【摘 要】針對路面的養護與維修問題闡述了瀝青路面養護方案的選擇方法、傳統養護技術與現階段先進養護技術的特點以及養護技術的發展方向,以期不斷完善和提高瀝青路面養護技術。
【關鍵詞】瀝青路面;養護技術;封層;再生養護技術
我國現行的瀝青路面養護技術規范通常根據工程量的規模大小、技術的難易程度將瀝青路面的養護維修作業分為保養小修、中修、大修、改善(改建)四類。隨著路面養護維修技術在材料、工藝、設備方面的不斷發展和進步,這種分類方法已經很難反映出現代路面養護維修技術的特點和要求,難以與現代養護維修技術的發展相適應。美國等西方國家將瀝青路面的養護維修作業分為:預防性養護、修復性養護、路面翻修、路面重建四類。
1 瀝青路面養護方案的選擇與設計
1.1 養護方案的相關數據信息采集
在確定養護維修的方案前應對下列數據進行采集:道路基本信息(包括路段定位信息如路段所處路線名稱、起終點樁號等)、交通量信息、路況數據(包括路面病害、平整度檢測、抗滑能力檢測和彎沉檢測數據等)、路況歷史數據、排水狀況調查信息、環境數據及材料試驗等。
1.2 舊瀝青路面使用狀況評價
對路面使用狀況的客觀和準確評價是選擇合理的養護與維修方案的前提和基礎。路面的結構性能評價可用式(1)和式(2)表示:
PSSI= (1)
SSI= (2)
其中,SSI為結構強度系數,為路面容許彎沉與實測代表彎沉之比;lR為路面允許彎沉,l0為實測代表彎沉,a0為標定系數,采用15.71;a1為標定系數,采用-5.19。路面的功能性能指標可用式(3)和式(4)表示:
RQI= (3)
SRI= +SRImin(4)
式(3)中,IRI為國際平整度指數,m/km;a0為標定系數,采用0.018 5;a1為標定系數,采用0.437。式(4)中,SFC為橫向力系數,按實測值計;SRImin為抗滑性能限值,采用25;a0為標定系數,采用266.0;a1為標定系數,采用-0.139。
1.3 可行養護維修方案的形成過程
若路面存在結構性能不足,則應采用大修補強方案。如果路面存在補強措施不能修復的病害,則還需要增加其他修復措施。如果路面整體結構性能和功能性能均滿足要求,則僅需采取小修方案,根據路面病害情況可選擇裂縫灌縫、坑槽修補或挖補措施。如果道路存在水損壞或存在排水方面的問題,需要采取有效的排水和防水措施,如在挖方路段重修邊溝,并鋪設盲溝。
2 現階段我國瀝青路面傳統的養護技術
2.1 瀝青路面的修補性養護
2.1.1 傳統的瀝青冷補技術。傳統的瀝青路面修補方法一直沿用挖補的方式,從人工挖補發展到機械化挖補,其手段都是將舊路中需要進行修補的瀝青面層挖除,再回填新料,經過攤鋪、整平,最后壓實。
2.1.2 冷撒布填縫料。常用的冷撒布填縫料為CRF-PM。這種聚合物改性乳液用作公路冷撒布填縫料非常理想,它是在低溫狀態下對路面裂縫進行填縫處理,不受季節和氣候條件的影響。該乳液堅固、耐磨、粘結力強,具有很好的防滑性能。
2.1.3 熱塑性樹脂與橡膠混合物。熱塑性樹脂與橡膠混合物的代表材料是PH-100。這是一種專門用于路面坑槽修補的材料。
2.2 瀝青路面的再生養護技術
再生養護技術在國外已有近二十年的發展歷史,在國內運用得還不是很廣泛。再生技術主要包括就地加熱表層再生工藝、冷銑刨攤鋪工藝以及就地冷再生工藝三種。就地加熱表層再生,主要用于更新淺表層老化瀝青和呈脆性的薄層,通過加熱軟化和翻松表面層,然后添加還原劑或再生劑,并加入新瀝青混合料進行復拌,最后攤鋪成型、壓實。它包括紅外加熱瀝青修補技術和微波再生瀝青修補技術兩種。冷銑刨攤鋪工藝即將舊瀝青路面切削、回收、破碎并根據舊料性質的變化摻入不同的添加材料,經拌和后再運回道路施工現場進行攤鋪壓實。就地冷再生是一種較新的養護技術,首先要對舊路面進行常溫破碎,然后在再生料中加入乳化瀝青、還原劑、水泥或其他添加劑重新拌和,再壓實成型,最后加鋪磨耗層。
2.3 瀝青路面的預防性養護
預防性養護作為一個完整的概念出現在20世紀80年代,它是許多國家在公路網重建過程中總結了以往經驗教訓后提出來的。預防性養護的重要意義體現在四個方面:保持路面良好的使用性能;延長路面的使用壽命;減少路面壽命周期的成本;節約養護維修資金。它是一種費用效益十分良好的養護措施。
3 瀝青路面養護新技術簡介
3.1 霧層封層
此類封層是將霧狀的乳化瀝青或專門的再生劑噴灑在老化的瀝青路面上(專用的再生劑要求滲入路面6 cm左右),其目的是更新和還原表面已氧化的瀝青膏體。霧層封層和還原劑封層都有一些共同的特點:施工后需要較長的時間才能開放交通,必須嚴格掌握單位面積的噴灑量,噴灑量過多會在路表面形成一層薄膜而使路面喪失摩擦阻力,必要時需用鋪砂的方法來改善其抗滑阻力。由于上述原因,霧層和還原劑封層通常主要用于低交通流量、低速的道路和停車場上。
3.2 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、輕質瀝青、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。它的缺點是要有較長的初期養護時間,高速行駛時噪聲過大,路面上的松散集料還會被高速行駛的車輪帶出而撞擊、粘附在車身和擋風玻璃上,集料的損失還會導致抗滑能力的衰減,所以一般很少用在大交通流量和高速行駛的道路上。
3.3 稀漿封層
稀漿封層是一種由乳化瀝青、破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿狀的混合物,它在拌和均勻后被攤鋪到原有的瀝青路面上,形成一層與原路面接合牢固、具有抗磨表面結構的均勻養護層。稀漿封層尤其是微表封層由于其良好的抗滑性能、快速凝固成型、早期開放交通,省去了噴灑和碾壓工序,一臺機械即可連續作業。由于其簡單的施工過程和很高的生產效率,因而更加適用于大交通流量和高速行駛的道路上。
4結語
瀝青路面的養護技術發展到今天已經較為成熟了,但并不是沒有進一步發展的空間了,它仍將沿著材料、工藝、設備三個方面向前發展。作為養護材料核心的瀝青一直在向乳化和改性兩個方向發展;隨著材料性能的不斷提高,養護工藝將進一步向冷態施工以及多種工藝復合作業的方向發展;養護設備的發展方向將主要圍繞養護材料和工藝的進步而改變。
參考文獻:
[1]王松跟.瀝青路面養護技術探討與實踐[J].中國公路,2009(5):39-40.
[2]葛光華,孫軍.瀝青路面養護問題與對策[J].科技情報開發與經濟,2010(12):23.