郭建偉
(張家口市崇禮區(qū)交通運(yùn)輸局地方道路管理站,河北 張家口 076350)
公路交通荷載的增加,會(huì)對道路帶來一定程度的損害,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生路面病害問題,如車轍、坑槽、泛油等病害,不僅讓駕駛員感到行駛的不適,而且容易造成交通事故,危害人們的生命安全。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的缺陷十分明顯,已經(jīng)和現(xiàn)代化的需求嚴(yán)重脫軌。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以有效地預(yù)防公路常見病害的發(fā)生,并延長公路的使用壽命,有效降低養(yǎng)護(hù)成本,提高公路的技術(shù)狀況和運(yùn)營質(zhì)量[1]。所以,應(yīng)該加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方面的應(yīng)用與研究。本文結(jié)合實(shí)際工程,首先闡述了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念,然后對實(shí)際工程進(jìn)行分析,旨在通過分析工程實(shí)例中瀝青路面所產(chǎn)生的病害,在調(diào)查路面病害成因的基礎(chǔ)上,分析若干瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)指的是在無其他路面荷載和影響作用下,通過一系列養(yǎng)護(hù)措施,將瀝青路面維持在現(xiàn)有階段水平上,以達(dá)到延緩路面損壞,修復(fù)路面系統(tǒng)結(jié)構(gòu),進(jìn)而全面改進(jìn)路面使用性能的作用。到目前為止,傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)通常是在已出現(xiàn)病害公路路面的基礎(chǔ)上采取改善措施,相對于傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù),預(yù)防性養(yǎng)護(hù)主要是在各個(gè)道路、橋梁、隧洞等結(jié)構(gòu)尚且完好或發(fā)生病害的初期,對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。這樣既可以加快對公路路面的養(yǎng)護(hù)處理,又可以有效延長公路的使用壽命。
某公路全長約27km,公路路面結(jié)構(gòu)形式為4cm AC-16型中粒式瀝青混凝土上面層+5cm AC-20型中粒式瀝青混凝土中面層+6cm ATB-25型粗粒式瀝青混凝土下面層,上基層為20~36cm水泥穩(wěn)定碎石,底基層為20cm石灰穩(wěn)定碎石。舊路改造路段瀝青路面的上面層為4cm SMA瀝青混凝土,舊路面刨銑、SBS改性瀝青混凝土鋪筑混凝土橋面鋪裝,混凝土邊坡處理等。在工程運(yùn)營期間,道路出現(xiàn)了一些病害,主要有各種裂縫、唧漿等,經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),有必要對道路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
針對該道路現(xiàn)存的問題,堅(jiān)持每年對高速公路進(jìn)行專業(yè)檢測,并請專業(yè)機(jī)構(gòu)評(píng)估、編制路面橋梁技術(shù)狀況報(bào)告,科學(xué)制訂養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。實(shí)行專家會(huì)診制度,小修小補(bǔ)不過夜,及時(shí)處置各類道路病害。5年來,共完成罩面398.5×104m2,養(yǎng)護(hù)的措施主要包含微表處技術(shù)、碎石封層技術(shù)和薄層罩面技術(shù),其效果為公路壽命提高約1.3a?,F(xiàn)將在該高速公路上針對微表處技術(shù)、碎石封層技術(shù)和薄層罩面技術(shù)進(jìn)行的一次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、二次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和三次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的數(shù)據(jù)如表1所示。
由表1中數(shù)據(jù)可以得出,在一次養(yǎng)護(hù)中,在PCI=90.27時(shí)進(jìn)行微表處技術(shù)養(yǎng)護(hù),道路壽命為9.6a,薄層罩面技術(shù)在實(shí)施過程中有相對大的費(fèi)用消耗,所以它的效益指數(shù)EI較小。在二次養(yǎng)護(hù)中,其整體的養(yǎng)護(hù)效果要高于一次養(yǎng)護(hù),并且最佳的養(yǎng)護(hù)方案是PCI=81.48時(shí)進(jìn)行碎石封層技術(shù)養(yǎng)護(hù),同時(shí)對于第一次養(yǎng)護(hù)是在PCI=90.27時(shí)進(jìn)行微表處技術(shù)養(yǎng)護(hù),這樣就可以使道路的壽命提升至11.8a。在三次養(yǎng)護(hù)中,其CE值比前2次均較高,所以,在道路的生命周期內(nèi)進(jìn)行三次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)所取得的效果最好。
