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预防性养护技术在公路养护中的应用研究

2022-08-03王胜伟

科技风 2022年18期
关键词:封层预防性沥青路面

王胜伟

安康市公路局汉滨公路段 陕西安康 725000

公路是我国交通体系在建设过程中的重要基础设施,能够为人们的出行提供重要的便利,加快了各个地区之间的信息交流,公路建设对于我国经济水平的提高有着重要的意义。当前我国公路建设已经取得了较好的成绩,但是很多普通国省干线公路的使用时间较长,出现了较多的病害问题,影响了交通的正常运行,增加了交通事故出现的概率。为了能够避免病害问题所造成的影响,在公路管理过程中开始重视养护工作的实施,并且形成了预防性养护理念,提出了多种不同类型的预防性养护技术,为公路养护管理工作的开展提供了重要帮助。相关工作人员需要正确认识预防性养护技术的应用必要性,能够在不同的养护环节选择合适的养护技术,以此来提升养护效果。

一、预防性养护技术

预防性养护是公路养护过程中所提出的一种新理念,是指在不额外提高路面结构承载力的基础上,对完好的路面或者公路相关附属设施实施计划性养护管理,以此来延长路面使用时间,保证路面、路基等结构不会受到病害问题的影响。预防性养护具有周期性的特点,使用检测技术对隐形病害进行检测和分析,采取合理的措施进行养护管理,能够减少后期公路病害处理的成本投入,对于公路的持续使用有着重要的意义和影响。预防性养护是针对矫正性养护理念所提出的,矫正性是指在已经出现病害问题时或者公路某部分功能受到影响时,使用相应的措施进行治理,以此来恢复公路正常运行。预防性养护则是在没有出现病害时或者病害发生初期阶段实施养护措施,避免病害问题加重,还可以保证增加公路的使用时间,提升公路完整性,强化公路的服务能力。在进行预防性养护时,需要针对养护路段进行合理划分,根据路段的性能选择相应的养护措施,并明确具体的养护时间,以此来提升预防性养护技术应用效果。

二、公路常见病害问题和形成原因

公路在长期的使用过程中,因为自身的荷载力持续增加,使路面以及路基结构承受了较大的压力,容易导致路面、路基等结果出现损伤,从而影响公路功能的正常使用。一旦公路出现病害问题,会影响到正常使用,无法正常通车,这会给人们的日常生活带来不利影响,因此必须要对病害问题进行控制。而要想能够选择合适的预防性养护技术对病害进行控制,必须要认识到不同病害的具体形成原因,可以结合其形成原因选择相应的预防性养护手段。下文针对公路常见病害以及形成原因进行了分析。

(一)车辙

当前在路面铺设过程中,通常会选择沥青混凝土作为主要的铺设材料,这一类路面在经常使用的过程中会因车辆碾压产生的作用导致变形问题的出现,并且这种变形问题具有永久性的特点。当出现车辙后,人们的行车体验会大幅度下降,也会增加交通事故的出现概率。车辙主要是因车辆给予的荷载力所导致的,当路面因负载力持续增加会产生压密变形的现象。除此之外,沥青路面中使用了大量的沥青材料,沥青会因外界环境的变化而出现变化,其本身承载力也会产生下降的问题,无法承担来自路面的荷载力,这就会导致剪切变形现象的产生。当沥青混合料由于挤压原因会开始向着两边移动,会让路面出现凸起的现象,车辙也会向着侧面的方向进行移动,影响了路面结构原本的平整性。

(二)龟裂

龟裂是路面病害问题之一,并且发生概率较高,具体是指在反复高强度的荷载力作用下,沥青路面或者公路的稳定基层出现过于疲劳的现象,因此出现了处于相互贯通状态的裂缝。龟裂主要是因在路面铺设过程中出现了不均匀的问题,或者沥青材料不具备稳定性,在低温环境下使路面产生了开裂的问题,这会严重影响行车的安全性[1]。土基属于路面结构施工的重要基础,负责承担来自路面的荷载力,如果土基在质量方面出现了问题,特别是在软土地基处理上存在不合理的现象,会让土基稳定性下降,也会增加后期出现龟裂问题的概率。

