第一篇:探索瀝青路面養護技術的發展方向
探索瀝青路面養護技術的發展方向
作者:敖福龍 周崇陽
摘要:瀝青路面的養護技術是一門材料、工藝、設備之間緊密結合、相互制約、共同發展的綜合性技術,加強對材料、工藝、設備的綜合研究,不論是對發展國產養護機械,還是引進、消化、吸收國外的先進技術,都是值得關注和重視的。前言
瀝青路面在交通載荷和氣候影響的作用下,隨著時間的推移,路面狀況和服務能力將逐漸惡化。為了保持瀝青路面的使用性能和延長其使用壽命,在壽命周期各個不同階段需要采用不同的養護維修措施。瀝青路面的養護維修工作對保持路面的服務能力.延長壽命周期,改善噪音、振動等對周邊環境的污染有著重要的作用。在我國高速公路建設初期.路面養護的工作量不是很大.人們容易產生重建設、輕養護的思想.但隨著我國公路建設的重點逐步向中、西部地區轉移.在發達的東南沿海地區將迎來一個路面養護維修的高潮,因而養護維修技術正日益成為人們關注的熱點。瀝青路面養護維修作業的分類
我國現行的瀝青路面養護技術規范通常根據工程量的規模大小、技術的難易程度將瀝青路面的養護維修作業分為保養小修、中修、大修、改善(改建)等四類,這種分類方法是2O世紀5O年代從前蘇聯的有關規范中引進的。至今已沿用了近5O年。隨著路面養護維修技術在材料、工藝、設備方面的不斷發展和進步,這種分類方法已經很難反映出現代路面養護維修技術的特點和要求.難以與現代養護維修技術的發展相適應。其主要有以下幾個缺點。
1.1 現行分類方法的核心是“修理”,在四個級別的作業中,都是以修理作業量的大小為標志的,即使是保養小修作業中的保養也只是路容、路貌的日常養護工作,并未涉及路面的養護作業。但是在現代的養護維修技術中.一個重要的觀念是立足于“預防”。預防性的養護技術在近2O年來得到了很大的發展,而在現行的規范中卻沒有對“預防”這個概念的反映。
1.2 現行分類方法給人們一個概念.似乎技術難易程度是與修理工作量成正比的,即保養小修要比中修容易,而中修則比大修容易。這在以小型機具為主的養護維修中或許是正確的,但現代養護維修技術的發展已經打破了這種界限.某些養護技術的技術含量和難度并不比有些修理作業低。正是由于以工作量來劃分,現行的規范中只能將稀漿封層這樣的養護技術列進中修工程的范疇.這就容易引起概念上的混淆。
1.3 現行的分類方法在經費的定額上也做出了界定.似乎養護經費的定額應該是最低的.然后依次是小修、中修、大修,并由此規定了審批計劃、管理部門的相應層次,這就為現代養護技術的引入和應用設置了經費的障礙,顯然對我國養護技術的發展不利。
現行分類方法所反映的并不僅僅是一個分類的方法問題。其實質是反映了一種“重修理、輕預防”的觀念問題。更為合理的分類方法應該是根據病害的類型、路面損害的程度.以及所需采用養護維修措施的性質和功能來對養護維修作業進行分類。
美國等西方國家將瀝青路面的養護維修作業分為:預防性養護、修復性養護、路面翻修、路面重建等四類.這種分類方法的核心是作業的功能和目的,不僅在概念上十分清晰,而且有很強的目的性和針對性。
預防性養護,是指那些帶有保護路面、防止病害進一步擴展和減緩路面使用性能的惡化速率以及以延長路面使用壽命為目的的養護作業,它通常用于沒有發生損壞或只有輕微缺陷與病害跡象的路面。預防性養護沒有路面補強的功能,因而不應期望預防性養護具有改善路面強度和承載能力的作用。
修復性養護,是指那些用來修復路面局部損害或某種特定病害的養護作業.它通常用于路面已經發生局部的結構性損壞.但還沒有波及全局的場合。
路面翻修,是指路面的損壞已經波及路面的大部分面積.使之發生全面性的結構性損壞.從而需要在一定的程度上進行面層的再生和重鋪的修理作業。
路面重建。是指當路面的損壞由于沒有及時進行翻修、補強而使整個路面各結構層發生結構性損壞,這時不僅路面的面層.而且它的基層和底基層,甚至路基也需要進行翻修,這樣的養護維修作業稱為重建.當路基也需翻修時則稱為道路的重建。預防性養護技術
在老路面上敷設一層防護層來保護原有路面的方法很早以前就有,但是預防性養護作為一個完整的概念出現在2O世紀8O年代,它是許多國家在公路網重建過程中總結了以往經驗教訓后提出來的。預防性養護的重要意義體現在四個方面:保持路面良好的使用性能;延長路面的使用壽命;減少路面壽命周期費用:節約養護維修成本。它是一種費用效益十分明顯的養護措施。
美國在20世紀80年代開始進行大規模路網重建工程時,面對未來公路交通日益強化的挑戰,于1987年啟動了一個龐大的戰略性公路研究項目(SHRP),其中第三個子項目“養護費用效益”就是專門從改善費用效益的角度來研究養護技術的,它包括了兩個主要研究課題H101和H106,前者的研究對象是四種預防性養護技術.后者的研究對象則是坑洞修補和裂縫(接縫)填封等兩種修復性的養護方法。1993年SHRP計劃結束之后.SHRP第二個子項目“路面長期性能”仍在FHWA的監督下成為一個新的為期20年的“路面長期性能研究計劃”繼續進行.其中有關柔性路面的養護課題SPS3作為H101課題的延伸和LTPP計劃的一部分,已于1998年完成了第一個五年的跟蹤研究。
SHRP H101和LTPP SPS3課題的一個重要研究成果,就是明確了預防性養護在延長路面壽命周期、節約壽命周期費用方面的良好費用效益。通過路面使用性能的衰減與養護維修費用的分析和比較.路面經過四次預防性養護而終結其壽命周期,可延長使用壽命15年:養護維修工程總費用可節省約45%。
正是由于預防性養護的巨大經濟和社會效益,使這一技術得到了迅速發展。目前廣泛應用的預防性養護技術主要有表面封層、裂縫填封和薄層罩面三種類型。
2.1 表面封層
