公路路面预防性养护的措施研究

2023-09-17 07:38
城市建设理论研究(电子版) 2023年24期
关键词:封层平整度预防性

张 柏

甘肃省白银公路事业发展中心会宁公路段 甘肃 白银 730700

1 预防性养护的定义与重要性

对于一条已经投入使用的公路而言,它会受到诸多因素的影响进而出现病害,这些因素主要包含有交通因素、气候条件、日照时长、周边环境等。一旦公路路面出现病害,若没有采取有效措施予以及时处理,便很有可能在雨季时造成病害的进一步扩展与深入。如此一来,便需要花费一定的成本进行维修,同时也会对人们的出行造成不良影响。而公路路面的预防性养护,则可以尽量避免上述问题的存在。它指的是在公路路面情况相对良好之时,综合考虑成本控制、养护效益等诸多因素,所采取的一种有计划、高效率的科学养护方式。这种养护方式可以有效提升经济效益与社会效益。

公路路面预防性养护十分注重养护的时间点,如果时间过早,投入的成本无法获得满意的效果;而时间太晚的话,又会错失最佳的养护时机,即使采取措施补救也是事倍功半。基于这一点的考虑,在确定具体的养护时间点时,不可盲目冒进,一定要结合公路路面的实际情况及其具体的功能性予以确定。换言之,就是在公路路面的整体结构性相对完好之时,对其进行跟踪观测,并对观测所得到的结果进行归纳整理与分析,找到可能导致发生病变的原因,并在此基础之上根据病变的形式、功能性受损的科学预测等确定养护的具体时间点[1]。

2 预防性养护的实施条件

2.1 确定养护时机

公路路面的预防性养护技术,时机的确定是重中之重,过早或者过晚的采取养护措施,都有一定程度上的负面影响。在确定具体的养护时间点时,需要从实际出发,一方面了解公路路面的实际情况,另一方面还需要考虑其功能性。一般情况下,养护的最佳时机是在公路路面情况良好或者存在病害的先兆时。如此一来,通过在合适的时间实施公路路面养护工作,不仅可以减少交通延误的时间,同时也可以有效提升公路使用寿命。

2.2 路况调查与评价

公路路面的病变并非一朝一夕,它是有周期性的,而且在发生病变之前会有先兆。基于这一方面的考虑,做好路况调查与评价工作十分重要。现阶段我国科学技术发展迅速,相关部门可以借助现代化科学技术构建路面观测与信息评价平台,一方面对公路路况进行监测与调查,并收集有效数据;另一方面以数据为基础,运用信息评价机制对公路路面情况进行动态分析与对比,从而了解当前路面状况的演变情况,进而对交通现状与公路路面病害产生预警,并由此制定出科学有效的周期性养护措施。通过加强路况调查与评价工作,既能够提升决策的科学性与有效性,又可以促进经济效益的提升[2]。

2.3 注重日常养护

相比于其他交通路面形式,公路路面有着使用频率高、病害诱因多的特点,因此做好日常养护工作十分重要。对着我国汽车数量的上升,公路路面所承受的压力也随之增加。当路面出现一定程度的老化或磨损时,相关部门可以结合实际情况采取中修措施。值得一提的是,在进行日常养护以及采取中修措施时,一方面需要对公路的具体技术状况与特点进行充分的考虑,另一方面还需要控制成本,争取经济效益最大化。

3 公路路面预防性养护技术

当前状况下,我国公路路面主要以两种材料为主,分别是沥青路面与水泥路面。在对这两种材料路面进行预防性养护时,所采用的技术也存在着一定程度的差异。

3.1 沥青路面预防性养护技术

①还原剂灌缝封层技术:沥青路面复原剂是一种新型材料,近年来的使用已较为广泛。具体的操作方式是先根据所需用量对其进行稀释处理,然后将稀释之后的复原剂喷洒在路面之上。复原剂会向下渗透,遇到裂缝便会填充,进而将之封闭。这一技术可以对沥青路面的性能进行一定程度上的改善与恢复。相比于其它工艺,还原剂灌缝封层技术可以减少工作量与施工时间,且在成本控制上也存在着一定优势。

②乳化沥青灌注技术:这一技术处理的对象主要是路面不规则裂缝以及网裂等。在对长度小于5mm的路面纵横缝进行处理时,需要先清除裂缝中的杂物。一般情况下,会选择用5MPa左右的气压从裂缝的一端吹至另外一端,将纵横缝中的杂物彻底清除。然后在此基础之上利用扁嘴壶进行乳化沥青的灌注,灌注时需要保证乳化沥青能够完全填满裂缝。这一操作完成之后,可以撒上一些细石屑或者细砂,然后将多余的部分清除。相比于传统的热沥青灌缝技术,乳化沥青灌注技术的优势主要体现在如下几个方面:首先,乳化沥青灌注技术施工方便,在施工现场不需要用到热源;其次,这一技术具有较高的经济性,它所用到的材料、人力以及机械相对较少,有助于施工单位控制成本;最后,乳化沥青的渗透力更强,能够对纵横缝进行彻底的修补。

