(湖南高速公路集團(tuán)有限公司衡陽分公司,湖南 長沙 410008)
伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在高速公路養(yǎng)護(hù)工作中的作用也日益突出。此技術(shù)主要是針對公路建設(shè)中或病害發(fā)生前對路面采取各種預(yù)防措施,以此實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)目的[1]。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)由于養(yǎng)護(hù)成本低、效果好等優(yōu)點(diǎn)成為未來公路養(yǎng)護(hù)的必然選擇。采取公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施既提升了公路的經(jīng)濟(jì)效益,同時也有利于我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
湖南省于1988年興建蓮易高速公路,為混凝土路面,截至2019年年底其通車總里程已經(jīng)達(dá)到6802km,新建改建的基本為瀝青路面。由于瀝青路面擁有表面平整、無接縫、行車舒適、振動小、噪音低、耐磨、不揚(yáng)塵易清洗、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、可再生利用等一系列的優(yōu)點(diǎn),全國高速公路瀝青路面越來越多,水泥路面越來越少。而因為受到周圍環(huán)境因素的影響和施工技術(shù)之間存在的差異性,使得瀝青路面在使用過程中的情況及質(zhì)量也會有所不同。其日常養(yǎng)護(hù)工作就顯得尤為重要,而采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施有針對性地及時解決路面問題,是保證高速公路運(yùn)營穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。
對高速公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的時候,需結(jié)合其瀝青路面的具體情況,選擇合理、有效的養(yǎng)護(hù)技術(shù),以此提升公路的整體性能[2]。對于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)而言,一般有稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)、微表處理養(yǎng)護(hù)技術(shù)、霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)和薄層罩面技術(shù)、超薄磨耗層技術(shù)等。
稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)最大的特點(diǎn)便在于和原來路面進(jìn)行黏結(jié)的程度比較高,具有較好的封水效果以及較強(qiáng)的抗滑性能。按照礦料配比的差異,稀漿封層可分為三類。此技術(shù)主要適用于裂縫比較小或者不太嚴(yán)重及各種滲水等問題的處理。采用此養(yǎng)護(hù)技術(shù)不但能夠有效避免病害溶蝕現(xiàn)象,而且能夠起到防滑作用。需要注意的是,在采用此技術(shù)前應(yīng)確保透層瀝青部分和基層瀝青部分的質(zhì)量合格,并將基層表面進(jìn)行徹底清掃以后才能施工,否則會對封層部分和基層部分間的黏結(jié)力造成影響,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重問題。此外,為避免層間存在的動力水壓造成的危害,需對混合料進(jìn)行科學(xué)配比并選擇合適的施工設(shè)備,對基層損壞嚴(yán)重的路段應(yīng)選擇大型銑刨機(jī)。
在實(shí)施高速公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)的過程中,如果遇到路面強(qiáng)度比較高且路面損害不大的路段,可以選擇微表處理養(yǎng)護(hù)技術(shù)。此技術(shù)不但能對路面的使用功能和耐磨性進(jìn)行修復(fù),還能夠延長道路的使用年限。微表處理養(yǎng)護(hù)技術(shù)一般應(yīng)用于城市干線道路和機(jī)場跑道等。在應(yīng)用時需結(jié)合相關(guān)技術(shù)要求、設(shè)備具體情況和施工時的天氣狀況等,對材料用量進(jìn)行合理調(diào)整,并在施工前對路面進(jìn)行預(yù)處理,嚴(yán)控養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,以確保工作的順利實(shí)施,其具體過程見圖1。
圖1 微表處理養(yǎng)護(hù)技術(shù)的運(yùn)用過程
高速公路一般在經(jīng)過長期使用后便會產(chǎn)生輕微的龜裂、細(xì)紋現(xiàn)象等問題。因為雨水等因素的不斷侵害,路面部分的滲水性也會加強(qiáng),進(jìn)而加重了路面的損傷程度。在此階段路面結(jié)構(gòu)雖保存尚好,但如果不及時處理很可能會導(dǎo)致坑洞病害、網(wǎng)裂病害等。對此,采用霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)時可以利用噴灑設(shè)備在瀝青路面表面噴灑流體狀材料,將其滲入裂縫之中,如此不僅可以修復(fù)路面,還可以恢復(fù)路面的黏附力。此養(yǎng)護(hù)技術(shù)的封水效果和放水效果都比較好,同時還能補(bǔ)充路面輕質(zhì)油分,具有一定的再生作用。
