摘要:為了延長(zhǎng)道路的使用壽命,節(jié)約道路養(yǎng)護(hù)資金,提高路面的使用性能,道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)開始向綠色預(yù)防性道路養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)變。本文對(duì)道路綠色養(yǎng)護(hù)通用技術(shù)及新興技術(shù)進(jìn)行了介紹,對(duì)每種技術(shù)的工作原理、步驟、適用范圍和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié),并且分析了道路綠色養(yǎng)護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀并提出相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:低碳交通;道路養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)技術(shù);使用壽命
中圖分類號(hào):U418.4""""""""""""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A"""""""""""""""""""""""""""""""""" 文章編號(hào):1673-6478(2023)03-0108-04
Overview and Status Quo of Road Maintenance Technology under Double Carbon Background
LING Jun NING Bo
(1. Linyi Highway Development Center, Linyi Shandong 276000, China; 2. Linyi Highway Development Center, Linyi Shandong 276300, China)
Abstract: In order to prolong the service life of the road, save the road maintenance funds and improve the performance of the road, road maintenance technology has begun to transform to green preventive road maintenance. In this paper, the general technology and emerging technology of road green maintenance are analyzed and introduced, and the working principle, steps, application scope and advantages of each technology are summarized, and the development status of road green maintenance is analyzed and relevant suggestions are put forward.
Key words: low?carbon transportation; road maintenance; maintenance technology; service life
0 引言
近年來,隨著中國(guó)人口和交通量的增加,道路疾病問題日益突出,道路養(yǎng)護(hù)也越來越受到重視。如何進(jìn)一步發(fā)展道路養(yǎng)護(hù),成為我們一直密切關(guān)注的問題。在“雙碳”背景下,我國(guó)將大力促進(jìn)資源節(jié)約利用,建設(shè)資源循環(huán)工業(yè)體系和廢棄物循環(huán)利用體系,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)。因此,為了確保更高的道路服務(wù)水平,政府提出了發(fā)展道路綠色養(yǎng)護(hù),從而落實(shí)更經(jīng)濟(jì)、高效、綠色的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。
當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生惡化時(shí),道路會(huì)不平整,造成無法修復(fù)的道路交通問題,且修理工程耗費(fèi)資金多、時(shí)間長(zhǎng)。定期進(jìn)行預(yù)防性維修處理可以確保路面的良好性能,保持路面的性能不變。此外,道路惡化將造成交通路線的中斷,增加運(yùn)營(yíng)成本,并引發(fā)道路使用者的不滿。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),“在正確的時(shí)間,正確的道路上,采用正確的處理方法”變得至關(guān)重要。正確的時(shí)間指根據(jù)道路真實(shí)狀況和惡化速度,在恰當(dāng)時(shí)機(jī)實(shí)施處理。正確的道路意味著合理選擇真正需要處理的道路長(zhǎng)度。正確的處理是指采用可以有效延緩路面破損并恢復(fù)其表面質(zhì)量的處理方法。此外,正確規(guī)劃的預(yù)防性策略比定期維持養(yǎng)護(hù)帶來的效益更大。因此,有必要?jiǎng)?chuàng)建預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。
如今,中國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越嚴(yán)格,道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意識(shí)也越來越強(qiáng)。為了延長(zhǎng)道路的使用壽命,節(jié)約道路養(yǎng)護(hù)資金,提高路面的使用性能,中國(guó)的道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)已經(jīng)開始從糾正性道路養(yǎng)護(hù)向預(yù)防性道路養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)變。然而,我國(guó)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)仍處于初級(jí)發(fā)展階段??紤]到國(guó)內(nèi)外在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、交通特性、環(huán)境條件等方面存在較大差異,研究適合中國(guó)道路特點(diǎn)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施是道路養(yǎng)護(hù)工作者需要解決的關(guān)鍵問題。