③乳化沥青封层技术:这一技术的针对对象为沥青路面的不规则裂缝以及网裂。对于不规则裂缝与网裂这两种病害而言,它们具有初期损坏程度较小、形成后扩散速度快且病害规模大的特点,因此最佳的处理时间便是在它们出现的初期。小型撒布机常用于较大的裂缝处理,但其实在对较小面积裂缝或者局部处理时,也可以发挥灵活性的优势。在进行作业时,需要先对路面进行清扫,保证沥青路面无杂物。然后,可由两名作业人员相互配合,一人负责对乳化沥青进行喷洒,另一人则及时撒上石屑等。这样一来,既能够保证乳化沥青喷洒的均匀性,又你能够保证石屑撒布的及时性。这一技术的优势主要体现在两个方面,一方面它可以减少成本投入,另一方面它也在一定程度上对沥青路面的使用寿命进行提升。

④稀浆封层技术:这一技术所运用到的材料为混合物,是由沥青、石灰、水泥根据一定的配比配置而成。运用到的机械设备为稀浆封层摊铺机,它既可以对混合料进行机内拌和处理,又能够实施摊铺。一般情况下,这一技术主要应用于沥青公路路基相对稳定的路面,所针对的病害形式主要为氧化、龟裂、坑槽以及车辙等。稀浆封层技术的作用主要表现在三个方面,第一它可以在一定程度上对路面的抗滑性与平整度进行恢复;第二,它对于一些规模相对较小的车辙,可以起到矫正作用;第三,它还可以抑制表面裂纹与疲劳龟裂的进一步扩散。这一技术已经比较成熟,应用也十分广泛,具有高效性、经济性的优势。

⑤同步碎石封层技术:相比于其它工艺,同步碎石封层技术的应用难度相对较大,其难点在于对于温度的严格把控。当对沥青进行热处理时,需要时刻关注其温度变化,一旦温度达到160℃左右时,需要及时加入一定量的碎石,然后进行充分搅拌,最后再将搅拌完成的混合料铺设于路面之上。通过对同步碎石封层技术进行运用,可以很大程度上对路面的稳定性与强度进行提高,养护效果十分客观。

⑥储存式冷铺沥青混合料技术:这一技术针对的病害形式为坑槽。坑槽是沥青路面上较为常见的一种病害,但这一病害的危害性较大。因为如果修补的不及时,不仅会影响到路面的美观性,更重要的是可能会造成车辆行驶的安全隐患。因此,保证坑槽修补的及时性十分重要。然而传统的热拌沥青混合料修补工艺很难保证及时性,尤其是在冬季与雨季,这一问题显得更为突出。存储式冷铺沥青混合料技术可以有效解决这一难题,冷拌冷铺混合料是一种新型的沥青材料,具有施工方便、环境污染小、修补及时的优点[3]。

⑦其它工艺:除了上述的几种沥青路面预防性养护技术之外,还有沥青砂浆与胶砂技术、热油擦油封裂缝工艺等。

3.2 水泥路面预防性养护技术

填缝处理技术:对于水泥路面裂缝的处理,需要根据实际情况选择具有针对性且行之有效的填缝处理技术。同时,对于材料的选择也需要综合考虑各项因素之后予以确定,一般情况下较常用到的材料主要有杉木板、泡沫树脂、泡沫橡胶板等,合理运用这些材料可以对水泥路面的缝隙进行有效填充,保证裂缝填充效果,进而对水泥路面的密实度与抗压能力进行一定程度的提升,具有较为理想的养护效果。

压浆技术:对于这一技术而言,它常常适用于病害较为严重的水泥路面处理。在运用压浆技术进行处理时,需要严格遵循施工工序,然后在此基础之上按照从外至内的顺序开展压浆施工工作。同时需要注意把控好各个环节的质量,切勿出现灌浆漏洞等不良情况。压浆技术可以有效提升路面的稳定性和抗压性[4]。

4 公路路面预防性养护质量控 制策略

4.1 养护时机选择与养护周期确定

对于一条公路而言,道路路面的生命周期大致可以分为三个阶段:第一阶段,公路正式投入使用,在各项因素的作用之下,道路路面会出现一定程度的氧化或者损耗;第二阶段,道路路面病害加深,路面上出现了一些相对细小的裂缝与小坑槽,同时也有可能发生脱皮现象;第三阶段,原先较小的裂缝已经扩散,出现了较大面积的裂缝,在贯通作用之下逐渐形成龟裂,进而影响到路面的整体结构。一般情况下,公路路面预防性养护的最佳时机是在第一阶段的末期以及第二阶段的初期,即道路路面的整体结构仍处于较优的状态,但是路面已经出现了一些初期的病害,例如氧化、小裂缝等。此时便可以实施预防性养护措施,在病害处于萌芽阶段便将其消除。除此之外,确定养护周期也十分重要。因为预防性养护具有相对较高的标准,路面的性能会随着时间的推移出现一定程度的降低。基于这一点的考虑,需要对路面情况进行按时奥差,做出有效的数据采集与比对评价,确定一个预定的标准。一旦公路路面的功能性将至预定标准以下,则需要采取科学有效的养护措施予以处理。

