任 麗 娜
(山西省高速公路開發(fā)有限公司,山西 太原 030012)
瀝青路面是高速公路路面結(jié)構(gòu)中常用的形式,在車輛荷載和外部不良環(huán)境的綜合作用下,瀝青路面容易出現(xiàn)諸如:開裂、坑槽、鼓包、唧泥等各種病害,如果不能及時(shí)處治和養(yǎng)護(hù),將對(duì)區(qū)域路段的正常通行造成嚴(yán)重的威脅。因此,在省內(nèi)的高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工過程中,必須重視預(yù)養(yǎng)護(hù)施工的推廣和普及,加大預(yù)養(yǎng)護(hù)施工在總體養(yǎng)護(hù)施工中的比重,實(shí)現(xiàn)省內(nèi)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工的轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展。
1)以高速公路預(yù)養(yǎng)護(hù)施工為例,最突出的特點(diǎn)就是要彰顯出
“預(yù)”的含義,預(yù)養(yǎng)護(hù)施工主要表現(xiàn)在兩方面,即:預(yù)先和預(yù)防兩方面。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工可以安排在瀝青路面完好或者出現(xiàn)輕微病害前進(jìn)行,以瀝青路面最常見的開裂病害為例,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)安排在表面開始出現(xiàn)密集網(wǎng)狀細(xì)紋或者單條裂縫開裂跨度不大于1.5 mm時(shí)開始執(zhí)行預(yù)養(yǎng)護(hù),通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)現(xiàn)將各種病害扼殺在搖籃中的目的。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工實(shí)踐中,常用的評(píng)價(jià)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的方法主要包含:決策樹法、全壽命周期預(yù)測(cè)法及蟻群網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法。
2)注重預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工的周期性特點(diǎn)。以在役高速公路為例,隨著交通量的增加,高速公路的承載能力和耐久性隨著服役時(shí)機(jī)的增加而呈現(xiàn)出不同程度的衰減,為了體現(xiàn)養(yǎng)護(hù)施工的“兜底”特點(diǎn),必須制定滿足預(yù)防性養(yǎng)護(hù)條件的周期性養(yǎng)護(hù)方案。依照養(yǎng)護(hù)方案,對(duì)路面各項(xiàng)力學(xué)參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣分析,經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析,實(shí)現(xiàn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)周期時(shí)間節(jié)點(diǎn)的量化。以高速公路為例,結(jié)合公路的通行量及通行荷載特點(diǎn),會(huì)制定相應(yīng)的定期檢測(cè)和技術(shù)狀態(tài)普查方案,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案,能夠顯著控制高速公路瀝青路面的惡化進(jìn)程,最大程度延緩瀝青路面的疲勞破壞進(jìn)程。
在制定高速公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工方案時(shí),首先應(yīng)滿足預(yù)養(yǎng)護(hù)方案執(zhí)行的可行性和適用性。結(jié)合高速公路的單位時(shí)間通行量、交通荷載特點(diǎn)及在役公路路面技術(shù)狀況等因素,輔助制定針對(duì)性的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案。在執(zhí)行高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)方案時(shí),具體措施制定應(yīng)以處治效果為基準(zhǔn),而不是處治方式和類型為主,經(jīng)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐論證,常用的高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的效果如表1所示。
表1 常用高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施效果
分析表1可知,在常用的各種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施中,在預(yù)防性方法選取過程中,應(yīng)堅(jiān)持以平整度指標(biāo)和密封性作為基本的選定原則,抗滑性指標(biāo)應(yīng)單獨(dú)處理和評(píng)價(jià)。此外,在綜合分析各種影響因素的過程中,應(yīng)重點(diǎn)考慮瀝青路面的密封性對(duì)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的最低限控制原則,并積極采取必要的措施解決瀝青路面的滲水問題。
