【摘 要】在整個公路養護工作中,路面養護是公路養護工作的中心環節,預防性養護作為一種全新的理念和技術,在我國己經取得了一定的認可和應用,這對改變長久以來形成的被動養護的局面,維持良好的路面性能具有重要意義。本文詳細介紹了預防性養護的定義,并分類介紹了國內外常用的預防性養護技術措施,最后總結了預防性養護的發展趨勢。
【關鍵詞】瀝青路面;預防性養護;技術措施;發展趨勢
公路養護是保持路況完好,延長公路使用壽命,為經濟建設提供良好服務的根本條件.在整個公路養護工作中,路面養護是公路養護工作的中心環節,這是因為路面是直接承受行車荷載和自然因素作用的結構層,關系著行車是否安全、快速、經濟、舒適[1]。而瀝青路面作為一種無接縫的連續式路面,具有力學強度好、行車平穩、無揚塵、無震動、低噪音及易于機械化施工等優點,成為我國公路及城市道路的主要結構形式。據統計目前我國己經建成的高速公路90%以上是瀝青路面。
1.1 預防性養護的定義
AASHTO對預防性養護最新的定義為:預防性養護是一種在路面狀況良好的情況下采取的對現有道路系統進行有計劃的、基于費用和效益的養護策略,預防性養護在沒有提高路面結構能力的情況下延遲路面的損壞,維持或改善路面現有的通車條件,通過延長原有路面的使用壽命來推遲昂貴的大修和重建活動。
1.2 預防性養護的實施原則與技術關鍵
實施預防性養護需要遵循的幾個原則[3]:
1)確保公路瀝青路面結構性能良好是進行路面預防性養護的前提;
2)所采用的公路瀝青路面預防性養護措施具有良好的費用效益;
3)公路瀝青路面預防性養護措施選擇的時機應與特定的路面狀況結合;
4)公路瀝青路面預防性養護措施應該有計劃的、周期性的實施。
公路瀝青路面預防性養護的關鍵:
1)選擇合適的路面
預防性養護是一種在路面狀況良好的情況下采取的養護措施,而“路面狀況良好”的底線是路面不發生結構性損壞。
2)選擇恰當的措施
應根據不同的路況、環境需要選擇相適應的措施才能取得良好的效果。
3)選擇最佳的時機
應當在路面結構性能良好的情況下,在路面功能性能加速惡化之前進行。
2 國內外常用的預防性養護技術措施
2.1 裂縫填封類
裂縫是瀝青路面常見的一種病害,從養護工藝的角度來看,裂縫可按其縫寬分為微裂縫或發裂(2mm以下)、微小裂(2-6mm)、小裂縫(6-12.7mm)、中裂縫(12.7-25mm)、大裂縫(>25mm),其中6mm以內的裂縫屬于預防性養護的范 圍。
2.2薄層罩面類
薄層罩面作為一項預防性養護技術,給原瀝青路面提供了一個嶄新的表面,平整度的改善提高了行車的舒適性抗滑能力的提高增加了行車的安全性路面原有的許多表面破壞,如坑洞、裂縫、轍槽等,都得到了有效的治理,延長了道路的使用壽命。薄層罩面按照施工工藝的不同又可分為冷薄層罩面、熱薄層罩面和溫薄層罩面三種。
2.3表面封層類
1)稀漿封層
稀漿封層(Slurry seal)是指用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)與乳化瀝青、外摻劑和水,按一定比例拌和而成的流動狀態的瀝青混合料,將其均勻地攤鋪在路面上形成的瀝青封層。由于該種稀漿混合料的稠度較稀,形態似漿狀,鋪筑厚度一般在3-10mm之間,主要起防水或改善恢復路面功能的作用,故取名為乳化瀝青稀漿封層,簡稱稀漿封層。
2)微表處
國際稀漿封層協會(ISSA)對微表處的定義為:微表處(Micro-surfacing)是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理配比拌和并通過專門施工設備攤鋪到原路面上,達到迅速開放交通要求的薄層結構[10]。
