节能减排技术在高速公路养护中的应用
2021-04-12王显平
王显平
(安徽省交通控股集团阜阳管理处,安徽阜阳 236000)
近年来,随着我国可持续发展政策的推行,高速公路行业在日常养护工作中,应积极融入节能减排理念。通过应用新型高速公路养护技术,以满足高速公路的日常养护需求,实现节能施工,减少公路养护过程中能源耗费问题发生。相关高速公路养护管理部门,应积极选用养护新技术,落实节能减排理念,推动我国高速公路行业的持续稳定发展。
1 高速公路养护管理中节能减排新技术的应用意义
近年来,我国社会经济不断发展,人们对高速公路等基础设施的建设发展提出了更高的要求,可促进各区域经济发展。为了充分发挥高速公路在社会经济发展中的重要作用,相关管理部门应充分重视高速公路养护工作,调用相关积极因素,强化高速公路养护新技术的研究与应用力度。该过程中需要将环保理念、可持续发展理念融入高速公路养护过程中,在提升高速公路运行性能、安全性的基础上,减少运行过程中产生的能耗,获得良好的社会效益、生态效益、效益经济。
高速公路的建设与应用,可推动我国社会经济的发展工作。高速公路的使用过程中,会受到多种外界因素的影响,导致一系列公路病害的出现,影响高速公路的使用安全性。在传统公路养护技术中,对公路破损位置进行更换,无法有效回收利用原有公路材料,易造成严重的资源浪费问题,导致高速公路的养护成本增加,阻碍了我国高速公路行业的持续稳定发展。
我国市场经济的不断发展过程中,造成了严重的环境污染问题,人们日益关注节能减排工作。人们生活水平的提升,私家车的数量不断增多,高速公路车流量逐渐增加,对高速公路的养护工作提出更高的要求。在节能减排背景下,将生态环保理念融入高速公路养护工作中,可提升高速公路养护工作与社会经济发展的契合度,推动高速公路的持续稳定发展。施工人员应积极应用高速公路的节能减排养护技术,充分融合公路养护工作、环保工作,提升高速公路整体管理水平,为我国交通行业的发展提供良好的技术支撑。
2 高速公路养护要点概述
2.1 做好多目标决策
高速公路在运行过程中,会受到多种因素的影响,出现的病害情况存在差异性,在公路养护方案选择过程中,需要结合实际情况,选择针对性养护措施,需要进行多目标决策。在高速公路养护工作中,应明确公路损坏状态、程度、养护措施的适应性,制定完善的备选方案。不同类型的路况指标养护措施应用后的作用存在差异性、矛盾性,雾封层技术能够改善路面松散情况,但会对路面自身抗滑性产生影响。在公路养护技术的选择过程中,要求公路养护部门应结合高速公路的实际运行状况,进行相关触发值的设置,应明确养护技术性能与公路状况指标两者的属性关系,在此基础上实现养护技术的多目标决策。
2.2 重视交互效应
高速公路的结构性与养护技术的功能性具有密切联系。对已建成3年的高速公路进行养护过程中,采用碎石封层技术,可显著延长路面结构的寿命,将路面结构寿命从3年延长为5年。在第6年仍采用该养护技术进行高速公路养护工作时,由于路面结构性能衰减,导致公路路面结构寿命缩短为2年。为了提升高速公路的整体养护质量,需要对其交互效应进行综合性分析,并在此基础上构建良好的养护关系。
2.3 多阶段系统最优化决策
进行预防性养护时,需要构建一个系统完整的技术体系,在高速公路各运行阶段,应明确公路养护的目,形成一套完善有效的预防性养护策略。
在进行高速公路养护策略的制定过程中,成套的预防性养护策略由多个阶段的养护决策组合而成,各阶段的决策质量会影响下一养护阶段决策结果,直接影响公路工程的整体养护效果。通过应用多阶段系统最优化决策,可为高速公路养护工作开展提供解决思路,以保障高速公路工程的养护、后期使用质量,提升高速公路在使用过程中的安全性、稳定性。
3 高速公路养护中的节能减排新技术
3.1 沥青路面再生养护技术
沥青路面养护技术是一种较为常见的高速公路养护技术,其主要针对沥青路面再生养护改造工程。通过应用沥青路面再生养护技术,可重复利用原有的沥青材料,以达到再生养护的效果,且具备一定的节能效果。近年来,我国部分高速公路均选用了沥青路面,经过一段时间的使用后,沥青路面会出现破损情况。
应用沥青路面再生养护技术过程中,工作人员只需通过专用设备对旧有沥青路面进行翻挖、加热、回收等处理,再按照规定比例,进行新沥青、新材料的拌和,搅拌后进行铺筑养护,可提高高速公路工程的运行性能。进行沥青路面养护过程中,通过应用沥青路面再生养护技术,可较好解决高速公路的路面病害,延长高速公路的使用寿命,具有较好的节能减排效果。为了提升公路日常养护效果,应做好施工集料配置工作,为病害修复和公路养护工作提供保障。
