周 寧
(廣東粵路勘察設計有限公司,廣東 廣州 510635)
截至 2022 年底,廣東省公路通車總里程約 22.3 萬千米,其中干線公路通車里程約 3.95 萬千米,高速公路約 1.12 萬千米,普通國省道約 2.83 萬千米,二級及以上公路 18 835 km(占比 66.5%)[1]。隨著廣東省高速公路總里程的不斷增加、等級的不斷提升,以及人民群眾出行需求的不斷提高,對新時代公路養護管理的專業化、規范化、機械化、信息化提出了更高要求。但因廣東省普通公路養護資金分配機制采用方塊包干模式,日常養護資金總體不足,部分地市對公路預防養護不夠重視,且省級缺乏強制手段督促地方政府財政出資實施,長期以來形成了“日常養護不到位—預防養護缺失—直接開展路面改造”的惡性循環,養護不及時造成路況加速下降。
為了解廣東省普通國省道路面預防養護工程,經與韶關、江門、肇慶、清遠、梅州、惠州等地級市及所轄縣級交通運輸和公路部門座談討論,目前主要養護技術有:改進型微表處、就地熱再生、平交口NRP 無車轍路面、熱拌超薄瀝青混凝土罩面等,廣東省路面預防養護技術應用情況,詳見表1。

表1 廣東省路面預防養護技術應用情況一覽表
經過初步調研研判,了解了一些適用于普通國省道路面預防養護工程的典型成果,主要如下:
NRP 無車轍瀝青鋪裝技術是國路高科工程技術研究院有限公司基于瀝青路面溫度場合應力場分析,在干法SBS 原創技術的基礎上,引入單組分環氧和反應型增粘樹脂,針對特重交通和苛刻工況路段打造出新一代NRP(NO-RUTTING PAVEMENT)無車轍(維修)瀝青鋪裝技術:通過最強化的瀝青混合料改性設計、特定的施工工藝,將瀝青路面設計壽命期內車轍深度指數(RDI)保持在良以上、不發生1.5 cm 以上車轍,不因為流動變形類病害導致路面維修;同時提升瀝青混凝土疲勞開裂性能,打造瀝青路面最強承載能力解決方案。
NRP 無車轍瀝青路面技術,可以將屢修屢壞的苛刻工況路段變身為耐久型長壽命路面,將建設養護周期成本減少80%,還節約了大量的資源。以雙向四車道國省道干線公路、設計壽命12 年為例,對于重載高速公路貨車道NRP 無車轍瀝青路面技術可實現設計壽命期不因流動變形類病害進行維修,其較普通SBS 改性技術平均每年減少約1.5 次維修;對于交叉口等路段,NPR 無車轍瀝青路面8 年的使用壽命,而常規SBS 改性瀝青路面的平均使用壽命約為2 年,其較普通SBS 改性瀝青每年減少維修次數約4.5 次。綜上,每年每千米可節約養護資金約700 000 元。與此同時,NRP 無車轍瀝青路面技術可提高苛刻工況路段瀝青路面使用壽命10 倍以上,大幅延長維修周期。在建造過程減碳+延長壽命的雙重保障下,進一步降低瀝青路面全壽命周期碳排放,達近5 億噸[2]。
就地熱再生技術是指現場加熱舊瀝青路面,添加一定比例的外加劑和極少量新瀝青混合料,經熱態拌和、攤鋪、碾壓形成路面結構層,實現舊路面材料100%就地再生利用的一種瀝青路面再生技術。該項技術的應用可節省大量不可再生的石料和瀝青資源、減少溫室氣體排放、節約因開采石料和瀝青而消耗的能源、節約項目成本。現場熱再生技術的應用還能縮短因路面維護造成的車道封閉時間,保證道路安全暢通,減少因路面維護帶來的交通量增加。
JP-6000 瀝青路面就地熱再生機組,擁有五項核心技術。①新型加熱原理:熱能循環利用,節省能源,減少溫室氣體排放;②新型加熱方式:有組織無可見煙排放,對周邊環境無污染;③新型提溫設計:物料在低氧環境下均勻受熱提溫,混合料質量更有保證;④新型拌合模式:現場間歇拌和、多點同時計量投放添加,混合料可達到設計要求;⑤新型智能系統:適時監測和控制主要技術指標及數據,保證現場熱再生路面質量。
JP-6000 機組可選配多款具有添加、加鋪、保存等功能的配套設備,機組和配套設備的組合應用,同銑刨罩面及傳統就地熱再生技術比較,提高了生產效率,節省材料,提升熱再生路面性能,具有廣泛的市場應用前景。
熱拌超薄瀝青面層是一項應用廣泛的預防性養護技術,它是在原路面上灑布一層粘層油,再在其上加鋪一層瀝青混合料面層,厚度在2.5 cm 以下,如圖1 所示。超薄瀝青面層不屬于路面結構層,基本上不起增加路面強度的作用,屬于非結構性的路表面養護層,一般用來處理路表面磨光,出現輕微裂縫、車轍、不平整等路面功能性病害,從而恢復路面原有的服務功能。同時,超薄瀝青面層技術與其他預防性養護技術相比,具有良好的工程適應性,在正確選擇材料和進行混合料設計的條件下,超薄瀝青面層可以成功應用于嚴寒、炎熱、干燥、潮濕等各氣候區域,且在原路面結構強度良好、加面層設計規范、施工質量合格的條件下,超薄瀝青面層可延長原路面8 年之久,是一種路用性能和經濟效益并重的預防性養護技術。