基于上述研究背景,本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)常規(guī)和新型道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),以及相關(guān)的新型綠色養(yǎng)護(hù)材料,并對(duì)每種技術(shù)的工作原理、步驟、適用范圍和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié),對(duì)今后道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展提出建議,以期為工程師提供更好的技術(shù)選擇。
1 道路綠色養(yǎng)護(hù)相關(guān)政策
近年來,我國(guó)加大了對(duì)道路綠色養(yǎng)護(hù)政策和法規(guī)的制定和實(shí)施力度,取得了一定的效果。從實(shí)施情況看,這些政策和法規(guī)已經(jīng)得到了廣泛的推廣和實(shí)施。例如,《道路養(yǎng)護(hù)管理辦法》規(guī)定了各級(jí)政府部門要制定養(yǎng)護(hù)規(guī)劃,并對(duì)道路養(yǎng)護(hù)進(jìn)行全面管理,已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施?!冻鞘叙B(yǎng)護(hù)條例》則要求各地政府要加強(qiáng)城市養(yǎng)護(hù)管理,提高城市養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和效益,已經(jīng)在許多城市得到了推廣和實(shí)施。《道路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》則規(guī)定了道路養(yǎng)護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,為道路綠色養(yǎng)護(hù)提供了技術(shù)指導(dǎo),已經(jīng)在道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)?用。
從實(shí)施效果看,這些政策和法規(guī)對(duì)于道路綠色養(yǎng)護(hù)的推廣和實(shí)施起到了積極的作用。例如,《道路養(yǎng)護(hù)管理辦法》規(guī)定了道路養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,提高了道路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量和效益。在實(shí)際應(yīng)用中,一些城市的道路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和效果得到了明顯的提升。《城市養(yǎng)護(hù)條例》規(guī)定了城市各類單位要參與城市養(yǎng)護(hù)工作,促進(jìn)城市綠色養(yǎng)護(hù)的全民參與。在實(shí)際應(yīng)用中,一些城市的市民和單位積極參與城市養(yǎng)護(hù)活動(dòng),提高了城市養(yǎng)護(hù)的覆蓋率和質(zhì)量。《道路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了道路養(yǎng)護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,提高了道路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量和效益。在實(shí)際應(yīng)用中,一些道路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和效果得到了明顯的提升。
2 道路綠色養(yǎng)護(hù)通用技術(shù)
2.1 同步切屑密封
同步切屑密封是指利用同步切屑密封車將單一尺寸的石子和瀝青水泥同時(shí)鋪在路面上,形成瀝青礫石磨損層,在橡膠輪壓路機(jī)或自然驅(qū)動(dòng)壓實(shí)下保護(hù)原有路面。該技術(shù)的應(yīng)用范圍包括輕交通道路和農(nóng)村道路、普通道路瀝青路面和新建瀝青路面表面磨損層。同步切屑密封施工工藝簡(jiǎn)單,節(jié)省人工,勞動(dòng)強(qiáng)度低。碾壓后的瀝青在下墊層表面覆蓋有連續(xù)的薄膜,瀝青與骨料之間有很好的結(jié)合,可以保證路面的平整度,具有跟隨變形的能力。另外,切屑密封技術(shù)的骨料主要是碎石,該材料易獲取、成本低、強(qiáng)度高,保證了抗壓能力并降低了修復(fù)成本。
2.2 霧封技術(shù)
霧封主要由乳化瀝青、改性乳化瀝青等固化劑材料組成,在道路養(yǎng)護(hù)時(shí)由專用施工設(shè)備均勻噴灑到需要養(yǎng)護(hù)的路面上。通過類似混相的原理在原有路面上加一層“膜”。霧封可以填補(bǔ)路面縫隙,穩(wěn)定路面松散骨料,由還原劑制成的霧封可以修復(fù)老化瀝青路面。霧封技術(shù)的應(yīng)用范圍包括小裂縫或網(wǎng)狀裂縫和裂縫病害,以及路面剝落疏松、瀝青老化和麻病,且不危及路面結(jié)構(gòu),另外,有水損害但不危及路面結(jié)構(gòu)的路面也同樣適用。霧封技術(shù)可以有效減小路面裂縫間隙,改善路面結(jié)構(gòu)。
2.3 薄覆蓋技術(shù)