(三)泛油

泛油是经常出现在沥青路面的病害问题,引发该种问题的原因是因沥青混合料处理不恰当所引起的。沥青混合料中涉及的材料类型较多,当其配比不合理时会影响整体稳定性,如其中沥青含量过多和具体的施工标准不匹配,或者在对混合料进行搅拌的时间不充足,都会影响到沥青混合料的使用效果。在处理泛油问题时,会选择在出现病害的区域铺设碎石料层,之后使用机械设备针对病害位置实施压实处理,确保路面结构能够处于稳定的状态和施工要求相符合。在压实处理后,再次铺设碎石料层,并对其实施碾压处理。个别软层结构会出现含油量大的问题,在出现泛油现象之后处理难度较大,需要将泛油的位置进行全部清理,之后再对路面实施铺筑处理。

(四)裂缝

裂缝包括的类型较多,例如网状裂缝、纵向裂缝以及横向裂缝等,因为影响路面结构的因素存在差异,因此裂缝也会以不同的形式展示出来。纵向、横向裂缝主要是因路基因素、材料因素以及环境因素所引起的,网状裂缝多是因在路面上层以及下层之中存在软土层,使得路面以及沥青难以做到完全融合,在持续接触时容易产生松动问题,从而会使细小裂缝不断扩大。

(五)坑槽

车辆在沥青路面上行驶的时候,车辆轮胎中存在的路面沙砾往往会对沥青路面造成一定的破坏,车辆行驶的速度较快,或者是存在颠簸的时候,往往也会导致柴油、汽油滴落的情况出现,而沥青中涉及的原材料会遭到汽油或者是柴油的稀释,所以黏着力会有所下降,最终就会导致路面坑槽的情况发生。沥青路面在进行铺设的时候,只有保证温度达到规定标准的情况下,才能确保铺设的质量和效果,所以应当尽可能地挑选适合的环境温度来进行施工工作。

三、预防性养护技术在公路养护中的应用

(一)预防性养护技术在公路路面养护中的应用

1.沥青路面预防性养护技术应用要点

第一,雾封层技术。雾封层技术能够保证沥青路面处于较好的黏合状态,防止公路的路面出现过于松散的问题,对路面上方存在的裂缝进行填补处理,以此延长公路的使用时间,避免公路出现过快老化的现象。当前雾封层技术使用范围较广,并且使用流程简单,处理速度较快,只需要使用沥青喷洒车即可,通过一次性施工能够完成养护工作。利用喷洒车可以将保护剂喷洒在路面上方的裂缝、孔洞中,能够对裂缝以及孔洞进行修补处理,或者在对路面进行养护时也可以选择慢裂乳化沥青稀释液,也能够取得较好的效果。在进行喷洒时,必须要保证喷洒车的行进速度处于不变的状态,能够提升喷洒均匀性,让喷洒的材料和路面处于紧密结合的状态,提高防护效果。一般情况下,当沥青路面出现轻微裂缝时可以选择这一技术,能够避免因为沥青老化而引起的病害问题[2]。

第二,石屑封层技术。石屑封层属于传统的养护技术,主要是指在沥青路面上方喷洒一定的材料,根据沥青材料的不同分为乳化沥青或者轻质沥青等,需要结合具体的路面需求进行材料选择。在喷洒沥青之后,在其上方使用石屑或者细集料,之后利用机械设备对其进行碾压处理,也能提升预防性养护的质量水平。石屑封层技术常被使用在交通流量较小的公路养护工作中,针对高等级公路进行预防性养护时则需要选择其他技术,该种技术所需要投入的成本较少。

第三,微表处预防性养护技术。微表处养护技术是当前经常使用的养护技术类型之一,融合了稀浆封层技术所具备的优势,并且在其基础上还进行了创新。当前在公路预防性养护过程中该种技术使用规模持续扩大,有效提高了养护效果,还不需要进行大范围施工。该种技术主要由水、添加剂、乳化沥青以及碎石等组成,有效强化了沥青所具备的黏结性,能够保证后续公路的有序使用。和热摊铺技术相比,该种预防性养护技术能够取得较好的防水性能,和传统的稀浆封层技术进行对比,其防滑水平较高,能够保证公路处于较好的应用状态。微表处养护技术所使用的设备较为专业,能够进行一次性的摊铺,提升施工质量。

第四,沥青再生养护技术。沥青再生养护也是一种新型的养护手段,也是未来养护工作中常用的技术类型,结合我国的不同沥青路面进行分析可以选择的再生技术,主要包括就地热、厂拌热再生技术、厂拌冷再生技术以及就地冷再生技术。在路面没有出现结构性损害问题之时,利用这种材料将其摊铺在路面之上,能够提升公路的性能水平。该种技术在施工过程中只需要对局部位置进行封锁就可以完成施工养护,并且施工时间较短,完成施工后在较短的时间内能够正常通行,不会给公路的车辆通行造成过多影响,减少了因公路封闭而引起的损失问题[3],因此可以将该种技术作为常用的养护技术。