目前,路面养护施工集料以沥青集料为主。在配置沥青集料的过程中,应结合沥青路面就地热再生技术,该技术在我国公路施工建设中已有十几年的应用历史。沥青路面就地热再生技术具有资源利用率高、节省成本、施工效率高、周期短、对交通运行的负面影响小、安全可靠等特点。
在运用沥青路面就地热再生技术开展公路养护工作时,常用沥青面层有SMA-13、AC-13。在修复病害问题时,施工技术人员会使用这两种面层,以达到就地热再生技术相关标准。再测试再生沥青胶结料的性能,精确计算沥青混合料最佳级配比,对再生沥青混合料的路用性能和试验路段进行验证。为了提高沥青路面就地热再生施工效果,需要对施工流程进行细化,使用加热机对沥青集料进行加热,使其达到标准温度。使用加热铣刨机进行加热工作,并实施翻松,将收集的沥青集料全部投进搅拌机组内,使用自卸车添加再生剂、新沥青集料。沥青集料搅拌完毕后,应将集料均匀摊铺于地面,并启用压路机做好路面压实处理工作。在制备再生沥青材料时,须做好沥青胶结料的试验工作,采用科学措施对沥青进行抽提,以生成老化沥青的原材料。在原材料中分别加入4%、6%、8%的再生剂,可形成再生沥青,在制备过程中,须严格按照再生沥青常规指标,并科学控制再生沥青的针入度、软化点、延度、最佳掺量等。
3.2 柔性基层养护技术
柔性基层养护技术指应用热拌或冷拌的沥青料,将拌和完成的材料灌入路面的基层材料中,以获得良好的高速公路养护效果。
(1)柔性基层技术可有效延长高速公路自身使用时间,高速公路路面结构的弯拉应力相较半刚性基层沥青小,相关的面层剪应力超过半刚性属性。在高速公路使用过程中,由于面层抗剪强度较小,导致路面产生病害。应用柔性基层养护技术,可提高面层的抗剪力,有效延长高速公路沥青路面的使用寿命。
(2)在柔性基层养护技术中,多采用颗粒状的材料,在经过养护处理后,可保障高速公路的路面结构具有较好的孔隙率,提升排水性能,有效减少积水对高速公路使用性能造成的影响。
(3)应用柔性基层养护技术,可提升路面结构的耐久性,结合高速公路交通运输规模,合理选择沥青层厚度,提升公路工程的耐久性、安全性、稳定性。
3.3 微表处养护技术
微表处养护技术为新兴起的路面养护技术,一般应用于强度达标且未破损的公路路面。应用微表处养护技术时,施工技术人员应结合公路养护需求,合理选择级配集料,且应合理控制各种乳化沥青、外掺剂配比,在此基础上进行公路路面的微表处养护工作,可避免路面病害进一步扩大,延长公路路面使用寿命。
对微表处养护技术的应用效果进行分析。在城市交通干线、机场跑道、高速公路等重要交通道路的养护工作中,应用微表处养护技术,可提升路面防水性能、耐磨性能,可有效延缓高速公路路面的老化程度,提高高速公路的使用效益。应用微表处技术,可改善桥面防水层、隧道水泥路面上的不平整情况,能够有效增强路面抗滑性能。在高速公路养护过程中,应用微表处养护技术,可有效处理路面,减少路面上发生小坑洞的可能性,从而获得良好的高速公路养护管理效果。
3.4 雾封层养护技术
雾封层技术主要利用喷洒设备,将原本流动性的材料喷洒到公路沥青路面,再对沥青路面进行封闭处理,可提升沥青路面材料稳定性、使用强度,在高速公路养护工作中获得了良好的应用效果。在雾面封层材料中应用功能助推剂,可通过架桥将分子一端融入新的基层沥青中,另外一端延伸至旧基层沥青中,提升新旧沥青集料间的黏结力。
(1)原有路面路表的裂缝在1~3 mm之间时,可采用雾封层养护基础,提升高速公路里面的安全性、稳定性。
(2)路面结构出现老化与松散情况后,应采用雾封层技术进行处理,实现松散材料的有效黏结,提高高速公路工程的使用质量。
4 结语
综上所述,高速公路养护工作开展效果影响了公路的使用质量、施工效率、出行安全性,各高速公路管理单位应做好公路的日常养护工作。随着我国节能减排理念的推广,高速公路养护工作中融入节能减排,获得了良好的应用效果。通过沥青再生技术、柔性基层技术等新型养护技术的应用,可在获得预期高速公路养护效果基础上,降低公路养护过程中的能源损耗,促进社会经济与生态环境的协同发展。高速公路管理部门需要积极采用节能减排养护技术,促进我国公路行业的进一步发展。