解析預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在瀝青路面中的應(yīng)用

文/李金、陳敏

1 前言

高速公路是我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目之一，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用，確保高速公路的質(zhì)量對(duì)于我國(guó)交通的日常運(yùn)行影響巨大。20世紀(jì)中期針對(duì)提高高速公路的質(zhì)量提出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，這種手段主要是對(duì)公路進(jìn)行針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)從而提高整個(gè)公路的質(zhì)量，防止在使用的過(guò)程中出現(xiàn)高速公路損壞無(wú)法正常進(jìn)行使用的情況，其優(yōu)勢(shì)在于使用小成本進(jìn)行有計(jì)劃的養(yǎng)護(hù)，達(dá)到最大程度提高公路質(zhì)量的目的。

2 瀝青路面的病害類(lèi)型

2.1 裂縫類(lèi)病害

瀝青路面建設(shè)施工結(jié)束后，在應(yīng)用的過(guò)程中，路面基層與氣候環(huán)境會(huì)有著較大的影響，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)，而瀝青路面的初期病害就是裂縫形式的病害。瀝青路面應(yīng)用的過(guò)程中，受到車(chē)輛荷載的持續(xù)影響，荷載增大，在超過(guò)路面拉力的條件下，就會(huì)導(dǎo)致路面存在裂縫擴(kuò)張的情況，進(jìn)而出現(xiàn)了嚴(yán)重的網(wǎng)裂、龜裂等問(wèn)題。從這個(gè)方面出發(fā)，車(chē)輛荷載所產(chǎn)生的拉力是導(dǎo)致荷載裂縫的主要原因。反射裂縫因環(huán)境原因產(chǎn)生的，如果路面出現(xiàn)的裂縫時(shí)機(jī)是環(huán)境溫度較低的冬季，裂縫寬度會(huì)增加變得更加嚴(yán)重，然后經(jīng)過(guò)車(chē)輛的連續(xù)碾壓導(dǎo)致基層和面層出現(xiàn)較大改變，導(dǎo)致反射裂縫的發(fā)生。因?yàn)樽匀画h(huán)境發(fā)生較大變化，這種變化使得路面溫度疲勞更加嚴(yán)重，路面應(yīng)力松弛度下降，溫縮裂縫也會(huì)發(fā)生。該問(wèn)題的出現(xiàn)，對(duì)于一些溫差較大區(qū)域來(lái)說(shuō)是比較明顯的。

2.2 松散類(lèi)病害

車(chē)輛荷載的影響下，路面表層會(huì)以松散的形式存在，瀝青路面出現(xiàn)松散病害問(wèn)題。冬季施工階段，環(huán)境溫度比較低，導(dǎo)致內(nèi)部空隙率過(guò)大，而溫度過(guò)高又會(huì)造成瀝青老化嚴(yán)重的問(wèn)題，攪拌瀝青混合料的過(guò)程中溫度較高會(huì)造成集料和瀝青粘結(jié)性比較差，表面摩擦力持續(xù)影響，集料顆粒脫離，造成瀝青面層松散。環(huán)境溫度較低的條件下施工會(huì)出現(xiàn)松散的問(wèn)題，將松散集料收集起來(lái)，在溫度上升到規(guī)定的范圍后再次進(jìn)行撒布石屑、噴油封層等方面作業(yè)，應(yīng)用輕型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)施工。對(duì)于荷載或者其他方面因素所導(dǎo)致的松散問(wèn)題，可以選擇通過(guò)挖補(bǔ)施工的方式進(jìn)行處理，基層處理符合要求后就可以進(jìn)行面層部分的處理[1]。但是，這種方式的施工條件下，會(huì)導(dǎo)致可再生利用混合料的浪費(fèi)情況的出現(xiàn)，極大影響了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 變形類(lèi)病害

