詹凱 ,曾曉冬 ,李貴康 ,祁叢林 ,李長(zhǎng)楊 ,王超
(中國(guó)建筑第六工程局有限公司,天津 300450)
在我國(guó)國(guó)家政策的推動(dòng)下,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在全國(guó)大面積鋪開(kāi),公路作為基礎(chǔ)設(shè)施之一也不例外,在大舉興修公路的情況下,瀝青路面是其中最常見(jiàn)的建設(shè)方式。然而瀝青路面經(jīng)歷了惡劣的環(huán)境和負(fù)荷條件,其中包括高溫、紫外線老化、交通負(fù)荷和水分損失,使瀝青路面的性能在其使用壽命期間不斷惡化。因此瀝青路面養(yǎng)護(hù)便引起了人們的廣泛關(guān)注,尤其是在我國(guó),大部分高速公路都在長(zhǎng)期服役,性能也在惡化,公路養(yǎng)護(hù)被列為公路建設(shè)內(nèi)容之一。目前,之前修建的公路亟需養(yǎng)護(hù),不少問(wèn)題接踵而來(lái),此時(shí),傳統(tǒng)公路養(yǎng)護(hù)方式的缺陷十分明顯,在我國(guó)通常進(jìn)行保養(yǎng)都是基于改正性養(yǎng)護(hù)而展開(kāi),這已經(jīng)和現(xiàn)代化需求嚴(yán)重脫軌,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)因其優(yōu)勢(shì)在公路養(yǎng)護(hù)中漸漸嶄露頭角。
在城市道路修建過(guò)程中,瀝青路面得到了廣泛的普及。瀝青具有很強(qiáng)的粘連性,所以在應(yīng)用當(dāng)中往往能夠形成優(yōu)良路面結(jié)構(gòu),用于路面基層和其他基層和墊層的路面結(jié)構(gòu)。因其呈黑色,故又稱之為黑色路面。而瀝青混合料是瀝青路面的主要施工材料,其基本結(jié)構(gòu)包括分級(jí)集料和由瀝青粘合劑粘結(jié)的填料。這些骨料構(gòu)成了路面的結(jié)構(gòu)骨架,而瀝青粘結(jié)劑則作為粘結(jié)劑,以保持骨料在其相對(duì)位置上,由此一來(lái),便能夠有效使得材料不但可以具備足夠的強(qiáng)度,而且還能夠保持相對(duì)較高的穩(wěn)定性,從而提高了路面建設(shè)的質(zhì)量,并且能夠保證優(yōu)良的持久性高。
①瀝青有著很大的粘連性,內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分緊湊,擁有很高的強(qiáng)度,所以有著顯著的承載效果。
②瀝青有著很強(qiáng)的抗變形能力,能夠在應(yīng)變作用的影響下維持自身的穩(wěn)定性。
③在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候,瀝青材料和輪胎之間有著很好的摩擦力,從而有效的提升了運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>
④瀝青材料在承載車輛來(lái)往的過(guò)程中,能夠發(fā)揮出強(qiáng)大的減震效果,從而能夠在保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,降低了噪音的產(chǎn)生。
⑤瀝青材料還具有很好的不揚(yáng)塵性,能夠很容易的展開(kāi)清理工作。
①有著非常差的耐高溫性,一旦到了夏季,由于長(zhǎng)時(shí)間的高溫環(huán)境,從而發(fā)生軟化,而在冬季則易會(huì)發(fā)生脆裂,難以覆蓋天然氣候的溫差。
②混合料結(jié)構(gòu)當(dāng)中往往不可避免的存在著很多的空隙,所以極易受到水的影響。如果遇到連陰雨的天氣,路面長(zhǎng)時(shí)間受到水的浸透從而形成嚴(yán)重的損壞。
③瀝青路面在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候不能具備良好的平整性,易受其他因素影響而產(chǎn)生車轍等現(xiàn)象,影響交通質(zhì)量。
④不能夠保持較高的抗老化能力,因?yàn)槠渥陨淼幕瘜W(xué)特性,長(zhǎng)期使用不可避免的會(huì)出現(xiàn)龜裂的問(wèn)題[1]。
瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)問(wèn)題均比較突出,因此在具體應(yīng)用當(dāng)中,便會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量通病。該路面對(duì)溫度的敏感性較大,在前期施工過(guò)程中溫度會(huì)在一定程度上影響瀝青路面的施工質(zhì)量,若在高溫天氣施工,一旦稍有差池,路面就會(huì)出現(xiàn)泛油的現(xiàn)象;若在低溫條件下作業(yè),瀝青路面就會(huì)變得不結(jié)實(shí),在投入使用后會(huì)看到裂縫嚴(yán)重。在施工期間,會(huì)出現(xiàn)路面松散的情況,這是因?yàn)槭┕で暗臏?zhǔn)備工作沒(méi)有做好,沒(méi)有對(duì)底層進(jìn)行徹底清理干凈,這樣在鋪瀝青時(shí)就會(huì)出現(xiàn)上下中間有異物存在,兩層無(wú)法嚴(yán)絲合縫粘起來(lái),這就造成路面松垮的情況出現(xiàn)。施工期間原材料是劣質(zhì)產(chǎn)品的情況下也會(huì)造成后期要花費(fèi)巨額金錢(qián)去做養(yǎng)護(hù)補(bǔ)救,諸如,瀝青混合材料的比例控制不當(dāng),很容易出現(xiàn)路面混合料碾壓不緊密,路面推移等問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,必須控制雨水對(duì)路面造成的不良后果,避免出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象。
除了施工因素之外,公路竣工后,車輛通行期間也會(huì)有不少因素會(huì)影響瀝青路面的使用。一般來(lái)講,瀝青路面通常在3到5年后陸續(xù)會(huì)有裂縫產(chǎn)生,如縱向裂縫、橫向裂縫等。一方面可能是施工中質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致;另一方面是道路負(fù)重過(guò)大,超過(guò)其承載極限導(dǎo)致。另外,因?yàn)槁访嬉恢碧幱诔?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)階段,相應(yīng)會(huì)產(chǎn)生側(cè)向位移以及凹移等現(xiàn)象。
與此同時(shí),有些路段較為特殊,很難壓實(shí)以及填平,這就會(huì)因?yàn)槁范巫陨淼脑驅(qū)е滦藿ǖ墓窡o(wú)法達(dá)到預(yù)期,路基本身承載力也講會(huì)影響路面質(zhì)量,如果路基本身承載力不夠,也會(huì)出現(xiàn)沉陷等問(wèn)題。公路通車后,外在很多因素都會(huì)對(duì)公路的使用帶來(lái)傷害,如暴雨的沖擊,瀝青路面超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后地面產(chǎn)生裂縫,如果遭遇雪雨會(huì)讓路面的情況變得更加嚴(yán)重,雨水會(huì)從裂縫進(jìn)去,這樣會(huì)讓裂縫演變成小坑,出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫以及下沉等,使路面裂縫越來(lái)越大。現(xiàn)階段不少路面選用的材料都是基于水泥穩(wěn)定碎石而施工,該材料硬度大,會(huì)產(chǎn)生一定的收縮,從而使底層裂縫越來(lái)越嚴(yán)重,瀝青路面裂縫有進(jìn)一步蔓延趨勢(shì)[2]。
關(guān)于公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的定義,追根溯源是1990年前后提出,這和傳統(tǒng)意義上的公路養(yǎng)護(hù)理念大相徑庭。公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)定義包含兩點(diǎn):一是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)間上有考究,要在恰當(dāng)時(shí)間里,采用科學(xué)的措施應(yīng)用到合適的公路上;二是實(shí)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù),可以增加公路的使用壽命,降低公路的破損度,基于公路之前的負(fù)荷量,不斷增加公路的性能。使公路服務(wù)質(zhì)量得益改善。在預(yù)防養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中必須具備良好的應(yīng)對(duì)方案。首先,要盡可能的降低成本的投入。其次,要重點(diǎn)對(duì)整個(gè)工程實(shí)際操作當(dāng)中的一系列流程來(lái)進(jìn)行強(qiáng)有力的規(guī)范??偟膩?lái)說(shuō),前期側(cè)重于預(yù)防,后期側(cè)重于維護(hù),兩者結(jié)合起來(lái),對(duì)公路實(shí)施正確合理的養(yǎng)護(hù)措施。從而增強(qiáng)公路運(yùn)用的穩(wěn)定性,保證車輛出行的安全。與此同時(shí),控制一定的成本投入。預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為了未來(lái)道路發(fā)展的必然趨勢(shì),對(duì)我國(guó)公路建設(shè)行業(yè)有著極其深遠(yuǎn)的影響[3]。