圖1 熱拌超薄瀝青罩面(厚1.2 cm)
熱拌超薄瀝青面層經過長期的研究和使用,能夠改善原路面的平整度,修復車轍、坑槽等功能性病害,同時,超薄瀝青面層具有優異的摩阻力和耐磨性能,具有良好的社會經濟效益。熱拌超薄瀝青面層適用范圍更廣,適合普通國省道公路使用時間較長的特點。
(1)HVE 超粘微表處。HVE 超粘微表處是一種改進型微表處技術,是在傳統的MS-3 型微表處技術基礎上,采用了具有高粘結力、高彈性、高延展性的特種高粘復合改性瀝青乳液,用于拌合骨料并攤鋪成型的一種養護技術。拌合及攤鋪設備采用普通稀漿封層車,如圖2 所示,骨料采用堅硬耐磨的偏堿性輝綠巖或玄武巖,級配采用MS-3 型級配,填料采用普通硅酸鹽水泥,攤鋪厚度為1.0 cm,稀漿混合料養生完畢后開放交通,整個施工過程無需加熱和碾壓[3]。

圖2 超粘微表處施工中
(2)CTO 復合改性冷拌冷鋪超薄層。CTO 復合改性冷拌冷鋪超薄層(composite modified Cold ultra-Thin Overlay,以下簡稱CTO)是指將常規微表處施工的稀漿封層車進行關鍵部件的改裝,采用類似微表處的施工拌合攤鋪工藝,將化學交聯型多元改性乳化瀝青CCPA-E 及熱拌薄層級配在常溫下拌合、鋪筑到原路面上,通過適當碾壓快速成型的預防性養護技術(厚度一般為5~9 mm),是一種融合超薄罩面技術與微表處技術的新型公路預養護技術。
CTO 冷拌冷鋪薄層采用化學交聯型多元改性乳化瀝青CCPA-E,通過化學交聯同時改善了CTO 冷拌冷鋪超薄罩面的粘結力、強度和高低溫性能與柔韌性。同時結合專用級配,克服了常規微表處易脫皮、噪音大、抗反射裂縫能力差等缺點,又規避了熱拌超薄罩面對于熱拌瀝青混合料拌合樓及傳統攤鋪機隊的依賴而形成的施工工藝繁雜、施工成本過高等缺點,如圖3 所示。該技術可解決路面麻面、松散、裂縫、輕型車轍等路面病害問題,改善路面行駛舒適性,延長路面使用壽命5 年以上,是一種綠色可靠、經濟環保的預防性養護手段,CTO 技術與其他預防性養護技術對比,如表2 所示。