路面出現(xiàn)一定的波浪式不平整問(wèn)題，這是瀝青路面發(fā)生的主要變形病害的形式。路堤填筑施工結(jié)束后，車(chē)輛荷載的連續(xù)影響下會(huì)使原有地基結(jié)構(gòu)的平衡性受到影響，地基在反復(fù)的動(dòng)與靜雙重受力的影響，導(dǎo)致地基出現(xiàn)了固結(jié)形變的問(wèn)題。在路堤填筑作業(yè)環(huán)節(jié)，因?yàn)榈鼗探Y(jié)沉降而導(dǎo)致的填料透水性產(chǎn)生比較大的影響，要想保證路面填土壓縮沉降快速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性，就應(yīng)該使用透水性比較高的土質(zhì)作為填土施工的主要材料。因?yàn)閴嚎s值會(huì)因?yàn)榧虞d次數(shù)出現(xiàn)較大變化，所以可以采用分成分次的填土施工作業(yè)方式，就能夠有效改善固結(jié)沉降的問(wèn)題，產(chǎn)生非常好的應(yīng)用效果。

3 我國(guó)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)存在的問(wèn)題

美國(guó)道路管理局曾經(jīng)對(duì)一些使用中的公路進(jìn)行跟蹤研究，通過(guò)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)建設(shè)完成的合格公路會(huì)在使用的過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，道路本身的壽命會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而縮短，尤其是在沒(méi)有進(jìn)行正確養(yǎng)護(hù)的情況下，道路本身的質(zhì)量下降非?？?。同時(shí)根據(jù)美國(guó)對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)的調(diào)查研究可知，一條合格的公路在使用的過(guò)程中需要進(jìn)行3～4 次的養(yǎng)護(hù)，這樣能夠提升整體道路使用壽命10～15年，節(jié)約了大量資金成本，使得公路建設(shè)單位獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)目前在高速公路的養(yǎng)護(hù)方面所采取的大都是矯正型養(yǎng)護(hù)，也就是在發(fā)現(xiàn)高速公路某部分出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)針對(duì)性對(duì)受損部位進(jìn)行修復(fù)，這種修復(fù)手段所起到的效果較小，不能有效確保整個(gè)高速公路的質(zhì)量。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的資金方面，大部分的施工單位的投入不足，經(jīng)常與其他的養(yǎng)護(hù)資金向混淆，導(dǎo)致在需要預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金時(shí)不能夠及時(shí)地進(jìn)行投入使用[2]。

4 高速公路路面實(shí)施具體的養(yǎng)護(hù)方法探討

4.1 霧封層

龜裂是在高速公路使用一段時(shí)間后不可避免會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象之一，這些龜裂的路面會(huì)使一些氧氣進(jìn)入道路的內(nèi)部從而對(duì)道路產(chǎn)生破壞。因此，相關(guān)的施工單位需要根據(jù)道路的氧化特點(diǎn)進(jìn)行道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，防止高速公路產(chǎn)生更大損壞。解決這種問(wèn)題的方法就在于使用霧封層進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，這是目前解決道路龜裂問(wèn)題的有效手段之一。而霧封層的主要工作流程就是將乳化后的瀝青噴灑到出現(xiàn)損壞的路面當(dāng)中，從而形成較為嚴(yán)密的防水層對(duì)路面進(jìn)行保護(hù)，減少路面所遭受的傷害，延長(zhǎng)道路使用壽命。通過(guò)乳化瀝青可以有效增強(qiáng)整個(gè)路面的粘合力，從而防止路面出現(xiàn)更大損壞。在使用霧封層技術(shù)的時(shí)候，相關(guān)的施工單位要根據(jù)高速公路的實(shí)際情況進(jìn)行乳化瀝青的選擇和配置，使乳化瀝青起到應(yīng)有的效果。