薄層罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要指采用瀝青混合料攤鋪機(jī)在原瀝青路表面攤鋪一層瀝青混合料,一般厚度選取15~30mm,以20mm 左右最宜,能夠有效恢復(fù)原有路面平整度,提升路面抗滑能力,處治如坑洞、裂縫、轍槽等病害,有效延長道路使用壽命。
根據(jù)施工工藝與材料不同可分為冷薄層罩面和熱薄層罩面兩種。冷薄層罩面主要采用的材料為乳化瀝青或改性乳化瀝青與集料的混合物,在常溫下進(jìn)行施工,具有延長施工季節(jié)、節(jié)省瀝青用料、減少污染能耗等優(yōu)點(diǎn)。熱薄層罩面指采用熱瀝青混合料進(jìn)行攤鋪,具有養(yǎng)護(hù)效果好、攤鋪厚度易于調(diào)節(jié)、可承載重交通、服務(wù)壽命長等優(yōu)點(diǎn),通常采用AC 密級配瀝青混合料或SMA瀝青混合料。
超薄磨耗層(Novachip)作為一種新型的預(yù)養(yǎng)技術(shù),它是一種間斷級配粗集料與改性瀝青的熱拌混合料,施工工藝主要分兩步:一是在舊瀝青路面上噴灑一層較厚的特種改性瀝青作為粘層;二是同步鋪筑熱拌瀝青混合料,厚度一般為1~2.5cm,主要應(yīng)用于高等級路面的輕微病害的矯正性養(yǎng)護(hù),也可用于新建道路的表面磨耗層,具有抗車轍、抗磨耗、抗滑、降噪等改善路面使用性能的特點(diǎn),施工簡單、對交通影響小。
出現(xiàn)此問題的主要原因一般是該區(qū)域中的路面在使用過程或地基建設(shè)過程中出現(xiàn)問題,通常情況下此問題只出現(xiàn)于一小段路面,屬于單獨(dú)問題,所以在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方面的難度比較低??山Y(jié)合路面裂縫的具體情況判斷其產(chǎn)生的破壞力度,如果裂紋比較小且沒有持續(xù)開裂,則只需簡單修補(bǔ)。
路面如果出現(xiàn)集中形式的網(wǎng)狀裂紋,則表示其路面下方的穩(wěn)定性已被破壞,且范圍比較大。所以面對此情況需對裂紋面積和所在區(qū)域重點(diǎn)關(guān)注,其解決措施和對不集中裂紋的處理方式類似,如果面積不大可忽視;如果對比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,其裂紋等級達(dá)到二級以上且開裂嚴(yán)重,則需重點(diǎn)關(guān)注路面出現(xiàn)的積水情況,一旦路面沉降嚴(yán)重應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)處理路面的積水問題。
在對路面出現(xiàn)的車轍問題進(jìn)行養(yǎng)護(hù)過程中,要重點(diǎn)關(guān)注路面下方的情況,在設(shè)計路面時便對其承載能力作出了預(yù)算,所以,如果路面是在正常使用的前提下出現(xiàn)車轍則是不合理的,此時需結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和具體信息重新計算其承載力,當(dāng)路面實(shí)際承載力比應(yīng)用承載力小的時候便會出現(xiàn)問題,此時可采取以下措施:其一,對路面實(shí)施應(yīng)用管理,對車輛行駛數(shù)量和速度進(jìn)行一定的限制;其二,結(jié)合具體使用需求加強(qiáng)其承載力。如果車轍程度比較淺且積水只是短時間內(nèi)停留在公路表面,對其整體強(qiáng)度影響不大則不用處理;如果車轍等級達(dá)到二級,車轍便會不斷加深,而路面積水會長時間殘留在車轍之內(nèi),若不及時清理便會影響路面強(qiáng)度,此時可采用封層技術(shù)處理;如果車轍等級達(dá)到三級時,其車轍現(xiàn)象便會十分明顯,會嚴(yán)重阻礙車輛的正常行駛,此時需要全面整修路面。
出現(xiàn)此問題的主要原因通常是因為車輛行駛或者路基不夠穩(wěn)定,如果公路等級達(dá)到一級的時候可忽略此輕微情況。伴隨公路等級的不斷提高,公路在使用頻率和重要性方面也會發(fā)生變化。所以在高速公路建設(shè)的過程中,如果出現(xiàn)路面不平整的問題必須結(jié)合其重要程度,合理選擇相應(yīng)的處理措施,如采取稀漿封層技術(shù)對其簡單處理。同時,路面在使用過程中還需注意路面實(shí)際情況,在處理時要綜合考慮。
(1)對路面橫向裂縫進(jìn)行及時灌縫處理。
(2)對局部表面松散、麻面、輕微網(wǎng)裂等采用熱補(bǔ)處理。
(3)對大面積抗滑能力下降、輕微車轍、表面松散、麻面等采取微表處處理。
(4)對路面抗滑系數(shù)較低、車轍較嚴(yán)重或病害較集中的路段,應(yīng)采取局部車轍加罩面維修處理。重點(diǎn)開展坑槽熱補(bǔ)、微表處及薄層罩面等養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究,并適時推廣應(yīng)用。同時積極開展新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝研究和應(yīng)用,確保路面良好的使用狀況。
綜上所述,高速公路在建設(shè)過程和養(yǎng)護(hù)過程中采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)不僅可以降低養(yǎng)護(hù)成本,而且可以獲得較好的養(yǎng)護(hù)效果。養(yǎng)護(hù)工作人員應(yīng)針對采用瀝青混凝土作為基礎(chǔ)材料的路面早期出現(xiàn)的裂縫問題、車轍問題、平整度問題等進(jìn)行分類,選擇合適的養(yǎng)護(hù)技術(shù),有針對性地對路面病害進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以此確保公路的使用質(zhì)量。