彭龍
(廣州市道路養(yǎng)護中心北城養(yǎng)護所,廣東 廣州 510410)
公路工程是助力經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎性工程。在城鎮(zhèn)化建設背景下,城市交通壓力加劇,為有效避免公路病害問題,需要公路養(yǎng)護部門采取預防性養(yǎng)護措施對公路進行養(yǎng)護。
預防性養(yǎng)護是一種全新的養(yǎng)護理念,是針對公路養(yǎng)護管理特點提出的。在過去的公路養(yǎng)護管理中,采用的基本是修補性養(yǎng)護方法,即事后管理手段。而預防性養(yǎng)護是指在公路發(fā)生病害前對其進行的管理,是一種主動的事前管理手段。預防性養(yǎng)護能夠改善公路質(zhì)量,延長公路的使用壽命。在預防性養(yǎng)護施工的過程中,能夠針對公路工程中常見的病害問題進行防范,可顯著提高公路的使用安全性和舒適性,有效延長公路的使用壽命。將預防性養(yǎng)護這種以病害預防為主的公路養(yǎng)護方式應用于公路養(yǎng)護管理工作有重要意義。
公路在使用過程中,不可避免地會出現(xiàn)一些程度較小的損壞,多表現(xiàn)為局部損壞。對公路的局部性損壞進行養(yǎng)護時,所采取的方式為修復性養(yǎng)護。修復性養(yǎng)護雖然能夠改善公路質(zhì)量,但這種養(yǎng)護方式并非提前處置方法,仍是在問題出現(xiàn)、已經(jīng)產(chǎn)生影響后被動采取的養(yǎng)護措施。如此,一方面容易因養(yǎng)護不及時而擴大公路的病害影響;另一方面,多次進行修復性養(yǎng)護會產(chǎn)生額外的支出成本,且若是病害已經(jīng)對公路產(chǎn)生了破壞性的影響,即便反復養(yǎng)護也難以延長公路的使用壽命。預防性養(yǎng)護的時間節(jié)點是公路工程結構尚未出現(xiàn)損壞,或損壞剛剛開始時,在該階段采取預防性養(yǎng)護措施,能夠將公路的維修養(yǎng)護時間向后延,減少公路修補性養(yǎng)護產(chǎn)生的經(jīng)濟支出。
預防性養(yǎng)護的目的在于推遲公路病害問題出現(xiàn)的時間。例如,對公路工程瀝青混凝土路面進行預防性養(yǎng)護。在公路工程投入使用一段時間后,養(yǎng)護人員在路面涂抹磨耗層,此舉可以延緩路面老化。其原理為:磨耗層的材料主要為乳化瀝青,同時搭配細骨料,這類材料能夠有效緩解車輛行駛造成的公路路面磨損問題,使公路路面的使用壽命得以延長。
預防性養(yǎng)護與傳統(tǒng)養(yǎng)護存在一定的區(qū)別。預防性養(yǎng)護主要是對公路工程當下的受損情況進行分析,采取針對性的養(yǎng)護方法,對潛在的病害問題進行控制,能夠規(guī)避病害問題,或者推遲病害問題出現(xiàn)的時間,但不能直接提高公路的荷載力。簡言之,預防性養(yǎng)護一方面能夠延長公路工程的使用壽命;另一方面能夠減少不必要的成本支出。而傳統(tǒng)的公路維修是在公路質(zhì)量出現(xiàn)問題后進行的,而很多質(zhì)量問題可能已經(jīng)對公路性能、結構等產(chǎn)生了影響,所以傳統(tǒng)的公路維修工程規(guī)模一般較大,甚至是重建,這會給養(yǎng)護單位帶來一定的經(jīng)濟損失。
路面坑槽是常見的瀝青路面病害類型。受瀝青材料特性的影響,水損壞是此類路面產(chǎn)生病害的主要原因。尤其是我國南方地區(qū),一旦進入汛期或者梅雨季節(jié),經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)降雨的天氣,這個過程中瀝青路面就容易出現(xiàn)坑槽病害,如果沒有被及時發(fā)現(xiàn)、處理,在車輛荷載的不斷沖擊下,坑槽的寬度和深度便會不斷擴大,從而導致在維修時需要支出大量成本,會造成嚴重的資源浪費。
公路路面裂縫主要包括直線狀裂縫、橫向裂縫、弧形裂縫、網(wǎng)狀裂縫等類型。
第一,直線狀裂縫的產(chǎn)生原因是公路在使用過程中承受了超出限制的荷載,并多次受到大荷載的沖擊。
第二,公路路面的橫向裂縫一般與公路中心線相互垂直。橫向裂縫的產(chǎn)生原因是公路的瀝青面層和半剛性基層出現(xiàn)了收縮反應,產(chǎn)生了收縮裂縫,進而出現(xiàn)橫向裂縫。
