广东省普通国省道路面预防养护高质量发展对策探讨
2023-11-17周宁
周 宁
(广东粤路勘察设计有限公司,广东 广州 510635)
0 引言
截至 2022 年底,广东省公路通车总里程约 22.3 万千米,其中干线公路通车里程约 3.95 万千米,高速公路约 1.12 万千米,普通国省道约 2.83 万千米,二级及以上公路 18 835 km(占比 66.5%)[1]。随着广东省高速公路总里程的不断增加、等级的不断提升,以及人民群众出行需求的不断提高,对新时代公路养护管理的专业化、规范化、机械化、信息化提出了更高要求。但因广东省普通公路养护资金分配机制采用方块包干模式,日常养护资金总体不足,部分地市对公路预防养护不够重视,且省级缺乏强制手段督促地方政府财政出资实施,长期以来形成了“日常养护不到位—预防养护缺失—直接开展路面改造”的恶性循环,养护不及时造成路况加速下降。
1 当前普通国省道路面预防养护应用主要进展
为了解广东省普通国省道路面预防养护工程,经与韶关、江门、肇庆、清远、梅州、惠州等地级市及所辖县级交通运输和公路部门座谈讨论,目前主要养护技术有:改进型微表处、就地热再生、平交口NRP 无车辙路面、热拌超薄沥青混凝土罩面等,广东省路面预防养护技术应用情况,详见表1。
表1 广东省路面预防养护技术应用情况一览表
2 普通国省道路面预防养护工程的典型成果
经过初步调研研判,了解了一些适用于普通国省道路面预防养护工程的典型成果,主要如下:
2.1 平面交叉路口NRP 无车辙路面
NRP 无车辙沥青铺装技术是国路高科工程技术研究院有限公司基于沥青路面温度场合应力场分析,在干法SBS 原创技术的基础上,引入单组分环氧和反应型增粘树脂,针对特重交通和苛刻工况路段打造出新一代NRP(NO-RUTTING PAVEMENT)无车辙(维修)沥青铺装技术:通过最强化的沥青混合料改性设计、特定的施工工艺,将沥青路面设计寿命期内车辙深度指数(RDI)保持在良以上、不发生1.5 cm 以上车辙,不因为流动变形类病害导致路面维修;同时提升沥青混凝土疲劳开裂性能,打造沥青路面最强承载能力解决方案。
NRP 无车辙沥青路面技术,可以将屡修屡坏的苛刻工况路段变身为耐久型长寿命路面,将建设养护周期成本减少80%,还节约了大量的资源。以双向四车道国省道干线公路、设计寿命12 年为例,对于重载高速公路货车道NRP 无车辙沥青路面技术可实现设计寿命期不因流动变形类病害进行维修,其较普通SBS 改性技术平均每年减少约1.5 次维修;对于交叉口等路段,NPR 无车辙沥青路面8 年的使用寿命,而常规SBS 改性沥青路面的平均使用寿命约为2 年,其较普通SBS 改性沥青每年减少维修次数约4.5 次。综上,每年每千米可节约养护资金约700 000 元。与此同时,NRP 无车辙沥青路面技术可提高苛刻工况路段沥青路面使用寿命10 倍以上,大幅延长维修周期。在建造过程减碳+延长寿命的双重保障下,进一步降低沥青路面全寿命周期碳排放,达近5 亿吨[2]。
2.2 清洁型沥青路面就地热再生
就地热再生技术是指现场加热旧沥青路面,添加一定比例的外加剂和极少量新沥青混合料,经热态拌和、摊铺、碾压形成路面结构层,实现旧路面材料100%就地再生利用的一种沥青路面再生技术。该项技术的应用可节省大量不可再生的石料和沥青资源、减少温室气体排放、节约因开采石料和沥青而消耗的能源、节约项目成本。现场热再生技术的应用还能缩短因路面维护造成的车道封闭时间,保证道路安全畅通,减少因路面维护带来的交通量增加。