表面封層是一層用連續方式敷設在整個路表面上的養護層。封層材料可以是單獨的瀝青或其他封層劑,也可以是瀝青與集料組成的混合料。表面封層用于解決的養護問題主要有:復原或延緩表層瀝青材料的氧化(老化);重新建立路面抗滑阻力:密封表面的微小裂縫,防止水從表面滲入路面結構層;防止集料從表面脫落、崩散。目前常用的表面封層技術有霧狀封層、還原劑封層、石屑封層、稀漿封層(微表封層)等。
霧狀封層和還原劑封層:此類封層是將霧狀的乳化瀝青或專門的再生劑噴灑在老化的瀝青路面上(專用的再生劑要求滲入路面6cm左右),其目的是更新和還原路表面已氧化的瀝青膏體。霧狀封層和還原劑封層有一些共同的特點:施工后需要較長的時間才能開放交通,必須嚴格掌握單位面積的噴灑量.噴灑量過多會在路表面形成一層薄膜而使路面喪失磨擦阻力,必要時需用鋪砂的方法來改善其抗滑阻力。由于上述原因.霧狀封層和還原劑封層通常主要用于低交通流量、低速的道路和停車場上。
石屑封層:石屑封層是最早出現的預防性養護技術,其施工方法是在路面上噴灑一層瀝青材料(熱瀝青、輕質瀝青、乳化瀝青等),緊接著散布砂子、石屑或適當級配的集料,并緊跟著進行碾壓。石屑封層是一種敷設簡單易行、價格低廉的養護方法。它的缺點是要有較長的初期養護時間,汽車高速行駛時噪音過大,路面上的松散集料還會被高速行駛的車輪帶出而撞擊、粘附在車身和擋風玻璃上,集料的喪失還會導致抗滑能力的衰減,所以一般很少用在大交通流量和高速行駛的道路上。
稀漿封層(微表封層):稀漿封層是一種由乳化瀝青、破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿狀的混合料。它在攪拌均勻后被攤鋪到原有的瀝青路面上形成一層與原路面接合牢固、具有抗磨表面結構的均勻養護層。微表封層是在乳化瀝青稀漿封層基礎上發展起來的,它是由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化瀝青、100%破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿混合料。微表封層的厚度可達10mm~15mm.抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀漿封層更好,并可具有某些修復性的功能.例如用于修補車轍、輕度松散、泛油等病害的校正。稀漿封層尤其是微表封層。由于其良好的抗滑性能以及快速凝固成型、早期開放交通的特性,省去了噴灑和碾壓工序,一臺機械即可連續作業。由于其簡單的施工過程和很高的生產效率,因而更加適用于大交通流量和高速行駛的道路上。
2.2 裂縫填封
裂縫是瀝青路面的一種常見病害,從養護工藝角度看.按縫寬可以分為發裂(2mm以下),微小裂縫(2mm~6mm)、小裂縫(2mm ~12.7mm)、中裂縫(12.7mm~25mm)、大裂縫(>25mm)。對于發裂來說一般不需要做處理,除非在單位面積內發裂十分多,則可以在其上做表面封層處理。6mm以下的微小裂縫由于尚未發生結構性損壞.通常不對裂縫做更多的處理.而只是在表面上作貼封式封面,目的是防止由于雨水、冰雪通過裂縫向下滲入而繼續擴大,因而屬于預防性養護的范疇。寬度在6mm~12.7mm的小裂縫因尚未造成嚴重的結構性破壞。因此常將它們的處理歸人預防性養護。此類裂縫通常需要進行擴縫處理。有時也將其歸人修復性處理的范疇。路面出現中、大裂縫時表明路面已發生比較嚴重的局部損壞。而且往往帶有嚴重的剝落。對它們的修補類似于坑槽的修補,已經屬于修復性養護的范疇了。
小裂縫的填封是一種經常遇到的瀝青路面養護作業,正確的填封工藝對填封的壽命有著很大影響。影響壽命的工藝因素主要是:施工氣溫;裂縫是否做了清潔、干燥處理。裂縫填封的方式較多。其中方槽有貼封和淺槽無貼封的效果最好。效果最差的是無槽貼封和方槽無貼封。因此,先進的裂縫填封工藝通常是由開槽、熱空氣清理和干燥、壓力灌入填封材料、撒砂封邊等工序組成的。
2.3 薄層罩面
薄層罩面也是一種很早采用的傳統的預防性養護方法。它是在原有路面上加鋪一層厚度不超過2.5cm的熱瀝青混合料。薄層罩面可以有效防止品質正在下降的路面繼續惡化。改善其平整度,恢復它的抗滑阻力,校正路面的輪廓。對路面有一定的補強作用,但在多數情況下費用效益較其他預防性養護方法要差。薄層罩面在施工中最大的困難是由于層面較薄、容易冷卻又不宜使用振動壓路機。因而不易達到較高的密實度,因此正確的混合料設計、溫度控制、碾壓工藝和壓路機選型顯得尤為重要。修復性養護技術
修復性養護主要包括路面的局部翻修和坑洞修補兩類。前者與路面表層翻修并無本質的區別.后者則是修復瀝青路面局部面積損壞最常進行的作業。
3.1 坑洞修補工藝
從修補壽命的長短來分,坑洞修補工藝可分為應急性修補、半永久性和永久性修補三種;從修補的施工方法來分,則有冷態修補和熱態修補。其中應急性修補是指為了不使坑洞繼續擴大或從保證行車安全的角度出發采取的臨時性修補措施。通常在對坑洞稍做清理后,即可將修補材料填入坑中。不做切邊處理也沒有專門的清潔和壓實、封邊工序,這樣的修補方法只能維持1~3個月的時間;半永久性修補是指那些采用冷態修補的方法。其工藝通常包括切邊(小坑洞也可不切邊)、清理松散材料、填人冷補材料或填入集料后灌入乳化瀝青再撒砂壓實。這種方法一般能保持7~12個月的壽命;永久性修補是指那些按照嚴格步驟進行的熱補工藝,此類修補壽命可達兩年以上。
坑洞的修補工藝對修補壽命有著很大影響。影響修補牢固性的因素主要有:施工氣溫;坑洞內部與周邊薄弱路面是否經過清理、干燥;坑底、側壁是否覆蓋粘結劑;修補材料是否充分壓實;是否進行封邊處理。坑洞修補是一項難度很大又費工費時的作業,它的難點主要有三個方面:一是如何保證修補材料與洞壁有牢固的結合;二是如何保證修補后的路面平整且與周圍路面保持在同一水平上。圍繞著如何提高修補質量和效率,坑洞修補工藝在近十余年來有了不少新的發展。出現了加熱修補和壓力噴射修補等一些新的工藝方法,前者是對傳統熱補工藝的改進,后者則是對冷補工藝的改進。加熱修補通過對洞壁與周圍路面的加熱來軟化瀝青混合料并使修補材料與周邊材料融合,從而改善兩者之間的結合。雖然一些養護公司稱該工藝不需要作切邊處理。但是實踐結果表明。由于坑洞周邊原路面處在半損壞的狀態.對原路面的加熱不可能完全融合損壞的混合料。因而向坑洞直接填補新料的工藝往往得不到良好的效果。正確的做法是將周邊舊料耙松,與新料混合后再填補壓實。用加壓的方式也可促使新料與舊料之間的結合。