第三,弧形裂縫的產(chǎn)生原因主要是公路路基發(fā)生了質(zhì)量問題,并演變?yōu)椴町愋猿两怠?/p>
第四,網(wǎng)狀裂縫常伴隨唧漿和沉降現(xiàn)象。網(wǎng)狀裂縫的產(chǎn)生原因同樣是公路承載了多次較大的荷載,荷載作用力超出公路實際的承載能力,導致公路出現(xiàn)大程度沉降,加速路基變形,進而出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。
目前,我國公路工程裂縫問題較為普遍。造成裂縫問題的根本原因是施工人員在進行公路開挖和回填作業(yè)時,夯實程度未能達到相應的標準。此外,在對裂縫進行修補處理時,若是未能徹底解決問題,則會埋下裂縫問題二次發(fā)生的隱患。
松散變形的表現(xiàn)形式比較多,常見的松散變形包括但不限于麻面、松散、脫皮、啃邊。當路面出現(xiàn)松散變形后,如果未能及時處理,便很容易引發(fā)車轍、波浪和沉陷等嚴重的公路病害。
分析表明,公路路面松散變形的原因十分復雜。例如,在工程施工期間使用了錯誤的施工材料,采取了錯誤的施工方式,或者混凝土拌和、攤鋪作業(yè)過程中未能合理控制溫度等,都會影響混凝土面層結構的強度,進而引發(fā)松散變形問題。
公路工程是一項系統(tǒng)化的工程。在公路工程建設和管理中,成本支出會體現(xiàn)在多個環(huán)節(jié)上,包括但不限于建設成本、維護成本。傳統(tǒng)的公路管理多采用修補類養(yǎng)護方法,這類方法是被動的管理手段,是在實際出現(xiàn)問題后,對公路出現(xiàn)病害的位置進行處理。對比之下,預防性養(yǎng)護具有更好的主動性,是在發(fā)生問題之前進行的事前管理。因此,預防性養(yǎng)護能夠減少病害處理過程中產(chǎn)生的成本支出,同時能夠最大程度地降低病害對公路的使用帶來的影響,可以保證道路通行安全。
在公路養(yǎng)護管理工作中,需要考慮到多方面的因素。公路工程是城市基礎性工程,公路工程建設和管理會受到自然因素和社會因素的影響,加之公路工程承載著為公眾的日常出行提供安全、便利的條件等重要任務,這便對公路工程的養(yǎng)護管理提出了更高的要求。而預防性養(yǎng)護可以有效消除病害隱患,大大延長公路工程的使用壽命,該養(yǎng)護手段也因此在公路養(yǎng)護管理工作中得到了廣泛應用。
近年來,隨著城鎮(zhèn)化建設進程的加快,城市人口數(shù)量日益增多,城市區(qū)域間的互動日益密切,一定程度上加重了城市的交通壓力。在公路養(yǎng)護中采用傳統(tǒng)養(yǎng)護方式,會影響公路的正常使用,尤其在大城市中,會加劇交通壓力。而預防性養(yǎng)護手段可以有效避免這一問題。預防性養(yǎng)護施工更加方便,且占用交通空間時間較短,對城市交通秩序的影響較小。同時,預防性養(yǎng)護施工對環(huán)境的影響也更小,符合生態(tài)效益建設目標,更有利于促進我國交通事業(yè)的發(fā)展,其也因此在公路養(yǎng)護領域得到了諸多褒獎。
如何合理降低成本、改良技術、優(yōu)化管理方式是公路養(yǎng)護企業(yè)提高自身獲利能力的關鍵。但是一些企業(yè)在追求利益時,沒有考慮到技術和管理問題,僅從壓縮公路養(yǎng)護成本入手,在技術選用上存在很大的盲目性,此舉容易對公路造成更大的病害問題。
如在一些公路項目中,路面已經(jīng)發(fā)生了嚴重的破損,但相關設施仍然不能夠及時修復。造成這一問題原因是,公路工程的養(yǎng)護資金未能得到專項利用,養(yǎng)護與管理之間發(fā)生了混淆,嚴重影響了公路養(yǎng)護管理的效果。
采取預防性養(yǎng)護方法,可以有效避免這一問題。預防性養(yǎng)護中可加速管理資金和養(yǎng)護資金的分離。當?shù)缆烦霈F(xiàn)破損的初期,或者表現(xiàn)出質(zhì)量潛在風險時,就能夠進行處理,這就能夠消除問題發(fā)生后較大規(guī)模修復導致的大額資金支出問題,既減少了成本支出,也提高了管理質(zhì)量,可實現(xiàn)道路管養(yǎng)分離目標。