4.2 平整度控制策略

公路路面平整度会受到多个方面因素的影响,较为常见的主要有如下几种:①基层平整度的影响。如果面层松铺存在厚度不一致的问题,或者是在压实处理的过程中没有把握好压实度,当路面经过汽车碾压之后,就很有可能影响到路面的平整度。因此,要想保证公路路面的平整度,首先就要确保基层的平整性;②碾压温度的影响。如果在对沥青混凝土进行碾压时,没有控制好温度,也会影响到公路路面的平整度。如果温度过高,会促使沥青混凝土出现一定程度的推移或者出现裂缝,进而对路面的平整度以及使用寿命造成不良影响。而如果温度过低,混合料又得不到充分的压实,也会影响到路面质量。在压实作业中会进行三道工序,即初压、复压与终压,每个阶段的碾压温度具有一定的差异性。一般情况下,将初压温度控制在120℃、复压温度控制在110℃、终压温度控制在105℃较为事宜;③施工接缝的影响。在一天施工结束时,作业人员可以再合适的横断面之上画上一条直线,并根据这条直线用切割机进行切除,使能够切出立茬,并将接缝处表面粒径相对较大的石料予以剔除,用细料代替剔除的石料进行修补,然后进行清理。等到下一次施工时,在已经压好的路面之上设置熨平板,同时在它与路面之间再垫上木板,木板厚度应当与松铺厚度保持一致。这些工作做完之后,便可以开始布料施工。通过上述方法能够保证接缝的施工质量,进而提升公路路面的平整度。

4.3 裂缝防治策略

对于公路路面的基层裂缝控制,需要确定好结构类型,较常选择的基层结构是水泥稳定类结构,它具有收缩性小的特点。再具体的施工时,需要充分结合实际情况,并了解清楚水泥类稳定材料产生裂缝的机理。这类材料的收缩主要表现在温缩和干缩两个方面,无论是温缩还是干缩,都与具体材料的含水量以及塑性指标存在着较大程度的关联。因此,在选择具体的材料时,需要进行关于塑性指标的试验,务必保证所选材料的塑性指标符合相关规范标准。对于含水量的控制,可以采用缓凝减水剂等方法,保证材料的含水量出于最佳数值的范围之内。这样一来,可以尽量减少公路路面基层裂缝的出现。如果相关数据控制得当,甚至不会出现裂缝。对于公路路面面层裂缝的控制,需要从多个方面入手。对于沥青路面而言,其非荷载裂缝是低温和疲劳裂缝的总和,沥青质量的影响很大,具体表现在温度敏感性与针入度两个方面。根据相关数据统计以及实际操作的经验,当沥青针入度的指标越高,温度敏感性越低。对于高粘度的沥青而言,其温度敏感性相对较低,因此在选择材料时需要充分考虑这一因素。一旦出现了裂缝,遇到雨天,雨水会顺着裂缝逐渐往下部渗透,进而对下面的结构层造成浸蚀作用。在这一作用之下,公路路面面层的强度便会降低,随着时间的推移,很容易出现路面损坏严重的情况[5]。

4.4 提升机械化水平

随着科学技术水平的提升,现阶段机械设备在公路路面养护工作中已经得到了较为广泛的应用,而机械化水平的高低也在一定程度上决定了养护水平。当前状况下,公路路面养护过程中所用到的机械设备主要有路面灌缝机、沥青保温料箱、开槽机、清缝机、沥青混凝土搅拌机等,但在具体的使用过程中,一些机械设备的效率仍需进行优化。因此,需要进一步提升公路路面养护的机械化水平。相关单位可以学习与创新机电一体化技术,提升机械设备的节能性、高效性、环保性以及自动化程度。除此之外,机械设备的安全性与易操作性也十分重要,不应忽视。

4.5 提高认识,培养人才

无论在什么行业指中之中,只有提升参与部门与参与人员的认识,才能保证后续工作的顺利推进与开展。对于公路管理部门而言,应当结合实际情况,顺应新时代的发展,进一步提高公路路面预防性养护工作的重视程度,并提供更为优越的执行环境与空间。除此之外,专业人才的培养与管理也十分重要。对于公路路面预防性养护工作而言,它存在着一定的复杂性,且具有较高的技术含量。无论是管理人员还是施工技术人员,都应当与时俱进,加强学习,了解并掌握各项公路路面养护知识。同时在实际操作的过程中不断总结经验,提升这方面的专业技能。对于相关部门而言,需要建立起健全的培训机制,更加重视对于专业人才的培养。为了提升工作人员的积极性,可以制定奖惩制度与考核制度,使其能够适应公路路面预防性养护的各项要求。

5 结语

公路路面预防性养护工作是科学的、经济效益高、符合新时代道路养护要求的养护方式。相关单位在开展预防性养护工作时,需要提高认识,在充分结合实际情况的基础之上选择合适的养护技术,提升公路路面预防性养护质量。

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