3.2 坑洞修補設備
傳統的綜合養護車實施的是標準的熱補工藝,車上除熱混合料的貯存、保溫、加熱系統外。其他工作主要靠手扶式工具來完成。現代綜合養護車近幾年的發展是增加了再生、加熱、攪拌的功能。坑洞加熱修補機的關鍵技術是對路面和坑洞的加熱。主要有紅外線加熱板加熱和丙烷火焰間歇加熱等兩種方式。壓力噴補機的關鍵技術是對集料、乳化瀝青的噴射、混合和裹覆,可分為單噴嘴和多噴嘴兩種類型。上述兩種坑洞修補機的技術仍在繼續改進和完善之中。4 瀝青路面養護技術發展的新方向
瀝青路面的養護技術仍將沿著材料、工藝、設備三個方面向前發展。
4.1 養護材料的新發展
材料方面的創新和突破。一直是帶動養護工藝和設備發展的重要動力。從歷史的發展看,作為養護核心材料的瀝青,一直向乳化瀝青和改性瀝青兩個方向發展。乳化瀝青的應用使各種預防性養護工作可以從熱態施工的方法轉變為冷態施工;改性瀝青和改性乳化瀝青的應用。引伸出了改性霧狀封層、改性石屑封層、改性稀漿封層、改性薄層罩面,它們的性能和效率都得到了很大提高。
橡膠瀝青或稱瀝青橡膠又是一種可望在近期內在養護維修領域獲得推廣應用的新材料。廢舊橡膠中含有SBR、天然橡膠、碳黑等多種高分子聚合物。其中主要成份是SBR。因此。在瀝青中加入廢舊橡膠粉既可起到瀝青改性的作用。同時又具有經濟和環保上的價值。橡膠瀝青的優點是:可以摻人2O% 以上的橡膠粉,對粘結劑具有抗氧化和延緩老化的作用。大大提高粘結劑的粘度和粘彈性。并提高了它的軟化點:改善混合料的高溫敏感性和低溫抗裂性,并降低路面的噪音.可容許更多地增大粘結劑含量和采用更厚的瀝青膜厚度。由于橡膠瀝青制作工藝困難、成本較高。因此影響了它的推廣應用,近些年來已出現了一些溫式和干式的制作新工藝.隨著這些新工藝專利的失效。橡膠瀝青將會獲得更快的廣泛應用。目前在裂縫和接縫填封中。橡膠瀝青已經成為主要的材料,橡膠瀝青在薄層罩面和OGFG路面中以及作為瀝青水泥混凝土復合路面的應力緩沖層也獲得了較多的應用。橡膠瀝青進一步的發展是乳化橡膠瀝青,它的成功將有力地推動各種預防性養護技術的發展方向。
在坑洞修補材料方面,冷態補坑材料一直是人們追逐的熱點。目前一些建立在高分子聚合物和輕質瀝青基礎上的冷補材料已可接近永久性修補的要求。
4.2 養護工藝的新發展
養護工藝當今和未來的趨勢將主要沿著以下方向發展:
a)隨著材料性能的不斷提高。養護工藝將進一步向冷態施工的方向發展:
b)利用科學手段。采用不同工序復合或多種工藝的復合整合出養護技術的新工藝.來提高養護質量和生產效率;
c)引入發達國家的新技術來解決養護作業中突出的矛盾和問題。
這些發展方向都圍繞一個總的目標.就是不斷地改進養護質量,提高養護作業的快速性,以獲得最佳的費用效益。
4.3 養護設備的新發展更好地滿足養護材料和工藝發展的要求一直是推動養護設備技術進步的原動力。養護設備當今和未來的趨勢仍將沿著下面三個方向發展:
a)滿足新材料、新工藝不斷發展的需要;
b)現代高新技術向傳統機械工業滲透、改造的趨勢方面發
展;
c)滿足現代公路交通高速發展的需要。
對于瀝青路面養護技術來說.一個共同的要求是集料、粘結劑等混合料在組成之間應保持恒定的比例關系。這一要求產生了一些共同的發展趨勢:
a)具有很高的行駛速度,而作業速度應是無級調節的液壓驅動底盤:
b)向高精度的車速和材料供給恒速調節或比例調節系統發展: c)容積式計量向更為精確、標定更加方便的重量式計量系統發展:
d)向全自動的計算機監控,包括機器技術狀態和作業工況的監控發展;
e)作業變量控制可調裝置向液壓伸縮調節技術方向發展。結語
在世界許多國家公路建設發展的過程中都經歷過“重建設輕養護、重維修輕預防”的階段,我國正面臨即將到來的公路養護維修的高潮期,國外的經驗教訓是值得借鑒的,加強預防性養護將是一項有遠見的戰略決策。
瀝青路面的養護技術是一門材料、工藝、設備之間緊密結合、相互制約、共同發展的綜合性技術,加強對材料、工藝、設備的綜合研究,不論是對發展國產養護機械,還是引進、消化、吸收國外的先進技術,都是值得關注和重視的。
第二篇:淺談瀝青路面預防性養護技術
應重視瀝青路面的預防性養護技術
我國公路建設發展迅速,截至2012年年低,山東公路總里程達23.6萬公里,其中,高速公路5000公里。公路建成投入使用后,由于受到各種因素的影響,公路的技術狀況和服務能力將逐漸退化。為保持公路的使用性能良好和延長其使用壽命,應堅持預防性養護,及時修復損壞部分,保持公路完好、暢通、整潔、美觀。因此,瀝青路面預防性養護技術成為一個新的課題。預防性養護是指在公路病害出現之前或是路面病害發生初期有針對性地對路面預先養護處理,防止病害的進一步擴展,以減緩路面使用性能的惡化速率,提高公路的使用質量和抗災能力,延長路面的使用壽命。
一、瀝青路面病害分類
按病害程度可為兩類。一類是功能性破壞,即瀝青路面面層出現微小裂縫、麻面、脫皮、泛油、瀝青老化、路面滲水等輕微病害,造成路面的平整度和抗滑性能的下降。另一類是結構性破壞,即瀝青路面面層出現嚴重裂縫、坑槽、沉陷,它是路面結構的整體或其某一個或幾個組成部分的破壞。一般是先發生功能性破壞,而后出現結構性破壞。對于結構性破壞一般均需進行徹底翻修,但對于功能性破壞,可以通過修整、養護來恢復路面的平整度和抗滑性能,即通過預防性養護技術措施,改善和提高瀝青路面良好的使用性能和延長其使用壽命,以滿足行車要求。
