高速公路沥青路面养护技术探讨
2021-10-25孙菲
孙 菲
陕西中宇交通规划设计有限公司广州分公司,广东 广州 510000
1 不同养护方案预期寿命比较
我国高速公路设计使用年限不应低于15年,一般在道路投入运营3~5年后,其路表使用功能或结构状态就开始下降,无法满足行车安全或技术服务水平的需要,需进行路面养护工作。文章结合珠三角地区高速公路养护技术应用现状,对几种常见养护措施的设计应用路龄、工程经济及预期寿命进行统计分析,具体如表1所示。
表1 不同养护方案工程经济与预期寿命比较
由表1可得出以下结论:
(1)两种结构性养护措施较预防性养护措施具有更长的预期使用寿命,含砂雾封层、精表处和微表处的预期寿命相对其他较低,主要由于其属于预防性养护措施,其使用寿命与原路面的病害状况和处治状况息息相关。
(2)薄层罩面、超薄磨耗层、铣刨重铺和就地热再生技术相对微表处、雾封层、精表处、开普封层的单位工程费用高,结构性养护措施主要由于其施工工艺相对复杂,路面加铺厚度较厚,增加了工程造价。
(3)超薄磨耗层和薄层罩面年单位费用均值显著偏高,其他方案措施费用相差不大。说明在相同的公路养护预期寿命前提下,超薄磨耗层和薄层罩面工程造价偏高;铣刨重铺和就地热再生技术虽然一次施工造价高,但施工后路面使用寿命较长。
(4)从不同养护方案设计应用时机来看,罩面类、就地热再生和铣刨重铺等措施在道路运营的中期甚至晚期应用得较多。微表处、开普封层、精表处、含砂雾封层等措施主要应用于早期病害的处治和养护,通过多次有计划地实施预防性养护,使路面表面功能良好,有效防止雨水渗透、裂缝发展等病害的延伸,可节约45%~50%养护成本,延长道路预期使用寿命。
2 不同养护方案适用性比较
珠三角等地区高速公路通常面临交通量大、高温多雨、软土地基、桥隧比高等问题,路面病害也因此呈现多问题化,结合珠三角地区高速公路养护措施应用现状,分析不同方案对高速公路常见病害的适用性,具体如表2所示。
由表2可得出以下结论:
表2 不同养护方案工程对病害适用性比较
(1)就地热再生和铣刨重铺较其他养护措施对各种病害的适用性高,其次薄层罩面和超薄磨耗层相对微表处、封层等对路况具有更好的适用性。微表处、含砂雾封层、精表处、开普封层对病害较轻路段具有较好的适用性,但对特(极)重交通、深车辙的路面环境适用性需谨慎考量。①铣刨重铺技术,通常加铺厚度在5cm以上且沥青层间重新洒铺黏层,对重及以上交通产生的路面剪应变具有较好的适应性。②就地热再生技术能够充分利用旧沥青路面胶结料老化特性,通过热再生方式融合新料(喷洒再生剂、添加新骨料和新胶结料),从而增强混合料的抗车辙性能。对原沥青路面铣刨再生重铺的过程加强了沥青面层层间黏结性,进一步提高了路面抵抗剪切变形的能力。③薄层罩面和超薄磨耗层是在原路面结构基础上,仅加铺一层薄层沥青罩面,对原路面层间不作处理。在路面结构内部产生反射裂缝、开裂、松散等病害时,则难以长期抵抗特(极)重交通等级产生的剪切应力。④微表处、含砂雾封层、精表处、开普封层主要适用于路面早期的预防性养护处治,原路面技术状况优良的情况,主要用于提高路面抗滑、防水、美观等使用性能,解决路面轻微病害。但对结构性病害适用性低,抗剪切变形能力相对较弱。
(2)珠三角地区高速公路通常沿线工厂多,交通量大,大型货车易存在超载现象,且随着通行车辆的增长,高速公路堵车成为常见现象,重车频繁启动刹车,导致路面结构响应增大,尤其是沥青面层的剪应力和水平交变应力,这是导致路面结构破坏最主要因素。因此,养护措施的选择应重点考虑其对路面交通条件的适应性,即抗剪变形的能力。
3 典型养护方案工程应用效果分析
高速公路历年来均需实施大量的养护工程项目,文章汇总统计了部分高速公路养护实施铣刨重铺、超薄磨耗层、就地热再生及微表处的单价及应用时间,具体如表3所示。
表3 典型养护方案工程应用状况比较
由表3可得出以下结论:
(1)铣刨重铺作为传统养护措施在国内应用仍然非常广泛,工程单价相对其他措施较高,但处治效果较好,在高速公路整个运营周期内应用都较为频繁。微表处为预防性养护措施,在高速公路运营周期的早期应用较多。超薄磨耗层和就地热再生在高速公路运营周期的中期应用较多。
(2)从养护技术工程应用寿命来看,铣刨重铺和就地热再生使用效果较好,平均使用寿命均超过了5年,能够满足路面长时间通行质量要求,避免因重复维修养护造成交通不便。微表处处治后路面使用寿命平均为3.5年,相对其他措施使用寿命较短,但造价相对较低。
4 结束语
不同养护方案具有不同的病害适用性、工程造价、应用效果和使用寿命等,高速公路养护工作应充分结合沥青路面结构现状、使用寿命、外界环境等要求,采用分段设计、多方案综合处治的理念,提高沥青路面养护工作效率和使用效果,延长路面使用寿命。