城市道路沥青路面预防性养护的应用和探讨
摘要:本文是针对城市沥青道路预防性养护管理的探讨。预防性养护和传统的公路养护方式不同,它更多的体现了管理工作中的积极性和前瞻性,通过定期的检查和评价,分析路况的各项指标,然后做出针对性的养护措施。本文中,笔者结合自己的工作经验,从沥青公路预防性养护的意义,养护的特点,以及具体的技术措施都进行了详细的论述。
关键词:城市道路沥青路面预防性养护
前言:沥青道路作为城市居民出行的基础性设施工程,从工程交付到道路使用的全寿命中都应当做好日常的维护管理工作,包括偶发病害的维修、定期的道路局部检测、维修等养护工作。现代化城市建设中,人们对于出现道路的质量越来越看重,而沥青道路的养护也应当改变传统维护工作中“发现问题再进行修补”的做法,在日常生活中掌握沥青路面可能发生损坏的原因,及时做好相应病害的预防和控制,从而变被动维修为主动维护,对城市沥青道路做好预防性的维护。沥青路面的损坏主要可分为结构性损坏和功能性损坏,功能性损坏多发生在公路投入使用的早期阶段,它不会影响到路面的承载但路面平整度和抗滑性能下降,表面出现细微裂缝,如不及时处理,不仅影响到车辆通行质量,长期以往可能发生严重病变,产生结构性损坏。因此,采用便捷有效的措施,针对路面初期的功能性损坏进行及时的补救和预防,应当是我国现阶段沥青公路管理维护的重要工作之一。
一、公路预防性养护的意义
1.延长沥青路面的使用寿命
传统的反应型公路养护管理是遇到病况之后采取相应措施,其主动性差而且无法提供路面的使用寿命,增加了许多不必要的养护成本。随着现代化公路技术的发展以及高效率的管理模式,公路管理部门必须与时俱进,针对传统养护模式进行改善,在节约成本的同时提高公路的使用年限。因此,实行预防性养护管理是必然的发展趋势,通过在公路营运初期,没有太严重的破损之前,投入一定量的养护管理费用,可以起到事半功倍的效果。
2.方便出行,施工周期短
预防性养护较之大规模公路维修,其维修工程规模小,而且可以分区域、分阶段进行,既不用大面积封锁公路影响交通。预防性维护主动性强,可算是未雨绸缪,维修施工周期短,成本低,大大方便了城市的车辆和行人出行,不会对其它交通干线形成过度的压力。当下的社会经济发展口号是节约能源,提高效率,沥青公路的预防性维护便很好的与这一口号吻合,达到了良好的社会效益与企业经济效益。
3.保持公路较高的平整度和完好率
对于沥青公路的维修而言,尽量采取不损坏道路的平整度、不破坏道路结构的预防性养护是道路养护中一个很重要的手段。在沥青路面使用年限的四分之三阶段中,路面性能下降在40%以内的病害都是可以通过预防养护来完成维修的。在此期间进行养护作业可以更好地保持道路的完好率和平整度,使道路质量过关,不再出现短时间内就要大修的尴尬局面。
二、沥青路面预防性养护内容和特点
1.不同阶段的养护
沥青公路投入使用过程中的损坏可分为三类情况,即初始阶段中沥青表面被氧化、损耗;沥青公路使用中期,路面出现细小的裂缝、坑槽或者脱皮的现象;沥青公路使用后期路面出现大规模的裂缝,并形成通缝、龟裂,最终导致路面结构出现问题。沥青路面的预防性养护应针对不同阶段,做好不同的养护对策,尤其是在初始阶段沥青表面氧化、损耗时采取高标准的养护措施,可以有效提高路面的使用寿命,降低各类病害发生的可能性。
2.周期性养护
沥青公路随着不断的投入使用,其使用性能随着时间推移逐渐降低,因此需要建立一套完善的周期性监测、评价、养护方案。我国对于高速公路通常要求每年必须进行一次路况检测,而针对沥青公路的预防性养护而言,其检测频率可以适当加大,如以季度为单位对公路相关指标进行检测,采集数据对比分析之后,使用相对于的处理措施予以养护,使得路面恢复最佳的服务功能。由此可知,预防性养护管理其周期短,频率高,需要及时将路面出现的各种细微瑕疵扼杀在萌芽状态。有相关研究表明,沥青路面在一个寿命周期内应进行不少于六次的全路面预防性养护,才能取得良好的经济效果。
3.机械化程度高
沥青路面预防性养护的基础在于精确的检测数据,通过先进的检测手段不仅能提高路况检测的效率,而且检测出的数据精准度高、信息量大,便于管理人员做出针对性的养护措施。国外许多先进国家,在公路养护方面经验丰富,机械设备先进,基本上用一台专业的机械车辆便可以完成整条公路的各项检测。同时,在预防性养护方面也采用高效率的机械化施工,可以保证高质、高效。
4.规律性预防
在对沥青路面做出多次连续检测之后,可以将过往的检测数据连续起来,建立经验模型来对路面的各项使用性能指标进行预测,从而做出未来路况信息的预测和判断。同时,通过现行交通状况、路况性能降低的经验,还可以对未来几年
