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隨著社會經濟的不斷發展以及基礎設施建設速度的不斷加快,我國公路的建成通車里程逐年增加,截止到2019年底,全國公路通車里程已達484.65萬km,其中高速公路達14.26萬km,居世界第一,我國公路網建設已基本成型。公路養護管理目前已成為公路管理部門的一項重要工作,通常情況下,公路管理部門都是在公路出現路況質量嚴重下降等問題后才實施被動性的養護工程,這樣既增加了養護成本,又延長了施工占道時間,影響正常行車,還會消耗大量養護材料。預防性養護則是一項積極的主動性養護措施,采用預防性養護可提前預防公路病害的發生或擴大,可在使用少量養護資金的情況下確保公路始終處于完好的狀態,是一種更環保更高效的公路養護方式。
在車輛荷載及各種自然因素的影響下,隨著運營時間的增加,公路路面會出現裂縫、脫皮、露骨、輕微水損害等病害,這些病害如果得不到及時處治,就會造成路面平整度下降、破損率加大、水損害逐步擴大,影響結構層的使用功能。針對這種情況,公路養護管理部門必須對病害嚴重路段實施養護維修工程,而這需要對相關路段進行長時間封閉施工,在較大程度上影響到了整個公路的正常通行,增加了交通運輸的壓力。將預防性養護技術有效應用到公路管理之中,能夠有效降低公路嚴重受損的概率、縮減施工時間,也不需要進行長時間封閉施工,使公路能夠保持正常通行狀態,減少對交通運輸的不良影響[1]。
預防性養護與傳統的公路養護方式有較大的差異,預防性養護的有效應用既能夠有效降低公路整體的養護成本,還能在一定程度上提高公路養護施工的效率。在公路的運營過程中,進行主動性的預防性養護能及時發現和預防公路在運營過程中的病害隱患,能在第一時間對影響車輛安全通行的嚴重路面病害進行及時處治,從而將影響公路運營的病害隱患扼殺在萌芽狀態,有效保障公路使用質量,延長公路的整體使用壽命。
傳統的公路養護工作通常都是在公路受到嚴重損壞之后才被動性地對公路實施養護工程,這種大規模的養護施工不但會增加養護成本,消耗大量的養護資源,而且長時間施工不僅會增加安全風險,還會降低公路的運營效率。預防性養護工作能促使技術人員主動掌握公路的實際運行情況,并針對實際情況進行專業性評估,對公路潛在或者是已經出現的一些病害隱患主動介入進而予以有效解決,將這些病害隱患的不良影響降到最低,避免出現大規模的養護工程施工情況,從而降低公路的養護成本,節約養護材料,做到環保養護[2]。
公路在長時間的運營過程中會受到雨水、風沙等多種自然因素的影響,導致其自身出現邊坡坍塌、缺口、滑坡等病害,降低公路運行的穩定性、安全性。針對這種情況,需要采用預防性養護措施,即對公路的邊坡進行現場勘察,發現隱患后結合實際情況做好預防工作。例如,采取砌筑防護圬工、增加攔水埂、導流漕、噴錨防護、滑坡預警等措施,以達到對路基的有效防護。另外,在公路的建設期,可以在公路邊坡進行綠色防護,這樣能防止水土流失問題的出現,提高公路邊坡的穩定性。
瀝青路面在使用過程中容易出現路面裂縫問題,包括橫向裂縫(施工裂縫)、縱向裂縫、網裂、龜裂等。水損害是公路病害主要來源之一,如果不能對裂縫進行及時處治,地表水會沿著裂縫下滲,路基路面在地表水及車輛荷載的雙重作用下產生坑槽、唧漿等病害,破壞路面結構,從而威脅到整個公路使用的安全性。如果裂縫的寬度和深度都比較大,且分布區域比較廣泛,則會極大地降低公路的運行質量。預防性養護就是要主動介入解決這一隱患,在這個過程中,養護人員需要做到以下工作:(1)若是公路瀝青路面上的裂縫問題較為常見,且存在時間也較長,需要對縫隙中存在的雜物進行有效清理,并使用高黏性的密封膠、貼縫帶對裂縫進行有效的灌封、貼縫處治,以防地表水下滲形成新的病害;(2)對公路狀況進行綜合評定,及時采取合理的維護方式,避免裂縫擴大。對路面平整度較好、路面功能總體完好或者只是有比較淺的車轍的路段,為防止地表水下滲或病害擴大,通常都使用微表處、稀漿封層、開普封層等預防性措施進行處治,以提高路面的抗滑性能和防水性[3]。
