高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用研究

李會強(qiáng)

（招商局公路網(wǎng)絡(luò)科技控股股份有限公司京津塘高速分公司，北京 100176）

0 引言

隨著社會的發(fā)展，人們的用車需求也越來越大，導(dǎo)致車流載量大大增加，對高速公路提出了更高的要求。如果不做好公路的養(yǎng)護(hù)工作，很有可能造成公路的非合理耗損，一定程度上會縮短公路的使用壽命，無法保證人們的通行安全，所以相關(guān)人員必須做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，充分利用節(jié)能減排的技術(shù)進(jìn)行具體養(yǎng)護(hù)，這不僅可以改善生態(tài)環(huán)境和資源利用程度，還能始終保持公路處于良好的技術(shù)水平，進(jìn)一步消除公路安全隱患。

1 養(yǎng)護(hù)公路路段實例

京津塘高速公路是“七五”至“八五”期間國家重點(diǎn)交通建設(shè)項目。早在1972年～1977年，該建設(shè)項目就由原交通部研究和規(guī)劃。1982年提交可行性研究報告，1983年項目報國家計委，1984年1月7日經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)實施，1985年完成施工圖設(shè)計。1987年12月10日，京津塘高速公路在北京大興奠基開工。京津塘高速公路素有北方“黃金通道”之稱，途經(jīng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、廊坊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、天津港等10多個開發(fā)區(qū)或自由貿(mào)易區(qū)。京津塘高速公路全長142.69km。按行政區(qū)域劃分，北京段35km，河北段6.84km，天津段100.85km。養(yǎng)護(hù)里程145.57km（含北京三環(huán)至四環(huán)連接線2.88km）。全線采用雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。1990年9月，京津塘楊村段建成通車。1991年12月，楊村至宜興埠段建成通車。1993年9月25日，京津塘高速公路建成通車。

2 節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用在公路養(yǎng)護(hù)上的意義

為了保障各地公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，相關(guān)部門越來越重視高速公路的養(yǎng)護(hù)工作（見圖1），并且不斷研究先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)觀念，積極采用科學(xué)專業(yè)的養(yǎng)護(hù)措施，以符合新時代的養(yǎng)護(hù)要求，為人們提供安全穩(wěn)定的公路環(huán)境，促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)社會的穩(wěn)步發(fā)展。另外，國家正在大力推行節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)資源，所以在高速公路的養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)將節(jié)能減排的理念引入其中，不僅可以保證公路的質(zhì)量和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，還能夠促進(jìn)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

圖1 路面養(yǎng)護(hù)

3 分析目前節(jié)能減排技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 路況評價

首先，對路況進(jìn)行全面的評價。傳統(tǒng)的評價方式并不符合實際的路況評價，所以應(yīng)該制定科學(xué)專業(yè)的路況評價體系?，F(xiàn)階段，高速公路在養(yǎng)護(hù)方面仍然存在不少問題隱患，而且在路況評價時也僅僅局限在宏觀層面，并沒有根據(jù)路況實際情況進(jìn)行評價，沒有充分發(fā)揮養(yǎng)護(hù)的最大作用。另外，傳統(tǒng)的路況分析技術(shù)并沒有找到路面的損害原因，而且也無法深入分析各個不同的路面的損壞指標(biāo)。應(yīng)該應(yīng)用先進(jìn)的方法來進(jìn)行微觀評價，可以有效提高穩(wěn)定性能，并應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)技術(shù)突破傳統(tǒng)的評價方法，進(jìn)一步保障路況評價的真實客觀。

3.2 性能預(yù)測

性能預(yù)測主要是檢測公路的各個性能指標(biāo)，可以有效預(yù)判公路的使用年限?，F(xiàn)階段主要應(yīng)用確定型和概率型這兩種方法來進(jìn)行檢測，能夠有效檢測出公路的性能指標(biāo)。從概率型方法來看，主要是以馬爾科夫過程理論來進(jìn)行，通過不斷優(yōu)化馬爾科夫模型，可以有效保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實性；而對于確定型而言，主要是通過回歸分析法進(jìn)行的，但是沒辦法對路面狀況的影響因素變異性進(jìn)行綜合考慮，所以只能對路面的性能進(jìn)行預(yù)測。另外，現(xiàn)代的數(shù)學(xué)方法也具有很好的檢測性能，可以有效預(yù)測路面指數(shù)、裂縫的發(fā)展情況以及平整度等。