内交通流量增长时,即将出现的病害进行合理预测,以便于做出有效的对策,预防性养护应想尽一切合理的办法,做到主动性养护管理,从而防微杜渐。
三、沥青路面预防性养护的措施
1.雾封层施工工艺
尽管沥青道路施工中质量管理严格,但难免会遗留一些如沥青面层离析或是孔隙率过大的病害,在沥青公路投入使用初期阶段,因雨水顺着缝隙渗透而逐渐给路面状况造成一定程度的危害。路面雾封层工艺则是针对这一问题的有效解决措施。雾封层是指在沥青面层上喷洒一层薄薄的具有高渗透性的改性乳化沥青封层,从而在面层上形成一层严密的防水封闭层,起到保护面层,防渗隔水的功效,最大程度上解决路面因渗水而破坏的问题,同时加大了路面粗细骨料之间的粘结力,有效的延长了沥青公路的使用寿命。该工艺造价低,见效快,施工便捷,适用于城市高速公路的特殊养护条件和要求。
2.稀浆封层
稀浆封层同样是以乳化沥青为材料,利用其流动性、裹覆性以及良好的粘结性,在容易被氧化的路面上形成保护层,从而改善路面的舒适度,减少裂缝的扩展,提高路面的抗滑能力等。稀浆封层的原材料主要为乳化沥青,水,填料,矿料,添加剂等,原料混合时要注意在常温条件下进行。主要适用于轻度纵、横向裂缝、磨耗严重、松散、老化、缺乏摩擦系数、渗水等路面破损情况,但不宜用在路面车辙较深或温度裂缝严重时。
3.开槽、灌缝工艺
城市沥青公路早期使用阶段的病害多为不同类型的裂缝,加上半刚性基层反射裂缝的普遍存在,导致雨后路表水顺着裂缝侵入到路基结构中,长此以往公路在动态水以及持续不断的车辆荷载作用下,容易出现基层细骨料流失、唧泥(浆)现象,如不及时对裂缝进行处理,严重情况下会出现坑槽,加剧公路的恶化。开槽、灌缝工艺通过采用专业的开槽工具,顺着裂缝开具一定宽度和深度的矩形小槽,然后采用自行加热与灌注于一体的灌缝机把热熔型聚合物密封胶灌人槽(缝)内。开槽工具应选用灵活性高和密封胶材料优越的产品,可有效提高路面缝隙的处理质量,从而抑制裂缝的继续扩展,提高公路的耐久性以及路面的使用寿命。如果面层开挖后发现有大于 5mm 的基层裂缝,则可以在进行裂缝清理后直接灌注,以密封胶灌满为佳。
4.碎石封层
碎石封层可分为普通碎石封层与同步碎石封层两种。其中同步碎石封层可以使沥青结合料与骨料的撒布同时进行,并形成充分的接触,通常情况下利用同步碎石封层,可以使低等级的沥青路面使用年限提高10年左右,其效果极为明显。同时,同步碎石封层施工简便,周期短,利用自然通车的方式便可以将较高热度
的碎石与沥青迅速熔接,只需要一小时左右的时间便可以重新开放路面,其防滑性、耐磨性、附着性以及密闭防水性能都较好,经济投入也较低,在施工中需要注意的是沥青的温度,以及沥青和碎石的用量。
5.微表处
微表处养护工艺是在稀浆封层的基础上进行的,它采用专用摊铺设备将聚合物改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等按合理配合比拌和成稀浆混合料并迅速摊铺到原路面上,在原路面上形成一层牢固结合的抗滑耐磨层。因此它作为路面的恢复层,与碎石封层有着同样的优势,即防滑性、耐磨性好,施工周期短,且能承受车轮的碾压。微表处的另一个优势在于施工全过程无污染,在常温下进行的微表处工艺,不会产生粉尘、噪音、有毒性烟雾等,且修理完成之后道路平整度非常好,外表美观。微表处常用于车辙深度在25mm以内的路面处理,若是12mm以内的车辙可一次性摊铺修复成功,较深的车辙则可以分层摊铺,每次摊铺时间间隔应在一天以上,且需要在下层完全干燥并基本压实后,再进行上层摊铺。
6.沥青路面抗老化处理
沥青公路定期的抗老化养护,是采用煤焦油、石油蒸馏液、再生剂等按照一定比例混合成的沥青路面再生密封剂,可以起到密封沥青路面的效果,防止雨水渗透,且能深入到沥青面层中降低面层的老化程度与脆性,增强沥青路面的柔韧性和弹性,最终延长沥青公路的使用年限。只是,在使用沥青再生剂养护前必须针对道路的病害进行处理,保证路面清洁,没有砂石颗粒、灰尘、水渍等,使用专业洒布机喷洒,保证均匀喷洒,无漏喷、无气泡现象产生。喷洒完成之后均匀压实,保证再生剂与路面紧密粘结。
结语:城市沥青公路的预防性养护在目前许多地区来讲,还算是一门新的养护理念,相关的技术措施还有待于积极推广。但我们从上述的分析中可以看到,预防性养护相对于传统的公路维护管理而言,更加地积极主动,更加的积极主动,避免了公路出现大面积病况时临时的维修,提高公路使用寿命的同时,降低了维护管理的成本,将是今后的城市公路管理中重要的发展方向。另外,沥青公路预防性养护的各项技术措施,还都在不断的完善和优化,在今后的发展中还应当同绿色施工、节能环保理念相结合,走可持续发展的路线。
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