按病害發生的時間可分為三個階段。第一階段為早期變形和破壞階段。大約在通車后的l~3年內,主要表現路面縱、橫向開裂,路基沉降引起路面沉陷以及局部出現坑洞。第二階段為變形、破壞穩定階段。瀝青路面早期變形、病害通過治理以及瀝青路面在車輛荷載的反復作用下,不斷地再次壓實從而達到基本穩定。該階段病害主要表現為由于車輛輪胎對路面的不斷磨損,車轍增加,在雨季中會出現少量的坑洞。第三階段為路面使用功能破壞階段在路面使用8~10年后,病害主要表現為路面網狀開裂,直到大面積破壞,路面的使用功能逐漸喪失。
因此,有效的養護,尤其是預防性養護可以保持路面良好的功能性,延長路面的使用壽命。
二、預防性養護技術
預防性養護通常用于沒有發生損壞或只有輕微缺陷與病害跡象的路
1面。目前常用的預防性養護技術包括裂縫填封和薄層罩面等。
1、裂縫填封
正確的填封工藝對填封的壽命有著很大影響。影響壽命的工藝因素主要是施工氣溫,裂縫是否作清潔、干燥處理。一般根據裂縫寬度和深度確定修補工藝。
2、輕微裂縫
高溫季節全部或大部分可愈合的輕微裂縫,可不加處理。在高溫季節不能愈合的輕微裂縫,(單位面積內裂縫十分多)可采用以下兩種方法進行:
(1)將有裂縫的路段清掃干凈并均勻噴灑瀝青(在低溫、潮濕季節宜噴灑乳化瀝青),再勻撒一層2~5mm的干燥潔凈石屑或粗砂,最后用輕型壓路機穩壓。
(2)沿裂縫涂少量稠度較低的瀝青。
5mm以內的裂縫
此類裂縫由于尚未發生結構性損壞,通常不對裂縫作更多的處理,只是在表面上作灌封,目的是防止由于雨(雪)水通過裂縫向下滲入而繼續擴大,屬于預防性養護的范疇。
首先利用高壓空氣器具從裂縫的一端慢慢吹至另一端,直至縫內無雜物及塵土,并清掃干凈;用灌封設備從一端將稠度較低的熱瀝青或乳化瀝青灌入縫內,直至全部裂縫灌滿為止;將干凈石屑或砂撒到縫中,并搗實;將溢出縫外的瀝青及石屑、砂清除;開放交通。
5mm以上的裂縫
(1)用5mm以下小粒經碎石或砂與瀝青(乳化瀝青)按比例拌制填封混合料,如果細石料中有少量石粉,可適當增加瀝青的用量;除去已松動的裂縫邊緣,對于裂縫中較大的雜物要清除,并清掃干凈;將已拌制好的填封混合料填入裂縫中搗實,如果裂縫較深可分層填補,(2)高粘度高粘彈性的裂縫密封膠對裂縫進行填封。切縫機切縫;空氣壓縮機產生的高壓空氣吹出裂縫中的殘留物;干燥機干燥裂縫;灌縫機灌入灌縫材料于裂縫中。
3、薄層罩面
(1)首先對原路面進行清掃和簡單處理,其上噴灑一層瀝青材料,緊
接著撒布砂、單粒徑或適當級配的集料,并緊跟著進行碾壓。
(2)在原有路面上加鋪一層厚度不超過2.5 cm的熱瀝青混合料。薄層罩面在施工中最大的困難是由于層面較薄、容易冷卻又不宜使用振動壓路機,因而不易達到較高的密實度。因此,正確的混合料設計、溫度控制、碾壓工藝和壓路機選型顯得尤為重要。
三、預防性養護的時機
根據可能出現的病害類型,制定相應的養護措施。在預防性養護中,抓住排水和防護兩大要素至關重要,排水設施一定要完整無損。
瀝青路面的養護技術具有很強的綜合技術的特點,為了改進和提高養護技術必須加強材料、工藝、設備三方面綜合技術的研究,開展預防性養護技術研究,就是要針對可能出現的路面病害、缺陷的類型和損害程度,選擇正確、合理的路面養護維修措施。
第三篇:淺談公路瀝青路面預防性養護技術專題
淺淡公路瀝青路面預防性養護技術
隨著交通量迅速增長、車輛大型化、超載嚴重、行駛渠道化及水損壞等影響,有一些路段不同程度出現裂縫、松散、坑槽、擁包、泛油、沉陷、橋頭涵頂跳車、波浪、車轍、滑溜等早期水損害病害,降低了路面的使用品質及使用壽命,給養護管理帶來了較大的難度,對路面的養護提出了新的課題和挑戰。
一、預防性養護的提出
根據有關資料,我們得知每年花費在路面修復和保養的費用在逐步增多,且數額不小,而且既費工,又費時。這時,預防性養護十分必要:隨著路網的不斷完善,圍繞建設與養護、維修與預防的關系,只有長期保持良好的路面使用性能,公路建設的巨額投資才能夠充分發揮其投資效益,從這個意義上講,養護維修其實就是公路建設的一種繼續。
所謂預防性養護是指道路在還沒有出現嚴重病害或將要出現嚴重病害之前就進行的養護維修,區別于矯正性養護,預防性養護是一種事先的、主動的養護,使路面始終保持良好的服務狀態。預防性養護可以延長路面的使用壽命,提高路面的服務效能,節約養護維修資金,是一項費用-效益比非常可觀的養護技術方法,通常用于尚未發生損壞或只有輕微病害的路面。
目前預防性養護的措施,主要有日常巡視與檢查,及時進行日常的養護與維修,針對不同病害根源,因地制宜,采
取有效的技術措施,做好預防性養護工作。首先,必須加強沿線路況的巡視,建立必要的修復檔案及資料積累,掌握路面局部細節的使用狀況,根據路面的實際情況,制定出日常小修保養和經常性、預防性和周期性養護工程計劃。依靠科技進步,加強養護技術管理,做好后期使用調查研究工作,采用先進的檢測儀器設備采集路況資料,應用路面管理系統,正確評價路況,提出科學的病因分析養護對策。積極推廣應用新技術、新材料、新工藝,發展現代化瀝青路面的養護技術。
二、預防性養護的措施
1、灌縫
這種養護方法適用于對和面橫向、縱向裂縫,以及較小的塊狀裂縫的封縫處理。主要目的是阻止水分通過已存在的裂縫侵入結構內部。密封劑應能很好的將裂縫封閉,封縫這種養護方法需要高質量的材料和良好的施工工藝,使用的密封劑必須是加熱時變軟而溫度降低時又能變硬的熱塑性材料。
此種養護方法不適用路面出現的結構性裂縫。比如,較大的疲勞裂縫、大面積的網裂等。處理裂縫工作最好在涼爽干燥的氣候條件下進行,為了達到較好的粘結效果,必須將裂縫清理干凈,如使用熱的壓縮空氣來清理裂縫。
2、霧封層
霧封層主要用來密封面層,防止或減少水分的滲入,阻止路
