预防性公路养护技术及其应用分析
2020-02-16刘美朋
刘美朋
(东营市河口区公路事业发展中心 山东省东营市 257200)
0 引言
预防性公路养护工作落实过程,要根据当前道路的本身情况、道路的主体结构、道路安全故障的表现形式,选择最为合理的养护方法,尤其是要分析当前道路上存在的问题是否会对道路的整体结构造成不可逆损害,之后才可以采用高效合理的设计理念,让公路的设计质量和运行水平获得提高。
1 预防性公路养护技术概念和意义
预防性公路养护技术的概念是,在发现公路系统出现安全故障和风险时,第一时间研究该道路的整体施工环境、运行环境、公路的结构等[1]。对这些项目了解清晰之后,按照当前已经开发出的工作方法,从中选择最为优质合理的工作制度,同时通过专业化设备的使用,让公路能够获得最高质量的故障排除效果。
预防性公路养护技术意义在于,一方面能够防止存在的故障对公路系统造成不可逆的损害,提升了公路的运行寿命和运行稳定度。另一方面养护工作中需要投入的资金量和成本较低,实现了对资源的有效节约。
2 预防性公路养护技术的常见类型
2.1 雾封层养护
公路的沥青面施工过程,或者在经过一段时间的运行之后,容易由于施工本身的质量缺陷以及在自然环境的作用下,导致路面出现集料的离析问题。这一问题出现之后,无但无法让公路继续保持稳定运行状态,其对于自然降水的阻隔能力也大幅度下降,让公路的运行寿命急剧降低。
雾封层技术的原理是,通过把高渗透率乳化状态的沥青材料喷涂在路面表面,在自然环境的作用下,能够自主渗入到沥青混凝土层内,发挥了对自然降水的有效阻隔功能。这一方法对于一些尺寸较大的裂纹处理效果较差,无法起到应有的隔绝作用,所以通常只适用于稳定状态下的路面修补状态。
2.2 封灌养护
路面的一个常见的破损是横向和纵向裂纹,或者路面表面呈现松散状态,这一问题出现之后,水分能够通过生成的裂纹渗入到路面的深层区域,在自然环境的作用下,出现裂纹尺寸的扩大问题。灌封养护工作适用于对这类路面的养护,要将专用的材料先软化之后灌入到裂缝区域,在冷却之后,这类材料可以实现对裂纹的有效封堵。
但是这一技术的使用过程具有一定的运行条件要求,通常需要保证路面的下层区域保持完整,或者公路的运行年限较短,通常要求运行年限不超过四年,才可以确保路面的下层基础未被破坏,这一技术事实上是一种具有极高使用价值的技术。
2.3 就地热再生养护
一些路面在长期的运行过程中出现路面表皮破损、混凝土层脱落、路面平整度不足等问题,采用上文中的两种方式不能够实现对如此大面积范围内的路面整修工作,可采用就地热再生养护技术,完成对大范围内的路面修补工作[2]。该项技术包括的工艺有沥青的现场加热、搅拌、摊铺和碾压等4个步骤,通过对被破损路面的实际状态分析,发现路面的基础部分未出现严重破坏效果,只是表层区域无法满足车辆的运行消息要求时,则可采用这一方法。养护过程将与原有沥青路面相同型号的沥青加热融化并与混凝土搅拌,之后铺设到被修补的路面区域内,使用专用的碾压设备提高沥青的压实度,沥青冷却之后则可以开放这一处于养护状态的路段。
2.4 微表处养护
一些路段运行中的养护技术是对原有的路段重新铺设高性能沥青混凝土表层,并且新铺设的路面要具有更高的质量,防止在较短时间内出现和原有路段的相同问题。微表处养护方法是通过使用改性后的熔融状态沥青,通过对其的搅拌和加工,直接铺排到经过合适处理的原路面表层。对原路面的处理主要是对一些严重破损区域的填补,新铺排的材料和原有路面具有极高的贴实度,提高了路面防渗性的同时,也降低了投入的成本,这一方法可以在施工之后的较短时间内通行,对交通系统的影响较小。
3 预防性公路养护技术的使用方法
3.1 养护方法确定
养护方法的确定首先要明确所有路面的具体故障情况,比如当发现某路面有纵向裂纹和横向裂纹时,则需要确定采用封灌养护工作模式,实现对各类故障的有效填堵,之后则是向施工现场中调运专业的设备和使用的材料,准备工作完成之后,则可推行后续的工作项目。
其次则是要分析上级养护部门对实际工作内容的要求,比如对于出现裂缝这一情况,上级部门经过研究之后,确定正是由于原有的材料在一些参数上不能符合当地的自然环境时,则需要将原有的封灌养护技术转变为微表处养护技术,并在表层铺排经过改性的沥青混凝土,以提高对整个路面的养护水平。最后是多部门的协调和交流,研究可供选择方案与养护路段的衔接度,考虑成本因素、施工工期因素、施工复杂度因素等,在此基础上选择最佳方案。
3.2 养护范围划分
养护范围的化分是指一些养护技术使用中,对整个路面的整修面积,比如在封灌技术使用过程,当发现某区段的路面裂纹既有横向裂纹又有纵向裂纹时,则可确定了这一故障基本并非是单独出现,则要按照路面的连续方向,采用人工巡检的方式了解整个区域内的裂纹出现数量。发现裂缝的出现数量过多,或者超出了管理标准时,则可确定原有的施工路面整体质量较差,或者沥青标号存在错误,则可确定封灌式的养护技术不能满足路面质量的升级要求,最终选用的方法是采用微表处养护方法,对整个路段的路面升级。
3.3 养护设备调运
养护设备的运输要根据实际采用的方法,确定需要向施工现场中调运的施工设备,比如对于就地热再生养护技术来说,一方面要选用合理的建筑材料,另一方面要调运相关的机械设备。对于维修材料来说,包括沥青、配置好的混凝土、相应的骨料和集料等。需要调运的机械设备包括加热设备、混拌设备、路面的碾压设备等,要求这些设备同步调运到施工现场,并且所有设施的具体型号满足设计要求时方可开工,按照专业的工作流程让这些设备投入具体运行过程。
3.4 养护方案践行
养护方案的进行过程,一方面要分析所有原材料的加工质量,包括各类材料的熔化参数、材料与路面的契合程度等,要求现场的监理人员和监管人员做好温度测量以及混拌状态下,各类材料的加工参数,只有所有参数都符合设计标准的情况下,才可把这些材料应用于后续的施工过程[3]。另一方面要按照专业的施工流程,把这些材料应用于实际的路面养护工程中,比如分析铺设材料的选择、铺设范围的划分、路面碾压装置的投入时机等项目,让所有这些养护内容都要完全按照规章制度完成。完工之后也要做好质量检查工作,例如对于大面积路面的养护,可采用环刀法以及灌砂法研究路面的碾压密度。
4 结论
综上所述,公路的预先养护技术实施过程,可采用的方法包括封灌法、微表处养护法、就地热再生法等,这些方法的使用条件和作用对象存在差异。具体养护中,要研究路面的本身参数和损伤表征,从中选择最为合理和有效的养护方法,并且把这一方法按照专业的施工流程和施工技术标准,落实到具体的养护工作体系内,以提高实际的养护水平。