蔣邱芝
(上海徐匯市政養護工程有限公司, 上海 200231)
對預防性養護工程來說,其實際效果受到很多因素影響,但最主要的影響因素是開展預防性養護工程的時期,如果開展得晚會影響路面性能,使養護效果大打折扣。預防性養護是在路面還處于基本良好狀態下、路面外觀出現特定毀壞的早期特點情況下開展的針對性手段,在這種情況下開展道路的預先養護最終效果比較理想,投入少且效果好;而當路況轉壞時再亡羊補牢,投入大大增加的同時效果也會大打折扣。以發達國家為例,美國密歇根州的數據顯示,如不采取預防性養護,大中修或改建費用將是預防性養護的 8倍。同樣在美國猶他州,已證明在路面壽命早期進行預防性養護可以減少75%的大修工程投入。
預防性養護是在過去的矯正性質的養護作業基礎上發展而來的,目前國內很多道路的維修養護還是矯正性質的養護,是在城市道路路面發生了特定的損害,或者已經不具備某些設計功能的條件下,利用科學有效的結構性或者功能性的修復手段。相比較而言,預防性的養護措施是城市道路的維護單位對于道路、隧道、橋梁涵洞或者道路基礎基本構造穩定的情況下,只是局部出現了程度不大的損害,及時開展損害部位的維修養護作業,最大限度的降低道路路面的破壞程度和損失后果,避免道路出現較大的破壞,最終起到確保道路能夠在設計規定的運行期限內正常利用,確保道路的完整水平,保障道路質量以及運行效率,減少道路的維修養護費用,將中修或者大修期限延長的維護措施。過去的道路養護措施只有當道路破壞程度較大的情況下才會進行養護,其主要缺陷是道路路面在損害剛剛發生的情況下無法及時進行治理修復,而預防性的養護措施則是比較先進的養護理念,能夠在路面損害出現的早期就及時介入,避免損害區域的進一步擴大,因此能夠最大限度的延長道路運行的期限,確保道路的完好水平,保障道路質量,有效減少道路養護費用。
該建設項目是預防性修復項目,涉及了漕溪路(中山西路-漕寶路),全長約1550m;滬閔路(柳州路~虹梅南路),全長約2590m。兩條道路全部位于徐匯區,道路等級為主干路,設計速度為50km/h。荷載等級:道路結構設計荷載為BZZ-100型標準車。本項目為預防性修復,道路平面線形同原路線形走向,不進行調整。本次道路預防性修復設計只針對車行道進行修復處理。具體修復方法如下:
對項目范圍內的車行道進行整體微表處罩面1cm左右處理,待達到微表處設計強度之后迅速開放交通,盡量不影響路面交通。本工程總投資:315.09萬元,其中建安費:269.28萬元,其他基本建設費:30.81萬元,預備費:15萬元。
一般來說對瀝青材料道路開展的預防性養護手段包括就地熱再生措施、縫隙填堵措施、薄層表面覆蓋措施、碎石封閉措施、微表處措施以及霧封層措施。根據道路表面情況的不同,可以采取針對性的養護手段。
霧封層:通常該種處理措施在道路整體結構較為理想的瀝青道路上可以使用,可對路面上尺寸比較大的縫隙進行封堵,避免道路表面的水破壞,防止道路表面出現老化情況,控制道路表面材料的分離。但是霧封層也有一定的缺陷,會在一定程度上減少道路表面的抗滑水平。
微表處:能夠最大限度避免道路表面積水的滲透,改善道路表面的抗滑程度以及抵抗磨損的能力,而且還可以對道路交通工具產生的車轍進行填補,所以在瀝青道路表面車轍痕跡修補和其他道路表面病害處理的情況下,微表處措施較為經濟有效,因此在很多道路修復中得到了利用。但微表處措施也具有一定的局限性,在開展道路修復階段應當對本地區自然條件和道路狀態進行分析研究,而不應當盲目采取這種治理措施,以免造成資源浪費。
碎石封層:是一種在噴灑瀝青類的結合料后撒布一定粒徑的石料,經過碾壓后形成的薄層封層。瀝青類的結合料可以是熱的普通瀝青或者乳化瀝青。它可以提高瀝青路面的防水能力與抗滑能力,常常用在交通量較小的瀝青路面上。
薄層罩面:是指在瀝青路面的表面層加鋪一層熱拌瀝青混合料來延長路面的使用壽命。其中超薄罩面在世界范圍內得到了廣泛的應用,它是一種可以為路面提供長期表面的預防性養護方法,采用了特殊的改性瀝青以及開級配骨料設計。施工中采用特殊設備碾壓,其厚度大概為 2cm。超薄罩面可以有效提高路面的抗滑能力,同時具有一定的填補車轍作用。
高性能微表處技術作為一種養護手段,具有縮短開放交通時間、節約能源和成本較低等優勢,在世界公路養護中得到了日益廣泛的應用。
微表處技術是指由連續級配石料、乳化瀝青、水、填料、改性劑拌合均勻后,由一臺專用攤鋪設備一次性完成施工,它可根據路面損壞程度進行一層或多層罩面。微表處是高速公路、城市干線、機場跑道等高級路面專用預防性養護技術,用來修復面層已有一定程度損壞的道路。微表處可顯著改善 PCI指標,實施后路面PCI參數都可以超過90,對于微表處措施來說其操作條件通常是原有道路表面的PCI指標達到70以上的情況下開展,利用微表處能夠最大限度的防止道路表面損害的進一步擴大,而且可以有效的降低道路毀損情況的發展速度。