圖3 CTO 冷拌冷鋪薄層施工中

表2 CTO 技術與其他預防性養護技術對比表
該技術適用于高速公路、城市快速路及各等級公路的預防性矯正養護,要求原路面無結構性病害(PCI≥85)。用來修復路面出現的老化、中度開裂、細料剝落、麻面等中早期病害,尤其適用于需解決抗滑、降噪、道路路用功能提升等場合,也適用于水泥路面或橋面鋪裝加罩[4]。
經了解,在應用推廣路面預防養護工程中遇到的問題,主要有以下幾個方面:
(1)界定路面預防養護的評判標準不夠明晰。隨著科學技術的不斷發展,各種道路新材料不斷涌現,路面類型也越來越多,但對預防養護的界定,現階段無相關評判技術標準,路面預防養護材料及工藝的造價較難核定。路面預防養護大部分為企業研發的專利技術或專有技術,造價普遍比常規產品高出較多。由于在造價上缺乏相關的預算定額,編制和財審核定造價時缺乏依據。由于缺乏造價依據,財審部門按普通常規產品定價,導致預防養護難以實施推廣。
(2)省級應用推廣路面預防養護成果的模式尚不夠成熟。目前廣東省普通國省道養護模式是“切塊包干”,省內養護工程實際是自下而上的模式。養護工程基本由各地市主導實施,大部分地區的財力嚴重不足,且目前的項目質量管理體制導致地方創新動力不足。
(3)普通國省道管養單位技術力量不足。路面預防養護新技術需打破傳統觀念,相較于傳統的路面大修,路面預防養護要根據項目的地區特點、交通特性、路網結構等因素綜合確定方案。
(1)深入研究,積極推進。建議完善相關標準定額,注重加強科技成果推廣應用執行情況的動態評估,及時總結建設、養護和管理經驗,認真梳理存在的突出問題,及時修訂完善相關標準規范。鼓勵公路建設相關單位結合科技成果應用和實踐,編制設計規程、技術規程、概預算定額、施工技術細則等標準化文件,統一標準,規范建設過程。
(2)政策引導,協調聯動。爭取對路面預防養護應用給予政策支持,納入省級專項補助,激勵地方根據實際需求和條件選擇合適的試點項目。組織開展應用試點示范工程,通過示范引領,以點帶面,總結經驗、持續改進,不斷完善技術標準和規范,促進行業科技推廣應用水平的全面提升。充分發揮政府引導作用,強化各部門間的協同配合,充分發揮部門聯動效應與政策疊加優勢,例如:惠州市交通運輸局擬邀請相關單位組織召開惠州市普通公路預防養護推廣會議,韶關市公路事務中心計劃利用韶關市公路養護協會積極探索預防養護技術。
(3)加強人才隊伍建設。提升基層公路養護從業人員專業技術水平,在預防養護成果推廣應用過程中,注重加強設計、施工、養護的全過程監控和管理,加強養護技術培訓。積極鼓勵有關單位依托工程建設項目組織開展科技成果推廣應用示范工程,省交通運輸廳及項目主管單位將在項目評優、人員評先、職稱評定等方面予以政策傾斜。
經與韶關、江門、肇慶、清遠、梅州、惠州地級市及所轄縣級交通運輸和公路部門座談得知,路面預防養護在廣東省國省道開展了較多類型工程,充分體現了養護決策應根據路面自身病害形成機理、養護方式等特點來選擇不同策略。因此,加強路面預防養護的技術推廣和政策支持顯得越發重要,進而引導廣東省普通國省道路面預防養護工程向路況性能提升、節能減排、降本提效等方向良性發展,助力廣東省交通事業高質量發展。