JP-6000 沥青路面就地热再生机组,拥有五项核心技术。①新型加热原理:热能循环利用,节省能源,减少温室气体排放;②新型加热方式:有组织无可见烟排放,对周边环境无污染;③新型提温设计:物料在低氧环境下均匀受热提温,混合料质量更有保证;④新型拌合模式:现场间歇拌和、多点同时计量投放添加,混合料可达到设计要求;⑤新型智能系统:适时监测和控制主要技术指标及数据,保证现场热再生路面质量。
JP-6000 机组可选配多款具有添加、加铺、保存等功能的配套设备,机组和配套设备的组合应用,同铣刨罩面及传统就地热再生技术比较,提高了生产效率,节省材料,提升热再生路面性能,具有广泛的市场应用前景。
2.3 热拌超薄沥青面层
热拌超薄沥青面层是一项应用广泛的预防性养护技术,它是在原路面上洒布一层粘层油,再在其上加铺一层沥青混合料面层,厚度在2.5 cm 以下,如图1 所示。超薄沥青面层不属于路面结构层,基本上不起增加路面强度的作用,属于非结构性的路表面养护层,一般用来处理路表面磨光,出现轻微裂缝、车辙、不平整等路面功能性病害,从而恢复路面原有的服务功能。同时,超薄沥青面层技术与其他预防性养护技术相比,具有良好的工程适应性,在正确选择材料和进行混合料设计的条件下,超薄沥青面层可以成功应用于严寒、炎热、干燥、潮湿等各气候区域,且在原路面结构强度良好、加面层设计规范、施工质量合格的条件下,超薄沥青面层可延长原路面8 年之久,是一种路用性能和经济效益并重的预防性养护技术。
图1 热拌超薄沥青罩面(厚1.2 cm)
热拌超薄沥青面层经过长期的研究和使用,能够改善原路面的平整度,修复车辙、坑槽等功能性病害,同时,超薄沥青面层具有优异的摩阻力和耐磨性能,具有良好的社会经济效益。热拌超薄沥青面层适用范围更广,适合普通国省道公路使用时间较长的特点。
2.4 改进型微表处
(1)HVE 超粘微表处。HVE 超粘微表处是一种改进型微表处技术,是在传统的MS-3 型微表处技术基础上,采用了具有高粘结力、高弹性、高延展性的特种高粘复合改性沥青乳液,用于拌合骨料并摊铺成型的一种养护技术。拌合及摊铺设备采用普通稀浆封层车,如图2 所示,骨料采用坚硬耐磨的偏碱性辉绿岩或玄武岩,级配采用MS-3 型级配,填料采用普通硅酸盐水泥,摊铺厚度为1.0 cm,稀浆混合料养生完毕后开放交通,整个施工过程无需加热和碾压[3]。
图2 超粘微表处施工中
(2)CTO 复合改性冷拌冷铺超薄层。CTO 复合改性冷拌冷铺超薄层(composite modified Cold ultra-Thin Overlay,以下简称CTO)是指将常规微表处施工的稀浆封层车进行关键部件的改装,采用类似微表处的施工拌合摊铺工艺,将化学交联型多元改性乳化沥青CCPA-E 及热拌薄层级配在常温下拌合、铺筑到原路面上,通过适当碾压快速成型的预防性养护技术(厚度一般为5~9 mm),是一种融合超薄罩面技术与微表处技术的新型公路预养护技术。
CTO 冷拌冷铺薄层采用化学交联型多元改性乳化沥青CCPA-E,通过化学交联同时改善了CTO 冷拌冷铺超薄罩面的粘结力、强度和高低温性能与柔韧性。同时结合专用级配,克服了常规微表处易脱皮、噪音大、抗反射裂缝能力差等缺点,又规避了热拌超薄罩面对于热拌沥青混合料拌合楼及传统摊铺机队的依赖而形成的施工工艺繁杂、施工成本过高等缺点,如图3 所示。该技术可解决路面麻面、松散、裂缝、轻型车辙等路面病害问题,改善路面行驶舒适性,延长路面使用寿命5 年以上,是一种绿色可靠、经济环保的预防性养护手段,CTO 技术与其他预防性养护技术对比,如表2 所示。