對公路進行定期檢測,是開展預防性養(yǎng)護的先決條件,排序法是預防性養(yǎng)護中較為常見的方法。在應用排序法進行公路養(yǎng)護時,施工主體需要結合公路各項質(zhì)量指標,對公路的實際情況進行分析,并制定針對性的養(yǎng)護計劃。
以“破壞指數(shù)”為例,該指數(shù)可以確定預防性養(yǎng)護的時間節(jié)點。一般破壞指數(shù)有固定的范圍,當公路的實際破壞程度接近破壞指數(shù)臨界點時,工作人員要對路面破損情況進行勘察,進而判斷路面破損的具體程度,然后采取相應的養(yǎng)護措施。其間,可以搭配生命周期費用評估方法,提高養(yǎng)護效果。應用生命周期費用評估方法時,工作人員需要動態(tài)化考量公路在不同使用階段所需的養(yǎng)護支出成本,并繪制成本變化圖,結合破壞指數(shù),在確定了各個階段的養(yǎng)護成本后,選擇最佳時機進行養(yǎng)護。
稀漿封層技術指的是通過高分子聚合物改善瀝青性質(zhì),再將之鋪于路面上,此舉不僅可以修復公路路面的龜裂、氧化等問題,顯著提高公路路面的穩(wěn)固性,還能有效提高公路路面的抗滑能力、防水能力和平整程度。并且,該技術的資金成本和時間成本較低,適應性較好,是當前十分重要的一項預防性養(yǎng)護技術。在應用稀漿封層技術的過程中,需要借助相應的設備,保證瀝青混合料充分攪拌,之后使用攤鋪機在公路路面上攤鋪攪拌后的瀝青混合料,待稀漿完全凝固后,方可恢復通行。
第一,工作人員要先確定公路基層中存在的病害因素,并對病害因素進行深入分析,然后做好準備工作,科學設置就地熱再生機組。在施工前,需要對施工現(xiàn)場環(huán)境進行勘察,對勘察數(shù)據(jù)進行分析,并結合分析結果選擇適合的預加熱設備,這樣方可達到理想的加熱效果。
第二,為防止公路出現(xiàn)松散問題,應在混凝土攪拌環(huán)節(jié),在混凝土材料中加入再生劑。添加再生劑時需確定再生劑的標準用量,并將之均勻噴灑,以提高集料與瀝青混凝土的黏合度。
第三,注意控制公路路面再生層的松鋪厚度。工作人員需使用專業(yè)的碾壓設備對路面進行壓平,在壓實處理過程中,需要遵循“先低后高、后快先慢”的原則,保證瀝青混合料達到理想的壓實效果,提高公路路面的平整度、穩(wěn)定性和抗病害能力。
應用灌縫養(yǎng)護技術,先要采用熱壓縮技術對公路裂縫進行清理。之后利用適宜的密封材料對公路路面的裂縫位置進行填補,填補操作完成后,觀察標高,確定標高一致,方可開展后續(xù)施工。
公路工程施工中會涉及大量地下管線,且管線種類繁多,管理難度較大。很多管線溝槽施工存在壓實密度不標準的問題,這也是導致公路局部沉降的原因之一。處理這一問題,可采用瀝青混凝土罩面養(yǎng)護技術。施工人員先要銑刨原路面,銑刨完畢后開展瀝青混凝土攤鋪碾壓施工,在路面上形成一種更具抗?jié)B能力的罩式結構。之后,對比攤鋪厚度與原路面的標高,確定二者一致即完成施工。
路面裂縫填封養(yǎng)護技術,主要是使用密封膠和瀝青結合料,對路面裂縫進行填充,填充完畢后,觀察裂縫密實度,保證填充密實度符合標準。其間,需合理選擇路面填封施工時間,盡可能避免在高溫環(huán)境下進行,以免高溫環(huán)境影響填封材料的力學性能、降低養(yǎng)護效果。
局部缺陷是公路養(yǎng)護管理中常見的質(zhì)量問題。局部缺陷主要指的是因施工設計不合理或施工行為不規(guī)范而引發(fā)的路面病害。常見的路面局部缺陷包括但不限于龜裂、坑槽、松散,一般采用路面局部缺陷養(yǎng)護技術處理此類問題。該技術需要用到熱拌與冷拌瀝青混合料。
以熱拌瀝青混合料為例。在實際處理中,一般具有更大難度,工作人員需要對施工現(xiàn)場條件和周邊環(huán)境進行考量,同時選擇正確的工藝進行操作,保證良好修補效果。熱拌瀝青混合料雖然復雜度較大,但實際效果要遠遠高于冷拌瀝青混合料。統(tǒng)計表明,熱拌瀝青混合料應用能將公路路面的使用壽命延長5~6年。因此,可結合工程實際情況,優(yōu)先選擇熱拌瀝青混合料進行路面局部缺陷養(yǎng)護。
綜上所述,通過對預防性養(yǎng)護在公路養(yǎng)護管理中重要性進行分析,得出有利于解決橋面污染病害、裂縫變形和松散變形常見質(zhì)量問題的結論,可以延長公路工程使用壽命,促進交通事業(yè)發(fā)展。從排序法、稀漿封層技術、就地補熱養(yǎng)護技術等角度切入,在實踐中取得良好效果,具有學術意義,值得被進一步推廣和應用。