狀繼續惡化,改善老化變硬的瀝青性能。霧封層適合路面表面貧油、細顆粒脫落等病害情況。也適用于路面出現輕微的縱向、橫向或塊狀裂縫,這種方法對于選擇適擇適當的養護時機非常重要,如果養護時間偏后,病害發展嚴重,霧封層的使用效果就會大大降低。
霧封層這種養護措施對結構強度沒有貢獻,但是能降低通過疲勞裂縫而引起的水損壞。由于霧封層會使路面摩擦系數降低,因此這種養護技術不適合路面摩擦系數較低的路段。由于霧封層使用的乳化瀝青中的乳化類型為慢凝型乳化劑,所以需要時間使其凝固,一般是中斷2h的交通來使其進行養生。
3、稀漿封層
稀漿封層技術是將級配良好的集料(優質細集料和礦物填料)和乳化瀝青組成的混合料均勻的撒布在整個路面上。這項技術最大的優點是可以有效的封閉路面表層裂縫,提高面層的防水性,并且可以提高表面層的抗滑能力。
稀漿封層技術對路面結構強度沒有貢獻,當路面出現較大的疲勞裂縫或者嚴重車轍時,不能應用此項養護技術進行養護。為了使乳化瀝青硬化,常常需要將公路封閉幾小時。施工中應注意路表必須保持干凈,石料要求選擇有棱角、耐用、并且級配良好的石料,并且拌和前必須清洗干凈。應避免在炎熱的氣候條件下施工。根據乳化劑的類型要保持足夠的開放交通的時間。稀漿封層技術在預防性養護的情況下,期望壽命3~5年。
4、微表處
微表處也可稱為“聚合物改性乳化瀝青稀漿封層”,是利用一定級配的細集料、改性乳化瀝青、水、添加劑和填料(通常為水泥)組成的混合料。微表處治填補了普通稀漿封層和熱拌瀝青混凝土攤鋪各自存在的缺陷,是功能最完善的道路養護方法之一,對出現在城市道路、高速公路和機場道路上的各種病害的修復最為有效。
微表處可用于處治的病害包括:路表面摩阻力降低、松散、車轍、較小的裂縫等。可提高路面的抗滑能力,有效封閉路面,防止水分進入瀝青層,并可恢復路面斷面形狀。
實際上,微表處在我國應用也很早。一般稱為灑油封層,但是由于材料、設備工藝等原因,往往做不好,也沒有大面積的推廣和應用。表面處治技術要做好主要有以下幾大因素:一是要有好的瀝青灑布和石屑撒鋪設備;二是要有合格的石料,規格尺寸單一且干凈;三是施工季節和溫度的控制,多雨季節和溫度太低都會影響表處質量;四是施工工藝控制,要嚴格控制灑油量,石料用量,膠輪軋路機碾壓,初期養護等關鍵工藝。
5、石屑封層
石屑封層是最早出現的預防性養護技術,其施工方法是在路面上噴灑一層瀝青材料(熱瀝青、輕質瀝青、乳化瀝青等),緊接著散布砂子、石屑或適當級配的集料,并緊跟著進行碾壓。石屑封層是一種敷設簡單易行、價格低廉的養護方法。它的缺點要
有較長的初期養護時間,汽車高速行駛時噪音過大,路面上的松散集料還會被高速行駛的車輪帶出而撞擊、粘附在車身和擋風玻璃上,集料的喪失還會導致抗滑能力的衰減,所以一般很少用在大交通流量和高速行駛的道路上。
6、超薄磨耗層
如何在最時間內完成這類路面底養護,同時最大限度延長第次養護的使用期,是多年來養護部門最為關注的問題。超薄磨耗層作為一個全新的養護系統,是目前解決這一難題最佳的技術。
超薄磨耗層具有以下一些優勢:施工速度快,碾壓后20min即可開放交通;使用周期長;使用斷級配混合料,可以很好的抗滑排水并且有效地降低了路面噪音和雨天行車水霧,提高行車安全性。超薄磨耗層可以由一臺專用施工設備一次性完成改性乳化瀝青放水、粘附混合層的噴灑和改性瀝青熱混合料和攤鋪步驟,施工較為快速便捷。
7、季節性養護
除對不同病害分別進行不同的預防性養護措施外,還應根據各地不同季節的氣候特點、大氣降水和溫度變化規律,按照“預防為主、防治結合”的原則,結合本地成功經驗,因地制宜,采取有效的技術措施,做好預防性的季節性養護工作。
(1)春季養護應該做好瀝青路面溫縮裂縫和其它裂縫的灌縫、封縫的修理工作。
(2)夏季氣溫較高,是瀝青路面養護施工的有利時機,應
抓住高溫季節處治泛油、鏟除擁包、波浪,及時修復冬寒春雨期臨時的修補的破損,恢復路面使用質量。
(3)秋季由高溫逐步降溫,瀝青路面修理須密切注重天氣預報,抓緊完成養護工程計劃項目,適時進行冬季病害預防性保養修理,如裂縫灌縫修理、凍脹松脆的防治,及時修補坑槽和封層等。
(4)冬季繼續做好病害的防治,做好防雪、防冰、防滑、疏阻、搶險及養路材料的采備工作。
三、結束語
由于近年來交通組成日趨于重型化,再加上車輛超限超載屢禁不止等因素,瀝青路面早期病害出現的時間比正常預計來得更早,破壞的程度也更深,致使一些路面使用質量和壽命達不到應有的設計水平。因此,在公路產生輕微病害尚未破損之前,采取前瞻性、預見性的對策和切實可行的防范措施,把公路病害及造成病害的因素發現在先,處治在前,防止病害發展,最大限度地延長公路的使用壽命,提高養護資源的使用效益。
第四篇:高速公路瀝青路面養護技術對策
高速公路瀝青路面養護技術對策
摘 要:從高速公路瀝青路面病害類型、原因分析入手,從養護技術和養護管理兩方面對速公路瀝青路面的養護管理工作進行了探討,強調了預防性養護的重要性,路面養護對策選擇是路面養護的關鍵技術之一,決定著養護措施選擇的科學性和合理性。分析過程體現了壽命周期費用分析法的思想,并采用路面養護專家系統來輔助決策。最后針對主要的路面破損形式提出了路面養護的對策及建議提出了養護與維修的對策及建議,把現有預防性養護措施歸結為裂縫填封、局部缺陷修補、表面封層和薄層罩面4類通過適用性分析總結形成了瀝青路面預防性養護技術對策集合。
關鍵詞:高速公路;瀝青路面;養護技術;養護管理;預防性養護。
一 引言