3)石屑封層
單層的石屑封層是最早出現的預防性養護技術,其施工方法是在路面上噴灑一層瀝青材料(熱瀝青、輕制瀝青、乳化瀝青等),緊接著撒布砂、單粒徑或適當級配的集料,并緊跟著進行碾壓。石屑封層是一種敷設簡單、易行,價格低廉的養護方法。
4)同步碎石封層
同步碎石封層技術作為一種路面養護新技術,己在歐美各國被廣泛采用。該技術80年代起源于法國,90年代傳播到整個歐洲各國及美國。
5)霧封層
霧封層技術(Fog seal)全稱為霧狀封層技術,它是將乳化瀝青、改性乳化瀝青或瀝青路面養護劑等流體狀的材料,經噴灑機械噴灑在瀝青路面上,從而封閉路面孔隙,穩定松散集料,修復路面老化的預防性養護技術,由于材料噴灑時,它將呈現出黑色的霧狀,因此而稱為霧封層。
6)超薄磨耗層
超薄磨耗層是最近幾年引入我國的新的瀝青路面攤鋪技術,所謂超薄磨耗層,是一項將間斷級配熱拌改性瀝青混合料與改性乳化瀝青相結合的技術,其中改性乳化瀝青可起到錨結表面層與下面層的作用,亦可部分地進入到上面層的瀝青混合料之中而具有封層的作用。
2.4瀝再生
在生產作業和使用一段時間后,舊路面材料中的瀝青結合料發生老化,主要表現為針入度減小、軟化點有所上升、延度降低。瀝青的化學組分及性質也隨之改變,以致使瀝青變硬,降低粘性而產生龜裂,松散病害(除路基和路面基層質量問題外)。瀝再生技術即通過摻入適量的再生劑在混合料中,經過加熱拌合產生物理化學反應,使舊瀝青恢復路用性能(必要時增加少量新瀝青),達到路用技術要求后實現再生利用目的。
3 預防性養護技術發展趨勢
3.1 新材料
1)對養護層來說應具備一定的抵抗車輪磨耗的能力。包括車輪刮落集料的顆粒、對集料顆粒的磨光作用,以及集料與粘結劑之間的相容性(亦即瀝青與集料的粘附能力)這些都直接影響著養護層的抗滑性能[16];
2)養護材料抵抗外部塑性變形的能力,亦即要求養護材料有足夠的粘彈性和延展性以便吸收由于溫度變化或原路面傳上來的變形和應力;
3)養護層的密水性能,亦即防止水分透過養護層滲入路面的能力,這直接影響到養護層抗水損害的性能;
4)養護材料在環境因素作用下耐老化的能力;針對上述要求,新的養護材料的開發重點是增強它的粘彈性、堅韌性以及與集料之間的粘附性能[18]。
3.2 新工藝
預防性養護工藝未來的發展趨勢將沿著以下方向繼續取得進展。
1)隨著乳化瀝青性能的不斷提高,預防性養護工藝將進一步向冷態施工的方向發展[17];
2)引入某些新技術來解決養護作業中突出的矛盾和問題;
3)采用多種工藝的復合,使不同工藝的優勢能得到互補進而彌補各自的缺點;
3.3 設備的新發展
如何更好地滿足養護材料和工藝發展的要求,一直是推動養護設備技術進步的原動力。養護設備當今和未來的趨勢仍將沿著以下兩個方向:
1)滿足新材料、新工藝發展的需要;
2)現代高新技術向傳統機械工業滲透、改造的趨勢來發展。
4 結論
經驗表明,當道路嚴重損壞時,再采取措施進行反應型的修復性養護己經不能適應目前經濟發展和公路交通的需求了。我們必須轉變工作思路,防患于未然,在道路狀況良好或是病害剛出現的早期就采取預防性養護的措施進行修復,以保證道路的通行安全。在實際施工中,應根據不同的路面情況,選擇不同的預防性養護技術,通過對比分析的方法,在技術、經濟、材料等方面綜合考慮選用適于此項工程的預防性養護技術。
參考文獻
[1]???、高群.公路瀝青路面養護新技術[M].北京:人民交通出版社,2001
[2]楊立偉.瀝青路面裂縫填封類預防性養護方法[J].交通世界,2007.12
作者簡介
楊軍 男 1976.2 四川閬中人 研究方向:路面工程