其主要技術優點有:很好的封水效果;修復車轍、防治坑槽、改善平整度;提高抗滑性能;投入產出比十分理想,較為科學的運行期限;操作周期短,對于道路運行的干擾不大,能夠有效保護環境,節約能源。根據跟蹤觀測,微表處技術可以在路面出現輕微裂縫、老化等病害后再維持面層3-4年的防水性能,由于有效的防止了地表水下滲,進行了微表處施工的路面,其面層、基層病害發展速度遠低于沒有微表處施工的路面。
在開展施工操作時,必須對作業區域開展清理工作,將作業區域表面存在的泥沙、砂礫以及土壤等的碎屑清理干凈,再利用吹風設備對泥沙、土壤以及塵土進行清除,或者使用笤帚來清理。對油漬比較多的位置應當利用 STAR SEAL SUPREM和清水按照1比3的比例完全稀釋后開展噴砂作業,或者也可以人工涂刷。當清理區域完全干燥后再用 SUPREME混合料噴灑。大霧或者降雨條件下不能使用STAR SEAL SUPREME,作業前以及作業后的天氣溫度以及道路表面溫度應當保持不小于10℃,當道路表面的溫度大于37.8℃的情況下,應當利用細水霧對道路表面進行濕潤作業,然后可利用混合料噴灑,通常其相對濕度指標應當不超過60%,最高值也不能大于80%。
新建公路要對路面進行處理,使其表面沒有集中的油污,用熱混瀝青鋪設后至少等待90天(白天溫度超過21.1℃)才可鋪SUPRENE,也可以用水膜殘跡試驗來確定路面油污已被減少或去除。往待試驗的路面上澆 5公斤水,如水均勻地流動開來沒有出現流動緩慢或油污造成的環形(水珠浮在油上),就可以鋪灑保護性涂層,即SUPREME 。
配套保護需要在清掃完畢后根據業主方的要求,如果需要對之前的標線進行留存,必須利用專門規格的膠帶對文字、標志以及標線等信息進行維護。膠帶的規格為根據標線尺寸定制的16公分和22公分。對保護路沿石清潔,防止綠化區域被破壞,應當利用擋板裝置對噴桿的周圍進行遮蔽,其主要目的是避免在壓力太大的情況下,噴射的霧狀原料會出現較大范圍的污染。開展噴涂的主要措施包括機械噴涂以及人工噴涂兩種類型。
第一種措施為機械噴涂,根據裝置說明的措施按照規定的尺寸啟動相應的噴嘴個數,每次噴涂的寬度為3.75m,噴涂總量可以達到200~210kg/min,噴涂速度可以達到 3.2~3.5km/h,噴涂區域為 200m2/min。機械噴涂操作如下圖所示;第二種措施為手動噴涂,操作人員利用有柄的鬃刷進行作業,但作業區域較小,如果對第二層進行涂刷,需要在第一次進行涂刷區域的豎直角度開展作業。
圖1 機械噴涂示意圖
對于預防性質的道路養護作業而言,其作業需要根據科學有效的準則,也就是使用有針對性的原材料、有效的措施、合理的實施區域以及科學的周期開展相應的道路養護工作。
道路施工期間的噪聲主要來自施工機械和運輸車輛,應盡量將施工噪聲控制在七級以下,噪聲大的施工機械在22:00~06:00應停止施工,晝間施工時應盡量減小對沿線生活、工作環境造成影響;噪聲源強大的作業應放在06:00~22:00施工,并避開午休時間,要求文明施工,加強管理。晝間施工時對噪聲影響較大的敏感點可設置移動聲屏障等環境保護措施。
對于道路運輸而言,節能管理主要是指在完成同等運輸任務的條件下,利用特定的技術手段最大限度的降低運輸設備能量的消耗,其內涵也就是盡可能改善能源的利用效率。除去一般的影響道路運輸燃油消耗的因素,余下的主要和道路交通條件密切相關:在良好的運行狀態下,包括路面的平縱線型、道路的縱向尺寸以及道路的起伏程度,以及在理想的通行情況下,包括側向影響可以忽略、不存在非機動車以及將慢車道和快車道分開通行,交通工具的駕駛情況良好則交通工具的消耗油量則比較小。
故道路改建工程可改善道路運輸狀況,在實現完成相同運輸生產任務的前提下,運輸能耗減少,提高能源的利用效率。道路運營期間還應予以監測并采取相應措施。
對于城市道路建設而言,從前期規劃設計、施工、正式運行等各個環節,尤其是在運行之后可能逐漸出現部分區域的損壞現象,而這種現象的出現并非是突然發生的,而是一個從量變到質變的過程,也是路面薄弱區域逐步擴大的過程。在長期的道路養護過程中,因為養護人員缺乏對于城市道路破壞機理的認識,對于城市路面的維修養護的基本思路是養護落后于路面破壞,或者利用維修來代替路面養護,以及對于路面養護較為輕視,而對于維修的重視程度更高,在這樣的指導思想下,很多城市道路的維修養護工作較為滯后,無法及時對路面出現的破損情況進行處理,只有城市路面的破壞水平超過了一定界限才會進行修補或者大修。這是典型的“壞路優先”習慣性思維模式。如果在城市道路還能夠正常運行的情況下發現存在結構性破壞,就應當在第一時間開展預防性的養護作業對破壞區域進行有效養護,避免在道路破壞區域已經擴大之后開展針對性的補救措施,也就是開展主動的道路維修養護,這是目前國內外較為先進的道路養護趨勢。在開展城市道路的維修養護時,應當了解科學的預先養護原則,預防性養護技術的推廣是十分必要的。