該技術(shù)在運(yùn)用的時(shí)候主要以高速公路為主,其材料當(dāng)中還包含了大量的瀝青材料,水以及多種礦物質(zhì),在建設(shè)道路的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)一次攤鋪的效果,該技術(shù)的應(yīng)用性強(qiáng),基于路面的破損程度,對(duì)路面進(jìn)行一層或多層攤鋪。該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的弊病是有噪音,來(lái)往車輛會(huì)感到不舒服,我國(guó)使用該技術(shù)時(shí)對(duì)其有所調(diào)整,噪音有所下降。在增加路面耐磨性、平整性、防滑性等方面發(fā)揮著重要的作用。
稀漿封層技術(shù)的主要原材料是瀝青混合料,該原料是把石屑、乳化瀝青、外滲劑、水以及水泥、石灰、粉煤灰等原料按照相關(guān)比例混合到一起,借助稀漿封層車把混合料攤在路面上,出現(xiàn)瀝青分層,主要借助的是冷拌冷鋪,攤鋪后不用壓實(shí)。稀漿封層技術(shù)就瀝青路面老化、裂縫等問(wèn)題的養(yǎng)護(hù)效果十分突出。
薄層罩面技術(shù)具體操作是鋪設(shè)一層熱瀝青混合料在原路面上,對(duì)這層熱瀝青混料的鋪設(shè)厚度有要求,要保持在1.5~2.0cm范圍內(nèi),這項(xiàng)技術(shù)對(duì)路面質(zhì)量下降能起到良好的改善作用,使瀝青路面變得更為平整,能產(chǎn)生較好的抗滑性,能對(duì)路面的變形現(xiàn)象進(jìn)行修補(bǔ)改善,使路面的質(zhì)量以及使用性能進(jìn)一步提升。薄層罩面技術(shù)的養(yǎng)護(hù)方面的價(jià)值較為突出,尤其對(duì)于重要交通路面來(lái)說(shuō),保持路面的平整、抗滑以及耐用十分有必要。如入要增加公路的密實(shí)度,在進(jìn)行原材料配比以及工序上要進(jìn)一步調(diào)整,具體來(lái)講,在混合料設(shè)計(jì)、碾壓工藝、壓路機(jī)選型等方面進(jìn)行改進(jìn)和完善。
裂縫修補(bǔ)技術(shù)主要針對(duì)的問(wèn)題是路面小裂縫的出現(xiàn),對(duì)于公路大裂縫的出現(xiàn),這屬于公路的修護(hù)養(yǎng)護(hù)范圍,不屬于公路的防護(hù)性階段問(wèn)題,所以在公路的防護(hù)性養(yǎng)護(hù)中,裂縫修補(bǔ)技術(shù)具有其特殊的價(jià)值,能夠被廣泛的應(yīng)用,這項(xiàng)技術(shù)在不斷地進(jìn)行改善,從而能夠更好的進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)工作,同時(shí)新的無(wú)損貼縫修補(bǔ)技術(shù)也在逐步推廣中,這一技術(shù)改進(jìn)能夠有效避免裂縫次生路面病害的發(fā)生,對(duì)路面的使用質(zhì)量上有很好的保障,有著很好的應(yīng)用前景。
碎石封層技術(shù)在眾多的公路養(yǎng)護(hù)措施中有著其獨(dú)特的性質(zhì),其操作技術(shù)簡(jiǎn)便,施工快捷。所選用的材料主要包括碎石骨料、乳化瀝青、改性瀝青等,將這些材料經(jīng)過(guò)機(jī)器磨碎后制成磨耗層,磨耗層對(duì)路面起到了保護(hù)作用,能夠有效的保護(hù)路面不受磨損。基于我國(guó)公路的現(xiàn)狀,采用碎石封層技術(shù)能夠有效的改善我國(guó)大部分公路的狀況,由于其對(duì)我國(guó)公路的適用性較強(qiáng),所以我國(guó)公路的防護(hù)及建筑工程應(yīng)該多采用這項(xiàng)技術(shù)[4]。
在公路的建設(shè)中必須要采取相應(yīng)的保護(hù)措施使公路能被長(zhǎng)期的使用,采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)能夠取得有效的成果,在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中,公路會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,為了有效的防止問(wèn)題發(fā)生,應(yīng)該以科學(xué)養(yǎng)路、生態(tài)養(yǎng)路為指導(dǎo)理念,對(duì)公路采取及時(shí)的防護(hù)措施。公路的問(wèn)題得以解決才能夠改善交通環(huán)境,防止交通事故的出現(xiàn),對(duì)于公路的防護(hù)措施要不斷的進(jìn)行改善,利于我國(guó)的公路防護(hù)工作在今后的發(fā)展當(dāng)中取得顯著的成效[5]。