隨著我國高速公路的迅猛發展,各種養護技術也必須的跟上,高速公路瀝青路面養護的目的:“經常保護公路公共設施的完好狀態,及時恢復損壞部分,保障行車安全、舒適、暢通”。養護工作一般分為兩種:預防性養護和修復性養護。預防性養護工作旨在保護路面并減小路面質量下降速度,修復性養護工作旨在修復特定的路面破壞或損壞區域。及時的預防性養護能延緩在交通與環境施加的荷載作用下路面損壞的時間。延遲養護與延期養護增加了缺陷數量、增大了嚴重程度,以致在改建時修補費用增加。不斷地推遲養護與完善修復措施,縮短罩面與改建之間的時間間隔,因而顯著增加路,預防性養護是一個系統工程,可以簡單概括為:在適當的路段、合理的時機對路面采取經濟有效的養護措施本文首先對現有常用預防性養護的措施進行分類,分析各種養護措施的技術特點、適用條件以及期望得到的使用壽命和經濟效益等,最終形成概念清晰的預防性養護對策,制定路面預防性養護的決策框架,解決路段選定和養護措施的選擇問題。
二 瀝青路面典型病害記起原因
瀝青路面的損壞所表現出的形態和特征是多種多樣的,這是因為促使路面出現損壞的原因是多方面的。高速公路瀝青路面損壞的形態、特征和因素,可將路面的損壞形式分為裂縫、變形、表面損壞三大類。
(1)裂縫:橫向裂縫為路面中線近于垂直的裂縫。裂縫起初大多出現在路面兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的,而是由于低溫收縮或半剛性基層收縮產生的。冬季低溫凍縮是誘發橫向裂縫的重要因素。縱向裂縫為與路面中線大致平行的裂縫。大多出現在半填半挖路基或路面加寬處。其原因是由于壓實度不夠,高填方路段路基土滑移,路基或基層出現不均勻沉降而產生縱向裂縫。混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,也會出現縱向裂縫。
(2)車轍:即路面表面沿輪跡的縱向凹陷。車轍嚴重是高速公路病害不同于一般公路的一個顯著特點。瀝青路面上的車轍,除了影響行車舒適性外,還對交通安全有直接影響。
(3)松散:即集料和瀝青逐漸脫開并散失。松散可出現在整個路面表面,但由于行車的作用,一般輪跡帶處比較嚴重。產生松散的主要原因是由于混合料中瀝青含量偏低。瀝青與集料粘附性差,或是由于瀝青的老化,水的浸入也是產生松散的主要原因。
(4)坑槽:即路面上出現的坑洞,是龜裂、松散等其它損壞進一步發展的結果。由于表面水從這些損壞處浸入,停留在基層表面上,在車載反復作用下動水沖刷基層的細料并逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被車載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙擠到表面,使瀝青面層產生網裂,一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走而逐步形成坑洞,并不斷的擴大。
(5)沉陷:即路面表面的局部不均勻凹陷。其產生的主要原因是由于路基土壓實度不夠,導致路面在橫向和縱向產生不均勻沉陷和嚴重的縱向開裂,同時由于路基壓實度差導致路基強度顯著降低和路面承載能力不足而產生路面早期損壞現象。
(6)磨光:即路面在行車作用下集料棱角被磨成圓滑或平滑狀。路面表面紋理喪失,路面抗滑能力下降。路面磨光,是由于路面抗滑層集料組成設計和采用集料抗磨性能差所造成。
三 高速公路瀝青路面養護技術對策
根據病害、缺陷類型的不同和損害程度的大小,分析產生路面病害的原因,綜合考慮各類瀝青路面的使用周期及綜合評價結果,確定采用不同的養護維修措施,具體分為:預防性養護、矯正性養護、路面大中修和路面改善。對瀝青路面出現的裂縫、坑槽、松散、變形等常見病害應針對病害的產生原因,并根據路面的結構類型、維修季節氣候條件等實際情況,采取相應的維修措施及時進行處治。高速公路瀝青路面預防性養護措施包含了多種具體的養護技術,瀝青路面預防性養護技術大體上歸結為裂縫填封、局部缺陷修補、表面封層和薄層。破損類型 損壞程度 外觀描述
裂 輕 初期龜裂、縫細、無散落、裂區無變形,塊度20~50cm
龜裂 中 裂塊明顯,縫較寬,無或輕散落或輕度變形,塊度大于20 cm
重 裂塊破碎,縫寬,散落重、變形明顯,塊度小于20 cm
縫
不規則裂縫 輕 縫細,不散落或輕微散落,塊度大(>100 cm)
重 縫寬,散落,塊度小(50~100 cm)
類
縱裂 輕 縫壁無散落或輕微散落,無或少支縫,縫寬小于25 mm
重 縫壁散落重,支縫多,縫寬大于5 mm
型 橫裂 輕 縫壁無散落或輕微散落,無或少支縫,縫寬小于25 mm
重 縫壁散落重,支縫多,縫寬大于5 mm
(1)以裂縫為主的瀝青面層破壞。根據FWD檢測結果來判斷該路段沒有喪失結構承載力 ,防止裂縫的進一步擴展,行車荷載、環境等因素在裂縫處會逐步引起路面結構承載能力的損失。而對于僅行車道產生裂縫現象處,有延伸擴展到超車道的趨勢,這些路段有待進一步加強跟蹤觀測。另外,對路面裂縫嚴重處,建議可以先用優質的灌縫材料進行灌漿處理,再采用聚酯玻纖布貼縫或滿鋪,然后加鋪一定厚度的薄層瀝青混凝土罩面層。
對裂縫施工工藝要求有:a)對于小于13 mm寬的裂縫需使用一種裝有碳鋼切縫刀的 旋轉式開槽機,盡可能按切割段的裂縫尺寸并對準中線切割出均勻的正、長方形凹槽。b)裂縫清理:待填裂縫切縫后,需采用高壓氣體噴射設備進行清理,該設備須配備能夠有效清除空氣中雜物的油濾,并可輸出清潔干燥的、連續的、高容量的高氣壓氣流的空氣,每條裂縫周邊和裂縫槽至少進行2遍高壓噴氣流清理。第1遍清除裂縫雜物時噴氣棒嘴應把持在距離裂縫不少于5 cm的位置;第2遍距離可以較遠些,以便清除裂縫中和裂縫周邊的所有松散顆粒和雜物。c)裂縫填封:填封材料在清縫工序完成后應立即灌注,填封材料需在具有雙層保溫層,間接導熱加熱的鍋爐內攪拌融化,該材料通過瀝青泵輸送出來,灌注在清理過的槽口內,灌注時要自下而上充分填滿,應避免在填料下部產生氣穴,每條裂縫的灌注工作是連續的。如出現未充分填封的裂縫須再次進行填封處理,如出現輕微龜裂可采用橡膠抹平板來攤鋪填封材料,這些區域可在填封材料灌注完成后在表面撒沙子或細骨料。對于集網狀裂縫、坑塘和車轍為一體,平整度下降的瀝青面層破壞,應分臺階挖除病害范圍內的瀝青路面結構層或按一個車道挖除瀝青路面層,檢查路面基層的狀況。若基層完好,在灑布封層后,鋪筑8 cm AC-25 I粗粒式瀝青混凝土下面層、6 cm AC-20 I中粒式瀝青混凝土和4 cm AK-13 A瀝青抗滑面層,恢復至路表面。
