日常養(yǎng)護(hù)或采取其它措施前的裂縫預(yù)處理施工中應(yīng)用廣泛。
?????? 綜合上述各種處治措施,結(jié)合現(xiàn)有道路不同瀝青路面病害形式,作者根據(jù)多年路況調(diào)查和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建議具有針對(duì)性地采取一定的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,以達(dá)到真正處理徹底的功效,處治方案詳見下表一。
????? 3.2.2 其他預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施
????? ①對(duì)路肩和邊坡的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。雨水在很大程度上能夠損壞邊坡和路肩。所以應(yīng)該植樹造林,種植邊坡草和路肩草,以免雨水沖刷。雨水沖刷公路邊坡后,隨之公路水毀現(xiàn)象頻發(fā),如滑坡和坍方等,所以,在邊坡處應(yīng)加強(qiáng)地表水及地下水的疏導(dǎo)和截流,其中地表水的處理是關(guān)鍵。為避免因雨水侵蝕而出現(xiàn)的滑坡和坍方,應(yīng)及時(shí)填縫處理邊坡的裂隙。此外,避免邊坡坍塌的另一重要手段就是對(duì)邊坡內(nèi)部加固處理,或?qū)跬翂υO(shè)置在邊坡處。
?????? ②對(duì)排水設(shè)施的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。常對(duì)排水溝清理,清疏涵洞,對(duì)橋梁泄水孔進(jìn)行疏導(dǎo),尤其是兼用農(nóng)用水渠的水溝,應(yīng)對(duì)水溝內(nèi)的雜物時(shí)常清理;如果河床較高,要對(duì)河流進(jìn)行清理和疏導(dǎo),使水流通暢,以防水毀公路。橋涵病害不易被發(fā)現(xiàn),而且發(fā)展較緩慢,隱蔽性很強(qiáng),這是其最大的特性,但其一旦爆發(fā)就會(huì)在瞬間造成車毀人亡。所以要常檢查橋涵,及時(shí)維修,以免病害蔓延。
????? ③對(duì)防護(hù)設(shè)施的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。公路防護(hù)設(shè)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵是擋土墻和擋水墻,若其發(fā)生窟窿、開裂,以及墻內(nèi)土石被沖空等現(xiàn)象,需針對(duì)其原因進(jìn)行研究和分析,運(yùn)用相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)及加固。
????? 4 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)分析
????? 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可確保路面服務(wù)性指數(shù)psi一直保持良好狀況,因?yàn)槁访嬉恢北槐Wo(hù),所以路面結(jié)構(gòu)的損傷程度一般不大。若路面是一種資產(chǎn),則預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可獲得資產(chǎn)保值的效益,同時(shí)也可將其稱作
????? 路面保值(所謂pavement preservation-pro2ecting the investment)。
?????? 以城市道路工程維修改造和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用進(jìn)行比較:新建瀝青路面按使用壽命10~15年,工程造價(jià)200元/平方米計(jì)算,道路設(shè)施平均每年的使用耗值為20~13.3元/平方米;若根據(jù)路面情況及時(shí)的作瀝青路面抗老化處理預(yù)防性養(yǎng)護(hù),可延長(zhǎng)使用壽命2~3年,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用為20元/平方米,道路設(shè)施平均每年的使用耗值為10~6.7元/平方米,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益比新建高出1倍左右。具體案例:2006年武漢市市城管局使用瀝再生抗老化處理技術(shù),對(duì)東湖路(梨園廣場(chǎng)至文明橋)、中山大道(六渡橋至南京路)兩條路段實(shí)施抗老化處理,工程施工總面積9萬(wàn)平方米。從目前的實(shí)施效果來(lái)看,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),受到了各方好評(píng)。
?????? 5 結(jié)束語(yǔ)
?????? 凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢??茖W(xué)性養(yǎng)護(hù)的具體體現(xiàn)以及控制公路病害的有力措施是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以使公路及其附屬設(shè)備的壽命延長(zhǎng),從而起到保護(hù)公路的作用。
?????? 參考文獻(xiàn):
???? [1]蘇衛(wèi)國(guó).道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念、應(yīng)用及發(fā)展,[j].廣東公路交通,2005.
???? [2]宋麗蔚.呂少芳.城市道路早期破壞原因及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策,[j].城鄉(xiāng)建設(shè),2005.
????? [3]許華艷.道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)微表處技術(shù).工程技術(shù),2008.
????? [4]k.t.hall,c.e.correa,s.h.carpenter.r.p.elli2ot,rehabiltation strate-
??????? gies for highway pavements[r].nchrp project c1-38 final report,2001.
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