薄加鋪層一般是指厚度較薄的瀝青混合料覆蓋層,用攤鋪機(jī)鋪裝、滾輪碾壓的單層熱拌瀝青混合料。薄層罩的結(jié)構(gòu)可分為表面耐磨層和黏結(jié)防水層。表面防滑磨損層可提供安全、舒適、耐用的行駛表面,恢復(fù)路面的表面功能,提高路面的抗滑性和平整度;黏結(jié)防水層可以保證薄加鋪層與原路面的緊密結(jié)合,防止雨水滲漏,并適當(dāng)延緩舊瀝青路面的反射裂縫。薄加鋪層具有優(yōu)良的路用性能,應(yīng)用范圍包括高等級(jí)路面養(yǎng)護(hù)、輕中度疾病的糾正性養(yǎng)護(hù)、需要快速開通交通的新建道路路面磨損層施工項(xiàng)目。
2.4 微鋪裝技術(shù)
微鋪裝是在料漿密封基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施,由聚合物改性乳化瀝青、填料、骨料、水、外加劑按一定比例混合制成,通過專用設(shè)備攤鋪到路面上。而快速開放交通的薄層結(jié)構(gòu),主要用于路基路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠,且表面功能只出現(xiàn)衰減、輕微車轍和路況不均勻的情況。微表面技術(shù)通過改良后,結(jié)構(gòu)深度、抗滑擺動(dòng)值、滲水系數(shù)等參數(shù)均有所提高,具有施工速度快、節(jié)能環(huán)保、成本低、性能好、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)[1]。
3 綠色道路養(yǎng)護(hù)新技術(shù)
3.1 嵌入式防滑密封技術(shù)
嵌入式防滑密封技術(shù)采用高性能納米熱固性特種材料為核心原料,配以一定比例的乳化瀝青和一定級(jí)配耐磨細(xì)骨料,通過全自動(dòng)TIT定臺(tái)車同步噴灑路面上的黏結(jié)劑和防滑材料,密封路面微裂縫并填充表面縫隙,以達(dá)到防水防滲的效果。同時(shí)提高路面的抗滑性,延長(zhǎng)路面的使用壽命。TIT嵌入式防滑密封技術(shù)具有防滑能力強(qiáng)、透氣性強(qiáng)、防水、耐腐蝕、抗紫外線老化、耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),適用范圍包括新建路面的整體預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、水泥混凝土路面和非雨天施工。
3.2 彩色乳化瀝青
彩色乳化瀝青由于具有顏色多、防水抗?jié)B性好、耐磨性好、常溫施工、施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在道路工程中廣泛應(yīng)用。根據(jù)材料和施工方法的不同,彩色乳化瀝青通常分為彩色瀝青路面、溫拌彩色瀝青路面和彩色微摻瀝青路面。這些路面主要用于城市高速道路、人行橫道、自行車道、橋面、平臺(tái)面、停車場(chǎng)和工業(yè)生產(chǎn)區(qū)的劃分等交通指示。
3.3 光固化膠黏劑
紫外光固化膠黏劑是利用光引發(fā)劑在紫外光照射下引發(fā)不飽和有機(jī)單體的聚合、接枝、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng),達(dá)到快速固化的一種新型材料。它以低能耗、無污染、高質(zhì)量而被人們所接受。同時(shí),固化膠黏劑光學(xué)性能良好,耐候性好,固化時(shí)間短,能量利用率高,固化溫度低,室溫即可固化,環(huán)保性好,采用低揮發(fā)性原料,無需溶劑[2]。
4 道路綠色養(yǎng)護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
4.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)常規(guī)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)有同步芯片密封、霧密封、薄覆蓋、微表面技術(shù)等。這些技術(shù)可以延長(zhǎng)道路的使用壽命,使路面變平整,減少路面交通事故的發(fā)生。在對(duì)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的不斷研究中,研究者開始探索更好的道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)。
Keijzer EE等人[3]對(duì)當(dāng)前養(yǎng)護(hù)技術(shù)和即將實(shí)施的創(chuàng)新養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行了盤點(diǎn),并評(píng)估了它們減少溫室氣體排放的潛力。研究表明,基礎(chǔ)設(shè)施碳減排的潛力巨大,可以將荷蘭道路基礎(chǔ)設(shè)施排放量累計(jì)減少三分之一。劉麗芬等人[4]測(cè)試了彩色改性乳化瀝青與不同SBS含量的光亮樹脂乳液的相容性。結(jié)果表明,液態(tài)SBS改性劑與光亮樹脂乳液具有良好的相容性。H AzariJafari等人[5]進(jìn)行了路面生命周期的表面粗糙度、噪音、照明、反照率、碳化和土方工程的敏感性分析。宋麗萍[6]設(shè)計(jì)了瀝青乳脂的配合比,并進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)。結(jié)果表明,瀝青膠泥各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,具有良好的道路使用性能和應(yīng)用潛力。Akhilesh等人[7]對(duì)模糊層次分析法和理想情況下順序偏好的模糊技術(shù)的多屬性方法進(jìn)行了評(píng)估。根據(jù)案例研究結(jié)果,確定了道路安全、路面保護(hù)、道路運(yùn)營(yíng)狀況和標(biāo)準(zhǔn)以及道路美觀四個(gè)路面養(yǎng)護(hù)目標(biāo)。田佳磊等?[8]分析了霧封材料固化混合料的防分散性能,以及原路面的滲水防滑性能,發(fā)現(xiàn)該技術(shù)對(duì)起皺效果較好,不會(huì)對(duì)排水路面本身的排水效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。RH Ramadhan等人[9]介紹了使用層次分析法確定路面養(yǎng)護(hù)優(yōu)先排序因素重要性的合理權(quán)重,證實(shí)了直接分配方法的結(jié)果具有可靠性。Shrestha等[10]在拉斯維加斯選擇了六條道路,將交通作為道路狀況和安全的主要因素,制作了一個(gè)基于GIS的道路維護(hù)系統(tǒng)。