(2)以車轍為主的瀝青面層變形的破壞。通常江蘇省對高速公路車轍超10mm~15mm的路段進行養護維修。針對這種病害形式,目前京滬高速公路管理有限公司主要采取現場熱再生處理后加鋪新的表面層,或者微表處的修復方法。但是這兩種方法修復車轍的效果不是很顯著,在修復1~2年后,又出現新的路面病害。故除了應用這兩種方法外,將研究應用一種新的車轍修補方法,即先用熱瀝青混合料填補車轍,再加鋪超薄罩面層。超薄表面層瀝青混合料對于修補車轍有很好的效果,具有重要應用前景。
(3)對于表面磨的破壞。瀝青路面面封層材料可以是單獨的瀝青或其他封層劑,也可以是瀝青與集料組成的混合料表面封層可以用來復原或延緩表層瀝青材料的老化,防止集料的散失;恢復路面的抗滑能力,密封表面的微小裂縫,防止水滲入路面結構層,提高路面行車能力一目前常用的表面封層技術主要包括霧封層、稀漿封層、微表處和石屑封層等薄層瀝青混凝土罩面是介于“傳統磨耗層”與“厚表面處治”之間的一種處治技術法國是國際上采用薄層瀝青混凝土路面的代表性國家,但是路網中約30%的道路使用薄層罩面養護,薄層罩面可以有效防止下滲水的破壞,有效地降低路面噪音,減少水霧,提高路面抗滑性能,在一定范圍內校正表面缺陷,提高路面平整度薄層罩面結構分為表面磨耗層和豁結防水層2個部分表面抗滑磨耗層能夠恢復路面的表面功能,提高路面的抗滑性能,改善路面的平整度。豁結防水層能夠保證薄層罩面與原路面結合緊密,防止雨水下滲,適度延緩舊瀝青路面反射裂縫的發展、隨意性,技術上很難確定一個固定的養護周期,只能根據路面的實際狀況隨機安排養護計劃,但是這些養護措施的實施卻是發揮后期各類預防性養護措施作用的基礎。把裂縫填封和局部缺陷修補定義為不確定性實施措施,把表面封層和薄層罩面定義為確定性實施措施。
四 高速公路瀝青路面養護管理對策
1)及時養護。許多高速公路瀝青路面經常出現一些小坑洞,特別是雨季過后,往往許多高速公路不及時補小洞,等到小洞變成大洞之后才補,造成養護資金的浪費。因此在養護管理時要加強日常巡視,及時進行日常性養護,并建立一套行之有效的高速公路瀝青路面養護維修管理系統。
2)當瀝青路面剛出現病害時,應及時考慮預防性養護,從而防止高速公路瀝青路面加速損壞。許多高速公路瀝青路面3~5 a就出現大中修,因此高速公路養護部門每年應根據路用品質將預防性養護作為一項重要的內容考慮,重視預防性養護,提高路用品質。
3)提高養護工程質量。養護工程質量太差,很多修補重鋪瀝青混凝土往往在使用不到1 a就重新出現了新病害。因此高速公路養護工程要采用正規的監理隊伍和施工隊伍,并加強現場質量管理,特別是原材料和配合比、現場攤鋪、壓實的質量控制。
4)加強超載治理。眾所周知,超載重載運輸對道路的損壞十分嚴重,是我國高速公路路面病害的“頭號殺手”,但目前公安、公路管理部門對超載運輸治理不力,許多查到了,也僅罰款了事,沒有起到應有的效果。超載治理仍是我國高速公路養護管理工作長期而艱巨的工作。
5)路面養護對策的選擇養護技術可分為三類:預防性養護、改正性養護和緊急養護。改正性養護是指在路面已經出現各種病害的時候采取的相應的養護措施,平時對泛油、較大的車轍、較寬的裂縫等進行的處治就屬于改正性養護的范圍。緊急養護是指在緊急情況下進行的養護。預防性養護主要是針對結構性較好的路面,防止路面病害的進一步惡化,減小各種路面病害對路面性能的影響,或者防止路面病害的發生。但是,基本上無助于路面結構承載能力的增強。當前,對使用中路面的養護、維修有多種不同的技術與方法可用,其處治范圍也較廣,涵蓋了從局部處治到全路面處治的不同等級, 具體措施可見下表:
處理類型 裂縫處治類 表面處治類 其他
處理措施 裂縫填充
裂縫密封 霧封層
稀漿封層
微表處
碎石封層 薄層罩面等
五 結論
目前我國高速公路瀝青路面養護正處于起步階段,應加強路面養護管理,特別應重視預防性養護工作。結合我國的需要,盡快開發適合我國國情的路面養護專家決策系統,是公路養護領域的一大新課題,也是促進我國瀝青路面養護朝著現代化方向發展的必由之路。對于瀝青路面養護我們應該:
(1)把現有預防性養護措施歸結為裂縫填封、局部缺陷修補、表面封層和薄層罩面4類。路面局部缺陷修補和裂縫填封的實施完全體現在日常養護活動中,沒有固定的養護周期;表面封層和薄層罩面技術都有一定的計劃性和周期性。
(2)根據各預防性養護措施的技術特點,總結形成了瀝青路面預防性養護技術對策集合。隨著養護技術的不斷發展,養護決策集合應該是開放性的,需要不斷更新和完善。
(3)所建立的路面預防性養護決策框架初步解決了預防性養護體系中路段的選定和預防性養護措施的選擇問題,但給出的決策結果只是說明在某一年以前的所有時間都可以采取預防性養護,而確定最佳養護時機需要在此基礎上建立相應的決策方法,參考文獻:
[1]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京:人民交通出版社.2001.
[2]黎明亮.公路養護工程[M].北京:人民交通出版社.2000.
[3]中華人民共和國交通部.公路瀝青路面養護技術規范(JTJ 073.2-2001)[S].北京:人民交通出版社.2002.
[4]程珊珊?瀝青路面養護專家系統研究[D]: [博士學位論文]?南京:東南大學交通學院, 2006?
[5]劉黎萍,孫立軍?瀝青路面結構設計中的壽命周期費用分析[J]?山東交通學院學報, 2002, 10
(2): 53-58.[6]王笑風.高速公路半剛性基層瀝青路面預防性養護體系研究〔D〕.