微表處技術(shù)主要是將一定比例的碎石、填料、膠結(jié)料、外加劑以及水進(jìn)行充分拌制成具有一定流動(dòng)性的混合料,然后用專業(yè)的施工機(jī)器將混合料均勻地灑布在路面的封層上[2]。該技術(shù)能夠?qū)β访婧芎玫胤浪阑铱梢愿鶕?jù)路面損壞的程度決定灑布1層還是多層,有很強(qiáng)的操作性,還可以提高路面的平整度和美觀性,而灑布的薄層相當(dāng)于增加了1個(gè)磨耗層,也增加了其耐磨性。
碎石封層技術(shù)主要是將碎石骨料經(jīng)過機(jī)器磨碎后,再采用撒布機(jī)將碎石、聚合物改性瀝青和乳化瀝青同步撒布在路面上,并通過特定的壓路機(jī)將撒布層結(jié)構(gòu)充分碾壓均勻。碎石封層主要包括單層同步碎石封層、雙層同步碎石封層、嵌擠式碎石封層、開普封層、纖維碎石封層5種。該技術(shù)的主要作用在于可以提高路面的防水性能,修補(bǔ)較小的裂縫和提高其防滑性能。
薄層罩面技術(shù)是一種超薄瀝青混凝土磨耗層技術(shù),主要是將細(xì)粒式、間斷級(jí)配或開級(jí)配瀝青混合料利用改裝的攤鋪機(jī)進(jìn)行施工[3]。使用該技術(shù)可延長道路使用壽命,而磨耗層可以減少與車輪間的摩擦作用,減少了車輪在路面上的打滑頻率。同時(shí),因?yàn)槠浔砻娲植谇抑旅埽钥梢越档驮肼?,又因?yàn)闈B水性良好,故減少了路面積水對路表結(jié)構(gòu)的侵蝕,降低了水霧的形成概率,提高了駕駛員的能見度。
表1 不同養(yǎng)護(hù)時(shí)間點(diǎn)養(yǎng)護(hù)參數(shù)
稀漿封層技術(shù)屬于表面處治路面的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工方法,是將一定級(jí)配的石屑、砂、乳化瀝青、外加劑和水按一定比例混合成流動(dòng)的瀝青混合料,然后將其均勻地灑布在路面上形成密實(shí)堅(jiān)固的封層。由于其形成的混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗老化性能,從而提高了路面的使用性能。除此之外,稀漿封層還能使受到磨損、老化和松散等的路面損害處迅速恢復(fù),可以提高路面的防水、防滑、平整和耐磨性。
目前,傳統(tǒng)的裂縫修補(bǔ)材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段瀝青路面對于裂縫修補(bǔ)的要求,可以采用方槽貼封式進(jìn)行加熱型密封膠和貼縫帶的施工。裂縫修補(bǔ)技術(shù)的有效應(yīng)用可以避免裂縫次生路面病害的產(chǎn)生,對其使用質(zhì)量有很好的保障。
霧封層技術(shù)是高速公路早期預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最重要的方法之一。該技術(shù)是將具有良好滲透性的油劑型霧封層材料和鐵鋼砂均勻地灑布在瀝青路面上。其中,霧封層材料可以有效地填補(bǔ)微小縫隙及表面縫隙,而鐵鋼砂又可以有效地增加路面的粗糙程度,從而提高行車安全性。針對瀝青路面早期會(huì)出現(xiàn)龜裂以及集料損失的問題,如果不及時(shí)霧封層技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),由于龜裂且骨料損失,會(huì)增加其滲水性,路面水就會(huì)通過裂隙進(jìn)入混合料內(nèi)部,進(jìn)一步加快路面的水損壞。
瀝青路面由于具有良好的使用性能而得到廣泛的使用,往往瀝青路面在使用一段周期后,需要對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理,以延長路面使用壽命,而傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)很難適應(yīng)現(xiàn)在的需求,所以對于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的分析與研究至關(guān)重要。綜上所述,在公路建設(shè)運(yùn)營過程中,積極實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以有效地延長公路的使用壽命,并且能夠提高道路的服務(wù)水平和質(zhì)量。今后,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對交通質(zhì)量的要求,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料及技術(shù)將得到更好的發(fā)展,并且預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)也會(huì)得到更廣泛的普及和應(yīng)用。