2.水泥路面预防性养护技术

第一,填缝处理技术。填缝处理主要是针对裂缝进行填充,这符合水泥路面的养护需求。水泥混凝土所形成的路面经常在接缝的位置会出现裂缝的现象,会导致路面出现进一步的破坏和损伤,同时也会导致路面表面的水进入公路内部,会影响到公路结构的整体稳定性。因此在发现裂缝后需要进行填缝处理,根据填缝处理时所使用的材料不同,可以划分为接缝板以及填缝料。填缝板在具体的养护施工过程中不容易出现变形的问题,具有较强的耐久性,经常会选择杉木板或者泡沫树脂板作为养护施工材料,可以被使用在因面板膨胀或者收缩而引起的裂缝处理工作中。在选择填缝料时,应当针对水泥混凝土进行检测分析,确保可以适应其收缩性的材料,还需要保证具有较强的黏结力以及回弹力,并且还需要做到不溶于水和稳定性,不会在高温环境下出现流淌的现象,也不会在低温环境下出现脆裂的现象,填缝料经常会选择乳化沥青或者沥青橡胶等材料。

第二,板底压浆技术。板底压浆可以强化基层的支撑作用,可以对路面结构进行稳定支撑,会向裂缝空隙内部注射压水泥浆。在进行压浆处理时,需要施加压力作用,且需要保证在板底支撑性能没有丧失,尽早使用该种技术进行裂缝处理。压浆技术经济性较强,但是难以针对面板沉降问题进行处理,也难以提升垂直错台问题处理效果,因此必须要以支撑力丧失有限的基础上实施处理。

(二)预防性养护技术在公路路基养护中的应用

路基是公路能够正常使用的重要因素,路基结构会影响到公路的整体稳定性,因此在进行预防性养护时也需要针对路基结构进行分析。在路基养护过程中,经常会使用边坡预防性养护技术,可以避免公路边坡出现坍塌的问题,保证边坡结构处于稳定的状态。目前在针对边坡实施养护处理时,会利用土工格植被完成养护,虽然养护所投入的成本较少,但是所使用的材料会受到外界自然环境所带来的影响,容易导致其出现被侵蚀的现象。因此在对边坡实施预防性养护的过程中,可以选择浆砌片石时,能够保证边坡的稳定性。该种养护技术是指针对地表上存在的水进行疏导,对浆砌片石进行更换处理或者修补处理,可以有效避免由于自然环境以及水流因素引起的防护网锈蚀问题,同时还可以降低片石出现移位的概率,从而保证边坡结构稳定性,防止边坡坍塌。

(三)预防性养护技术在公路排水系统养护中的应用

在公路养护过程中,排水系统也是重要的养护环节之一,通过排水系统养护能够避免路面出现积水的问题,有利于保证公路整体的稳定性,防止路基结构以及路面结构受到水分的影响。在对排水系统进行养护时需要针对其实施检查,观察排水系统的质量水平,针对混凝土结构的质量进行检测,如果混凝土产生松动问题或者裂缝问题需要对其实施补救处理,确保能够提升排水质量。公路排水系统包括的内容较多,如渠、沟或者涵洞均属于排水系统中的关键组成部分,会影响到排水系统的正常运行。因此养护人员需要定期对其实施清理,特别是在秋季,需要增加清理频率和清洁力度,避免出现排水系统堵塞的问题。

结语

自从我国实施改革开放政策以后,经济发展速度不断加快,人们对于交通和物流的需求有所提升,因此国家开始大力推进公路的建设,完善基础设施体系。公路在长期使用过程中出现了较多的常见病害问题,例如车辙、龟裂、泛油、裂缝、坑槽等,这影响了公路的使用安全性和人们的行车舒适性。为了能够避免病害问题的出现,需要在公路路面养护、路基养护以及排水系统养护过程中分别使用不同的养护技术。同时在路面养护过程中,需要根据沥青路面、水泥路面的特点选择适当的养护手段,前者可以使用雾封层技术、石屑封层技术、微表处预防性养护技术、封缝技术、沥青再生养护技术,后者可以使用填缝处理技术、板底压浆技术。在今后的公路管理过程中,需要重视养护工作的必要性,能够制定合理的养护管理制度,确保能够落实养护工作要求。

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