在高速公路瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)施工實(shí)踐中,借助稀漿封層施工技術(shù)能夠明顯增強(qiáng)瀝青路面承載強(qiáng)度,且能有效緩解瀝青路面的老化問題,稀漿封層施工使用的瀝青混合料級(jí)配值較低,顆粒直徑劃分屬細(xì)粒徑混合料,滿足常溫拌和要求,在瀝青混合料“破乳”前完成攤鋪,由于全程冷拌和施工,避免了因加熱導(dǎo)致的瀝青混合料老化問題。此外,經(jīng)稀漿封層施工后,路面結(jié)構(gòu)的整體性效果良好,以往的瀝青罩面處治技術(shù),由于密封層和原始路面層之間的層間特性明顯,而稀漿封層施工技術(shù)憑借稀漿混合料的流動(dòng)性和和易性,能夠和原路面有效粘合,形成統(tǒng)一的受力整體。
在具體施工過程中。應(yīng)先詳細(xì)檢查原有基層和透層瀝青的施工質(zhì)量,徹底清理表面雜物和油漬,保證稀漿封層和路面透層之間的良好貼合能力,應(yīng)控制稀漿混合料碎石粒徑指標(biāo),使用標(biāo)準(zhǔn)篩,篩分超大粒徑碎石,防止由于碎石級(jí)配不良導(dǎo)致的拌和不徹底問題。稀漿封層攤鋪機(jī)械設(shè)備的攤鋪厚度應(yīng)控制在合理范圍內(nèi),若稀漿層厚度不足容易影響稀漿層的密封性,若稀漿封層厚度過大,容易引起強(qiáng)度不足引發(fā)的表面“鼓包”問題,根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)段現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),經(jīng)壓實(shí)以后的稀漿封層厚度值應(yīng)介于5 mm~6 mm范圍內(nèi)。
微表處也是一種使用極其廣泛的預(yù)養(yǎng)護(hù)施工技術(shù),和稀漿封層技術(shù)不同的是,微表處的作用主要是提升瀝青路面表面的抗?jié)B能力,通過表面處治,能夠提高原有路面的抗滑性能和耐磨耗性能,并對(duì)路面車轍有一定的輔助修補(bǔ)作用,經(jīng)微表處后的路面在完全封閉交通2 h~3 h以后,便可正常開放交通運(yùn)營。省內(nèi)微表處使用的主要材料是一種改性乳化瀝青稀漿封層材料的改進(jìn)產(chǎn)品,攤鋪厚度一般控制在15 mm左右。
在施工階段,微表處攤鋪機(jī)械應(yīng)保持較低的速率勻速推進(jìn),保證作業(yè)面范圍內(nèi)的攤鋪厚度保持均勻等厚。在攤鋪的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)位置應(yīng)人工配合攤鋪找平,施工接縫應(yīng)盡可能布設(shè)在路面標(biāo)線上。微表處材料在拌和和攤鋪全程應(yīng)保持較好的和易性和流動(dòng)性,防止出現(xiàn)凝固和集料碎石離析問題。不同作業(yè)塊攤鋪完成后, 應(yīng)處理好接縫,由于施工機(jī)械的誤差影響,在攤鋪后期會(huì)出現(xiàn)一定程度的攤鋪厚度下降問題,且攤鋪尾聲的大粒徑碎石增多,集料變得松散,成型困難。在繼續(xù)新的攤鋪前,應(yīng)使用軟皮攤鋪在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)范圍內(nèi),并保證軟皮和攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面邊緣對(duì)齊,從起始位置至上一次攤鋪邊緣厚度逐級(jí)增加,部分邊緣不平整位置應(yīng)進(jìn)行人工找平。
超薄罩面預(yù)養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的主要功能是提高路面的平整度指標(biāo),降低由于路面平整度較低導(dǎo)致的車輛振動(dòng)和荷載沖擊,提高高速公路的行車平順性和舒適度,此外,罩面表面應(yīng)保證一定的摩擦系數(shù)指標(biāo),保證車輛的剎車距離能夠控制在安全范圍內(nèi)。為了突出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工的低碳環(huán)保性,當(dāng)前省內(nèi)積極推廣使用的超薄罩面類型以冷罩面為主。冷罩面主要是將乳化瀝青混合料或者改性乳化瀝青混合料和級(jí)配碎石材料均勻攪拌后,在常溫環(huán)境下直接攤鋪并壓實(shí)的一種施工工藝;冷拌和攤鋪施工能夠明顯控制瀝青使用量,瀝青混合料中富集的陽離子乳化瀝青材料和級(jí)配碎石的粘附性良好,經(jīng)工程實(shí)踐研究表明,冷拌和瀝青混合料的瀝青使用量能夠削減至少15%以上;此外,冷罩面施工技術(shù)全程不需要加熱,節(jié)約能源,能夠間接減少大量的化石能源燃燒,且施工環(huán)境要求相對(duì)寬松,以省內(nèi)氣候條件為例,至少能夠滿足全面8個(gè)月以上的施工允許期。
在省內(nèi)高速公路項(xiàng)目的運(yùn)營、建設(shè)及后期養(yǎng)護(hù)實(shí)踐中,高速公路的綜合養(yǎng)護(hù)能力,尤其是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)能力直接反映出一個(gè)省份的經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展能力;在后續(xù)的預(yù)養(yǎng)護(hù)施工實(shí)踐中必須明確預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的基本原則,根據(jù)省內(nèi)高速公路的病害情況選取針對(duì)性的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,做好不同養(yǎng)護(hù)措施的聯(lián)合使用,切實(shí)推進(jìn)省內(nèi)高速公路瀝青路面的預(yù)養(yǎng)護(hù)施工綜合能力。