第五篇:公路瀝青路面預防性養護技術分析
公路瀝青路面預防性養護技術分析 摘要:本文介紹了瀝青路面預防性養護內容和特點,并對相關預防性養護技術措施進行簡單介紹,供大家參考。
關鍵詞:瀝青路面 預防性養護 微表處
1引言
近年來我國公路建設飛速發展,隨著一大批高速公路相繼建成通車,瀝青路面的養護也面臨著越來越嚴峻的挑戰。養護工作對保持路面的服務能力,延長使用壽命,以及改善噪音、振動等周邊環境的污染有著重要的作用。因此,為了保持路面良好的使用性能和延長其使用壽命,如何在路面壽命周期的各個極端需要采用不同的養護維修措施,成為擺在公路養護管理部門面前的一項重要任務。以下將對高速公路瀝青路面預防性養護技術與對策作以分析。
2瀝青路面預防性養護內容和特點
2.1養護時機合理 瀝青路面在其壽命周期內可分為三期:①建成投入使用開始,瀝青逐漸被氧化、損耗;②瀝青路面出現微小裂縫、小坑槽或脫皮現象;③路面出現較大面積裂縫,并貫通形成龜裂,最終出現結構問題。
路面預防性養護是對高速公路路面采取的一種高標準的養護方式,要求在路面尚處于良好狀態時,即路面處于第一階段時開始采取保護性養護措施,把病害消滅在萌芽狀態,使路面始終處于良好的服務狀態。
2.2 養護周期規律 預防性養護標準高,而路面使用性能隨時間變化逐漸下降,因此必須周期性實施養護措施,即定期開展路況調查,采集路況數據,進行分析與評價,當路面使用性能降到預定標準時,及時實施養護策略,恢復路面服務功能,如此循環往復。一般高速公路要求每年進行一次路況檢測,實施預防性養護可增加檢測頻率,特別是對常巡查中發現病害的路段作專項檢測與評價,根據分析、評價結果實施養護措施。因此,預防性養護具有明顯的周期性,相對于另外兩種路面養護類型,其周期短,即養護頻率高。研究表明:瀝青路面在一個壽命周期內實施6次以上全路面預防性養護,可取得良好的經濟效果,同時保持路面較好的服務功能。
2.3 預防性 對路面狀況連續檢測、評價3年后,獲得一組連續數據,可以建立模型對路面使用性能各指標進行預測,對將來需要養護的路段及養護對策進行預測。通過路況的檢測、評價與預測,適時對路面采取適宜的保護性養護措施,保護路面,預防各種病害的發生與發展。通過評價與預測,考慮未來交通量的增長,對出現病害或預測即將出現病害的路段針對病因采取有效措施,做到治本治標,以防微小病害發生與惡化。所以預性養護屬于主動養護,體現了“預防為主,防治結合”的養護原則。
2.4 機械化程度高 路面預防性養護離不開先進的檢測手段。先進的檢測手段效率高,不僅能滿足預防性養護的檢側頻率,而且能保證檢測數據的精度和科學性,處理數據、信息的能力也大大提高。很多發達國家都非常重視高速公路的檢測效率和質量,已開發和應用集
成檢測技術,由1臺專用車即可完成路面狀況的各項檢測。另外,路面預防性養護宜采用機械化的施工方法,以保證路面養護施工高效、優質、快速完成。
3常用的瀝青路面預防性養護技術
3.1 稀漿封層技術 聚合物改性乳化瀝青稀漿封層技術是一種采用高分子聚合物使乳化瀝青改性的瀝青路面鋪筑技術。稀漿封層所用的材料是具有良好級配的集料和乳化瀝青的混合物,由稀漿封層攤鋪機拌和并鋪設在路面上,稀漿固化后開放交通。該技術適用于路基基本穩定、路面出現不同程度的氧化、疲勞龜裂等病害的道路處理。稀漿封層能恢復路面的抗滑性能,并可部分恢復路面平整度,而且還可封水,防止表面裂紋和疲勞龜裂的擴散,具有快速、有效、成本低等優點,能較好地延長道路的使用壽命。
3.2 霧封層技術 當瀝青路面正常使用幾年后,路面開始出現輕微疲勞龜裂、損失細骨料的現象,并且其滲水性大大提高,路面水會經過裂縫或細骨料損傷處(露骨處)進入到瀝青混合料中,這進一步加速了路面的損壞。這時路面基本完好,如果在這一時期不進行及時處理,會引起網裂、龜裂、坑洞等路面破壞,繼而導致更為嚴重的破壞,造成養護時間和資金的浪費,同時也影響交通的暢通和經濟的發展
霧封層技術是將乳化瀝青、改性乳化瀝青以霧狀噴灑在瀝青路面上,封閉路面孔隙,修復路面老化,改善路面外觀。它是發達國家經常采用的瀝青路面預防性養護技術,目前在我國也得到了初步應用。霧封層技術的關鍵是要有高品質的乳化瀝青噴灑設備和乳化瀝青材
料。目前國內已經可以生產適合霧封層技術的噴灑設備和乳化瀝青,為大面積推廣該技術掃除了障礙。
霧封層的作用機理:瀝青在路面結構中受到日光(紫外線)、氣溫、降水和空氣(氧)的綜合作用,產生一系列物理和化學變化,其路用性能逐漸降低,稱這種變化的過程為“老化”。老化的速度越快,耐久性越差,瀝青層越容易產生各種病害,面層使用壽命縮短。老化后的瀝青通過適當的技術措施,例如摻加再生劑使其恢復(甚至超過)原來的性能,即所謂的“再生”。瀝青老化后,在化學組分含量方面的變化之一是瀝青質增加,而再生劑的摻加則可使瀝青質相對含量減少。霧封層可以采用噴涂、滾涂、刮涂等工藝施工,涂層以兩次為宜。基面清理后施工第一遍,保證涂料能充分滲入瀝青表面的毛細孔,以封閉毛細孔,形成防水層,活化瀝青層,改善表層瀝青的性能;然后施工第二遍,確保遺漏的點和面涂上涂料。
霧封層一般用于輕度到中度細料損失或松散的道路,開級配混合料出現松散時,霧封層可有效解決。無論是交通量小的道路還是交通量大的道路均可使用霧封層。霧封層可更新和保護舊氧化瀝青路面,填補小型裂縫和表面空隙,使低溫下的路面免受損害,加深瀝青路面的顏色,加大瀝青路面與標線的對比度,防止開級配路面松散。
3.3 微表處技術 微表處技術是稀漿封層技術發展的高級階段,是以高分子改良乳化瀝青為粘結材料,并且以薄層工藝為主的冷拌混合料施工技術。這種技術采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配比拌和成稀漿混合料,攤
鋪到原路面上,形成具有高抗滑和耐久性能的薄層,并能很快開放交通。微表處有良好的封水效果,可以有效防止路面水損害的發生和發展,扭轉路面坑槽補不勝補的被動局面。該技術主要用于建立和恢復道路表面功能,使道路形成防水、抗滑、耐磨、耐久的表面功能層。
3.4 就地熱再生技術 就地熱再生技術是利用就地熱再生機組,在施工現場將舊瀝青砼路面加熱、翻松,通過噴灑再生劑、現場拌和后就地攤鋪、碾壓成型。它實現了舊瀝青混合料的再利用;通過添加再生劑恢復了老化瀝青的物理力學性能;通過再生工藝,可以治理路面表面層的病害。目前,阻礙該技術推廣的因素主要包括:設備依賴進口,價格過高;工藝較復雜,施工效率較低,施工組織難度較大;僅限于維修瀝青表層3~5cm的病害,適用范圍相對較窄。
3.5 復合式路面加鋪罩面技術 在水泥砼路面上加鋪瀝青砼罩面前,為了防止反射裂縫的出現,往往需要先對水泥路面進行處理,其中常用的處理方法之一就是對水泥路面進行界面處理。為實現快速、有效的舊水泥路面破碎、固定,國外常采用沖擊壓實或水泥路面碎石化技術。目前,這兩種技術均在我國得到初步應用。
4結束語
預養護對策選擇之前必須進行路面預養護適用性判斷,以保證預養護的效果。判斷的標準包括預養護的宏觀路況標準和微觀路況標準。預養護對策的選擇過程分為三步,分別考慮技術、經濟和工程因素。技術方面主要考慮路砥的主導損壞類型及程度,經濟方面主要考慮當量費用,工程方面主要考慮當地或附近可獲得的材料、施工
質量、耐久性、氣候、交通影響、行駛舒適性、抗滑性、環保和美觀等九項因素。實際應用時工程因素可根據具體情況靈活選擇使用。