3.3 養(yǎng)護(hù)路段劃分

在養(yǎng)護(hù)過程中，按照公路的實際情況制定針對性的養(yǎng)護(hù)方案，可以有效提高養(yǎng)護(hù)效果。在進(jìn)行劃分養(yǎng)護(hù)路段的時候，主要是按照各個路段的特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分的，充分把握各個路段之間的病害情況，制定完善的路段養(yǎng)護(hù)工作。傳統(tǒng)的路段劃分，主要是根據(jù)路段的外觀差異進(jìn)行的，但是公路建設(shè)工程存在很多的變異性，導(dǎo)致公路的養(yǎng)護(hù)工作難度增大，所以傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)路段劃分具有一定的局限性。

3.4 養(yǎng)護(hù)效果評價

在進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)的時候，應(yīng)該遵循公路養(yǎng)護(hù)的要求和公路的實際情況，制定針對性的養(yǎng)護(hù)方案。在完成養(yǎng)護(hù)工作后，還應(yīng)該針對養(yǎng)護(hù)的結(jié)果進(jìn)行綜合的評價?，F(xiàn)階段，主要應(yīng)用的是T檢驗方法，主要是通過跟蹤監(jiān)測進(jìn)行分析，之后再根據(jù)實際效果進(jìn)行評價。此方法應(yīng)用范圍較窄，主要是針對公路性能進(jìn)行分析。另外，還必須綜合考慮公路的使用年限，進(jìn)行科學(xué)有效的評價，在此期間，還應(yīng)該進(jìn)行深入的細(xì)化分析，綜合分析路面的實際性能情況。

4 具體應(yīng)用分析

4.1 瀝青再生養(yǎng)護(hù)

瀝青再生技術(shù)主要包括廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地?zé)嵩偕途偷乩湓偕S拌熱再生技術(shù)是首先將磨碎的舊瀝青混凝土運(yùn)至工廠，然后進(jìn)行粉碎和篩分，接著根據(jù)材料當(dāng)中的相關(guān)參數(shù)，再適當(dāng)添加再生劑和瀝青，同時進(jìn)行攪拌，可以有效確?；旌喜牧夏軌蚍现笜?biāo)要求，最后再根據(jù)新建的瀝青混凝土路面的方法進(jìn)行鋪筑。經(jīng)過廠拌熱再生可以有效提高性能指標(biāo)，確保指標(biāo)符合要求標(biāo)準(zhǔn)，而且還可以保證抗車轍性，所以應(yīng)用比較廣泛。

廠拌冷再生技術(shù)，主要應(yīng)用于基層或底層基層。首先將舊瀝青材料送到穩(wěn)定土的攪拌站，將其粉碎后，再適當(dāng)加入穩(wěn)定劑和新材料，然后進(jìn)行攪拌處理，最后再進(jìn)行鋪筑。此技術(shù)的缺點(diǎn)是在應(yīng)用時，無法合理利用舊瀝青材料，舊瀝青材料還可以對混合料的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。但是，此技術(shù)在應(yīng)用的過程中不用依靠相應(yīng)儀器來完成，而且對于無法進(jìn)行熱回收的舊料，可以做到有效處理，能夠很好地解決環(huán)境污染的問題隱患，所以其使用價值相當(dāng)高。

就地?zé)嵩偕夹g(shù)也稱為表面再生技術(shù)，主要采用現(xiàn)場加熱、翻耕、攪拌、撒播、碾壓處理。一般實施的最大路面為5～6cm，以實現(xiàn)舊瀝青路面的再利用。其優(yōu)勢主要是省略了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，直接在現(xiàn)場進(jìn)行充分利用，大大提高了工作效率，而且其影響作用也相對較小。此技術(shù)在應(yīng)用的時候，也有明顯的問題隱患，導(dǎo)致路面再生性能相對較低，因此這種技術(shù)并沒有得到廣泛應(yīng)用。