4.2 微表

微表技術(shù)目前在高速公路的修復(fù)中使用較多，其主要是在乳化瀝青稀漿技術(shù)上所形成的，這種技術(shù)的效益較高并且修復(fù)質(zhì)量較好。微表技術(shù)是通過(guò)提升粘合效果增強(qiáng)路面的質(zhì)量，在使用這項(xiàng)技術(shù)后可以有效將道路壽命延長(zhǎng)3～5年，增強(qiáng)路面的防水、抗滑等性能，同時(shí)在較短的時(shí)間內(nèi)修復(fù)整個(gè)路面的平整度，保證在較短的時(shí)間內(nèi)通車(chē)，減少交通封堵所帶來(lái)的損失。

微表養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要是在局部損害較小的瀝青路面工程中使用，操作上首先需要對(duì)損壞的路面進(jìn)行處理，將損壞的表層挖出，然后使用瀝青在表面上攤鋪，通過(guò)壓實(shí)后使其與原有路面結(jié)構(gòu)一致。微表處理技術(shù)具備施工方便、施工效率高等特點(diǎn)，故而在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中得到廣泛的應(yīng)用。

目前在整個(gè)道路養(yǎng)護(hù)工作中使用的微表技術(shù)較多，尤其是在增強(qiáng)整個(gè)路面的防水性能方面，微表技術(shù)更是具有較好的性能，可以有效提升整個(gè)道路的防水性能。道路受到水流的侵蝕危害比較常見(jiàn)。因此，相關(guān)的施工單位在遇到受流水侵蝕較為嚴(yán)重的路面時(shí)，可以使用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行道路修復(fù)和養(yǎng)護(hù)[3]。

4.3 表面封層

表面封層技術(shù)指的是在高速公路的表面上進(jìn)行連續(xù)保護(hù)層敷設(shè)工作，可以起到保護(hù)路面的作用。而封層材料使用單獨(dú)的瀝青或者是其他的封層劑，都可以起到很好的封層效果。在使用表面封層技術(shù)后，路面的原有氧化現(xiàn)象會(huì)得到緩解，同時(shí)整個(gè)路面的防護(hù)阻力也會(huì)有效增加，一些公路中原有的裂縫等問(wèn)題得到修補(bǔ)，在使用表面封層技術(shù)的過(guò)程中經(jīng)常使用到以下幾種封層方式。

4．3．1 還原劑封層

還原劑主要指的是霧狀的乳化瀝青或者是乳化的再生劑直接噴灑在路面，能夠起到更新路面養(yǎng)護(hù)膏體的作用，這種技術(shù)不適宜大范圍的使用，通常情況下在車(chē)輛通行量較少或者是低速的道路中，還原封層劑能夠起到較好的效果。但在一些車(chē)輛通行量較大的道路中不適合使用此項(xiàng)技術(shù)，相關(guān)的施工單位要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行此項(xiàng)技術(shù)的使用。

4．3．2 石屑封層

相比于其他的封層方式，石屑封層技術(shù)較為簡(jiǎn)單易實(shí)施，主要指的是使用乳化瀝青對(duì)路面直接噴灑，同時(shí)使用適當(dāng)配比集料進(jìn)行碾壓。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于對(duì)養(yǎng)護(hù)季節(jié)有要求，不適宜在冬季進(jìn)行施工，并且這種技術(shù)的施工周期較長(zhǎng)，使用這項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪音。因此在交通流量較大的城市公路中不適合使用此項(xiàng)技術(shù)。這種技術(shù)主要在縣級(jí)公路中使用，施工單位要對(duì)施工過(guò)程中的噪音進(jìn)行合理控制，做好防噪措施，防止對(duì)施工地周?chē)木用裨斐奢^大影響，保護(hù)周?chē)沫h(huán)境[4]。