4.2 道路綠色養(yǎng)護(hù)不足與建議
雖然這些政策和法規(guī)已經(jīng)得到了廣泛的推廣和實(shí)施,但是在實(shí)施過程中還存在一些問題。例如,《道路養(yǎng)護(hù)管理辦法》在實(shí)施中,一些地方政府對(duì)養(yǎng)護(hù)規(guī)劃的制定和實(shí)施力度不夠,導(dǎo)致實(shí)際的道路養(yǎng)護(hù)效果不佳?!冻鞘叙B(yǎng)護(hù)條例》在實(shí)施中,一些城市政府對(duì)城市養(yǎng)護(hù)管理不夠細(xì)致,城市養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以得到全面提升?!兜缆佛B(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》在實(shí)施中,一些道路管理部門對(duì)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的掌握和應(yīng)用不夠熟練,道路養(yǎng)護(hù)效果難以得到全面提升。
另外,這些政策和法規(guī)在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問題。例如,《道路養(yǎng)護(hù)管理辦法》的實(shí)施缺乏有效的監(jiān)管機(jī)制,導(dǎo)致一些地方政府對(duì)道路養(yǎng)護(hù)的管理不夠嚴(yán)格?!冻鞘械缆佛B(yǎng)護(hù)條例》的實(shí)施中,由于對(duì)城市養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)和要求不夠明確,在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)城市養(yǎng)護(hù)的管理難以得到有效的規(guī)范。《道路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施中,對(duì)于道路綠色養(yǎng)護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求不夠細(xì)致,導(dǎo)致一些道路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以得到有效的保障。
為了進(jìn)一步推進(jìn)道路綠色養(yǎng)護(hù)的發(fā)展,第一,需要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,確保道路綠色養(yǎng)護(hù)工程的質(zhì)量和效益;第二,在道路綠色養(yǎng)護(hù)工程中,需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員和管理人員的培訓(xùn)和推廣,提高其對(duì)綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù)的了解和實(shí)際應(yīng)用能力;第三,在道路綠色養(yǎng)護(hù)的實(shí)踐中,需要加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)護(hù)施工過程的監(jiān)督和管理,確保施工過程的合規(guī)性和安全性;第四,需要加強(qiáng)對(duì)公眾的宣傳和教育,提高公眾對(duì)道路養(yǎng)護(hù)的重要性和綠色養(yǎng)護(hù)的意義的認(rèn)識(shí);第五,在道路綠色養(yǎng)護(hù)的實(shí)踐中,需要不斷推動(dòng)科技創(chuàng)新和應(yīng)用,開發(fā)和應(yīng)用新的養(yǎng)護(hù)技術(shù)和材料,提高道路綠色養(yǎng)護(hù)的效益和可持續(xù)性;第六,在道路綠色養(yǎng)護(hù)的推廣和實(shí)踐中,需要加強(qiáng)政策支持和合作,通過政策的引導(dǎo)和協(xié)調(diào),推動(dòng)道路綠色養(yǎng)護(hù)的發(fā)展和落實(shí)。
總之,道路綠色養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)重要的環(huán)境保護(hù)工作,需要社會(huì)各界的共同努力和支持。通過加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、技術(shù)培訓(xùn)和推廣、監(jiān)督和管理、宣傳和教育、科技創(chuàng)新和應(yīng)用以及政策支持和合作等方面的努力,可以推動(dòng)道路綠色養(yǎng)護(hù)的快速發(fā)展,提高質(zhì)量和效益,為公眾創(chuàng)造更加美好的生活環(huán)境。
5 結(jié)論
道路網(wǎng)絡(luò)在任何國(guó)家的發(fā)展中都具有重要的作用。道路網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)引發(fā)了人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注,道路綠色養(yǎng)護(hù)通過預(yù)防性手段延長(zhǎng)了道路使用壽命,比矯正型道路養(yǎng)護(hù)更具生態(tài)效率,能源消耗更低,更符合當(dāng)前的“雙碳”要求。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)道路綠色養(yǎng)護(hù)技術(shù),從通用技術(shù)和新技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)分析,并總結(jié)了其適用范圍和優(yōu)勢(shì)。為中國(guó)道路預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)和建議,助力“雙碳”背景下道路養(yǎng)護(hù)行業(yè)綠色發(fā)展。
參考文獻(xiàn):