排水設施完好是保障公路暢通的重要環節,在對公路排水設施進行預防性養護時,應該加大對邊溝、急流槽、涵洞等排水設施的養護力度,及時疏通排水設施,將地表水有效排至路基以外,以避免地表水聚積對公路形成沖刷。尤其進入汛期后,由于降水量較大,養護部門要加強對排水系統的預防性養護,及時清理和疏通邊溝、涵洞等排水設施。在具體的預防性養護工作中,養護人員要關注公路排水設施的排水性能,防止出現排水不暢的情況。另外,公路部分路段的路基結構比較復雜,養護人員需要經常對這一路段的排水系統進行跟蹤觀測,注重對排水情況的檢查,對于發現的隱患問題要及時處理。
裂縫在瀝青路面結構中普遍存在,對瀝青路面的裂縫進行早期處治是路面預防性養護最基本的做法,處治時應視裂縫寬度進行分類處治,常用的器具有開槽機、吹風機、灌封機等。一般情況下,對于寬度小于5mm的裂縫,應將路面裂縫清理干凈后使用高黏性灌封膠或貼縫帶進行灌貼處理;對于寬度大于5mm的裂縫,按先開槽作業,然后將裂縫吹掃干凈,使用灌封機將灌封膠加熱至190~195℃進行灌封處理,待灌封膠冷卻后(10min左右)即可開放交通。對路面裂縫進行早期處治后,可以有效提高路面的抗滲能力,預防水損害的發生,確保路面的使用功效。
該技術在低等級公路中使用比較廣泛,主要針對一些路面平整度總體良好而龜網裂較多的路段進行封水處理,能在很大程度上延緩病害的發生速度。首先利用同步碎石封層車將碎石及黏結材料同步均勻地灑布在路面上,然后通過膠輪壓路機進行碾壓,使碎石嵌入膠結材料形成單層瀝青碎石路層。在灑布前對原路面病害進行預處理,在平整度等相關指標滿足要求后進行灑布,這樣能有效提高路面抗滑、防水及磨耗的能力,經濟實用。
在稀漿封層應用過程中,需要對相關原料的比例進行科學調配,通過水、乳化瀝青、骨料、填料以及乳化劑等多種基礎材料,調配成一種新型的混合材料,將其應用于公路路面的養護工作中。使用乳化瀝青的主要目的是延緩混合料的凝固速度,在混合料攪拌等相關基礎工作完成之后,將混合料鋪在公路的路面上。稀漿封層技術主要借助乳化瀝青提升路面的封固能力和黏結能力,促進公路路面防護性的提升。技術人員要確?;旌狭蠑嚢枰约霸诼访鏀備伒木鶆蛐?,從而保證這一養護技術應用的有效性。但由于受稀漿封層超薄的厚度或材料等因素限制,當車輛在車速較快時剎車,極易造成路面脫皮或磨損,故這一預防性措施不宜使用在高速公路養護中。
微表處技術經常被應用于高速公路路面養護中,它具備稀漿封層技術的優勢,同時也在此基礎上提升了技術水平,具有較高的經濟價值。微表處技術是一種薄層處理技術,所使用的材料主要由改性乳化瀝青、集料、水、添加劑及其他填料組成。在具體的應用過程中,養護人員需要使用專業機械設備按照科學的比例對這些材料進行混合攪拌,在形成流動狀態的瀝青混合物料之后,將其攤鋪在出現病害的公路路面上,在路面上形成具有較高的抗滑性和耐久性的薄層。施工之后道路能夠很快投入使用,顯著縮短了養護施工的時間。微表處技術通常被應用于路面早期損害問題的處理工作中。
綜上所述,對公路進行有效的預防性養護能夠滿足現代公路的養護管理需求,減少公路的質量問題,使其能夠保持良好的使用狀態。因此,相關部門要認識到預防性養護工作的重要性,要結合具體情況制訂出科學合理的預防性養護方案,充分考慮各種影響因素,提高預防性養護工作的有效性,使其能夠充分發揮作用,從而提高交通安全性,延長公路的使用壽命。