图3 CTO 冷拌冷铺薄层施工中
表2 CTO 技术与其他预防性养护技术对比表
该技术适用于高速公路、城市快速路及各等级公路的预防性矫正养护,要求原路面无结构性病害(PCI≥85)。用来修复路面出现的老化、中度开裂、细料剥落、麻面等中早期病害,尤其适用于需解决抗滑、降噪、道路路用功能提升等场合,也适用于水泥路面或桥面铺装加罩[4]。
3 普通国省道路面预防养护工程应用存在的问题与建议
3.1 存在的问题
经了解,在应用推广路面预防养护工程中遇到的问题,主要有以下几个方面:
(1)界定路面预防养护的评判标准不够明晰。随着科学技术的不断发展,各种道路新材料不断涌现,路面类型也越来越多,但对预防养护的界定,现阶段无相关评判技术标准,路面预防养护材料及工艺的造价较难核定。路面预防养护大部分为企业研发的专利技术或专有技术,造价普遍比常规产品高出较多。由于在造价上缺乏相关的预算定额,编制和财审核定造价时缺乏依据。由于缺乏造价依据,财审部门按普通常规产品定价,导致预防养护难以实施推广。
(2)省级应用推广路面预防养护成果的模式尚不够成熟。目前广东省普通国省道养护模式是“切块包干”,省内养护工程实际是自下而上的模式。养护工程基本由各地市主导实施,大部分地区的财力严重不足,且目前的项目质量管理体制导致地方创新动力不足。
(3)普通国省道管养单位技术力量不足。路面预防养护新技术需打破传统观念,相较于传统的路面大修,路面预防养护要根据项目的地区特点、交通特性、路网结构等因素综合确定方案。
3.2 有关建议
(1)深入研究,积极推进。建议完善相关标准定额,注重加强科技成果推广应用执行情况的动态评估,及时总结建设、养护和管理经验,认真梳理存在的突出问题,及时修订完善相关标准规范。鼓励公路建设相关单位结合科技成果应用和实践,编制设计规程、技术规程、概预算定额、施工技术细则等标准化文件,统一标准,规范建设过程。
(2)政策引导,协调联动。争取对路面预防养护应用给予政策支持,纳入省级专项补助,激励地方根据实际需求和条件选择合适的试点项目。组织开展应用试点示范工程,通过示范引领,以点带面,总结经验、持续改进,不断完善技术标准和规范,促进行业科技推广应用水平的全面提升。充分发挥政府引导作用,强化各部门间的协同配合,充分发挥部门联动效应与政策叠加优势,例如:惠州市交通运输局拟邀请相关单位组织召开惠州市普通公路预防养护推广会议,韶关市公路事务中心计划利用韶关市公路养护协会积极探索预防养护技术。
(3)加强人才队伍建设。提升基层公路养护从业人员专业技术水平,在预防养护成果推广应用过程中,注重加强设计、施工、养护的全过程监控和管理,加强养护技术培训。积极鼓励有关单位依托工程建设项目组织开展科技成果推广应用示范工程,省交通运输厅及项目主管单位将在项目评优、人员评先、职称评定等方面予以政策倾斜。
4 结语
经与韶关、江门、肇庆、清远、梅州、惠州地级市及所辖县级交通运输和公路部门座谈得知,路面预防养护在广东省国省道开展了较多类型工程,充分体现了养护决策应根据路面自身病害形成机理、养护方式等特点来选择不同策略。因此,加强路面预防养护的技术推广和政策支持显得越发重要,进而引导广东省普通国省道路面预防养护工程向路况性能提升、节能减排、降本提效等方向良性发展,助力广东省交通事业高质量发展。