4．3．3 稀漿封層

稀層封漿技術(shù)，在國(guó)外又被稱(chēng)作微表處理技術(shù)，這是近幾年來(lái)運(yùn)用到我國(guó)道路養(yǎng)護(hù)范圍內(nèi)的一種養(yǎng)護(hù)技術(shù)，主要是通過(guò)對(duì)道路表面進(jìn)行一定比例的攪拌，使高速公路的表面形成流動(dòng)的漿體，這些漿體有利于對(duì)整個(gè)道路表面進(jìn)行攤鋪，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路的養(yǎng)護(hù)。稀漿封層技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)于瀝青材料本身的粘合性進(jìn)行利用，通過(guò)瀝青有效提升整體路面的抗滑性能，確保來(lái)往車(chē)輛的安全。抗磨損性能強(qiáng)、防水效果較好是稀層封漿技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，相關(guān)的施工單位要根據(jù)稀漿封層技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有效利用。

施工工作人員在使用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)要做好對(duì)于石灰、水泥、填料等各項(xiàng)材料的配比工作，提高混合料的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于一些外摻劑要嚴(yán)格按照實(shí)際的情況進(jìn)行使用，在攤鋪完畢后要對(duì)路面進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，確定路面鋪設(shè)材料的完全蒸干后再進(jìn)行第二層的鋪設(shè)，確保使用稀漿技術(shù)后能夠達(dá)到提升路面抗滑性能等的目的[5]。使用稀漿封層技術(shù)可以有效減少路面的施工用料以及施工單位的施工成本，使施工單位獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于稀層封漿技術(shù)所使用原材料要科學(xué)配比，對(duì)于瀝青混合料所鋪設(shè)的路面進(jìn)行檢查，確保成型后再進(jìn)行使用。使用稀層封漿技術(shù)可以有效提升整個(gè)路面的施工質(zhì)量，同時(shí)使用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)正常排水施工，有效減少了橋梁的自重，使整個(gè)的橋梁所承受的壓力較小，更加穩(wěn)定安全，對(duì)橋梁起到更好的保護(hù)作用，人們的往來(lái)更加安全[5]。

4．3．4 裂縫密封技術(shù)

高速公路瀝青路面在經(jīng)歷了比較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)后，局部出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題是比較普遍存在的，可以通過(guò)應(yīng)用裂縫密封技術(shù)的方式實(shí)現(xiàn)裂縫填充和封堵處理。裂縫密封處理可以根據(jù)需要選擇局部修復(fù)處理措施，對(duì)細(xì)小裂縫進(jìn)行處理，而灌注法主要是應(yīng)用到裂縫寬度比較大的情況，可以產(chǎn)生比較好的效果。

主要的密封處理方式有下面幾種：首先，把裂縫的位置上雜質(zhì)全面清理干凈，保證潔凈度合格，確保不會(huì)存在任何的灰塵、石渣等雜物，通過(guò)壓縮空氣吹入裂縫內(nèi)部的方式進(jìn)行全面清理，再使用帶壓封堵棒做好裂縫密封處理；其次，瀝青路面表層應(yīng)該進(jìn)行鋸縫處理，下一步才能開(kāi)始進(jìn)行密封作業(yè)；最后，在裂縫部位鑿出寬2cm 左右、深7cm 左右的槽，通過(guò)密封劑的應(yīng)用進(jìn)行封堵處理，起到較高的密封效果。

5 結(jié)語(yǔ)

由上面的敘述可知，在高速公路的建設(shè)過(guò)程中，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)可以對(duì)整個(gè)高速公路的質(zhì)量起到很好的保護(hù)作用，有效處理高速公路在使用過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，同時(shí)也可以減少公路修復(fù)成本的投入。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的高速公路建設(shè)將會(huì)越來(lái)越多，預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)會(huì)在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中占據(jù)更為重要的地位。同時(shí)，相關(guān)的施工單位要對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)充分學(xué)習(xí)，結(jié)合高速公路當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況全面養(yǎng)護(hù)，不斷提升高速公路的質(zhì)量，促進(jìn)整個(gè)國(guó)家交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，方便人們的日常生活出行。