就地冷再生技術(shù)，主要有兩種應(yīng)用方式，一是在現(xiàn)場應(yīng)用相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行壓實處理，這類方法比較適合低等級的公路路面，不適用于高級路面。一般用于二級以下的道路。二是通過撒布再生劑封層在舊路面，使其滲入路面5～6mm以下。這種方法可以恢復(fù)表面氧化瀝青的活性，延長道路的使用壽命。但是，這種方法屬于預(yù)防性維護(hù)，而且應(yīng)用范圍較窄。

4.2 柔性基層養(yǎng)護(hù)

正確應(yīng)用柔性基層養(yǎng)護(hù)，可以有效提高公路路面的使用年限，而且還可以有效降低水損害，由于它的材料是顆粒狀，可以保證一定的空隙率，可以經(jīng)由基層自由排出，降低水損害。此外，其耐久性比較好，比較適合重型道路建設(shè)。在使用柔性基層的養(yǎng)護(hù)技術(shù)中，主要采用瀝青灌入式的碎石和混合料等材料，這類材料基本上是以顆粒物為主，因此可以有效保障路面的排水系統(tǒng)，使路面排水順暢，而且還可以幫助水分從空隙當(dāng)中排出來。將混合料作為基層，水分流量變得相對遲緩，在裂縫中出現(xiàn)反裂縫，所以路表積水無法直入路面結(jié)構(gòu)形成水損害。在實際應(yīng)用的時候，應(yīng)該嚴(yán)格控制混合料的配置比，才可以發(fā)揮柔性基層養(yǎng)護(hù)的最大作用。

4.3 微表處養(yǎng)護(hù)

這個技術(shù)比較適合損害較小的路段，在處理的時候，應(yīng)該遵循規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)配制比例，一般所應(yīng)用的混合料主要是由集料、水、聚合物改性乳化瀝青以及外加劑，通過應(yīng)用，可以有效恢復(fù)公路的使用功能，提高路面的平整度和耐久性，可以有效避免路面出現(xiàn)老化的問題，一定程度上可以有效延長公路的使用年限，還可以提高路面的防水性能和耐磨性。另外，此技術(shù)在應(yīng)用的過程中，不會污染生態(tài)環(huán)境，也不會產(chǎn)生粉塵和煙霧等不良污染物，因此應(yīng)用比較廣泛。在實際應(yīng)用的時候，首先應(yīng)該確定混合料的配制比例，必須嚴(yán)格按照設(shè)計單位的目標(biāo)進(jìn)行配制實驗，確定好最佳的配制比例，可以有效降低水壓力的損害；其次還應(yīng)該觀察現(xiàn)場的實際情況，發(fā)現(xiàn)損害路段，應(yīng)該應(yīng)用銑刨機(jī)處理，確保銑刨后的路面平整，然后在正式開槽之前進(jìn)行清潔工作（見圖2），為后期的養(yǎng)護(hù)工作打好基礎(chǔ)；接著進(jìn)行下封層灑布，在進(jìn)行的時候必須保證現(xiàn)場干燥整潔，還應(yīng)該控制具體用量；最后還應(yīng)該做好運(yùn)輸、攤鋪和壓實處理，運(yùn)輸?shù)臅r候應(yīng)該在車上涂抹隔離劑，而且運(yùn)輸過程不可以急剎車，攤鋪是應(yīng)用相應(yīng)的設(shè)備來進(jìn)行的，要均勻連續(xù)，壓實處理也應(yīng)該按照高頻率大振幅來進(jìn)行處理，形成較大的擊振力。

圖2 清潔處理

4.4 霧封層養(yǎng)護(hù)

霧封層技術(shù)是一種應(yīng)用特殊材料的技術(shù)，可以有效滲入路面的裂縫中，進(jìn)行路面修復(fù)，還可以提高瀝青的黏附力，能夠有效修復(fù)細(xì)小的裂縫，防止路表水滲透在瀝青混合料中，可以起到很好的養(yǎng)護(hù)效果，進(jìn)一步提高公路的質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。在實際應(yīng)用的時候，應(yīng)該認(rèn)真觀察現(xiàn)場的實際情況，如果路面的裂縫在1～3mm內(nèi)，第一步應(yīng)該先進(jìn)行裂縫的處理，然后等待路面穩(wěn)定之后，再進(jìn)行霧封層養(yǎng)護(hù)；如果路面老化的現(xiàn)象比較明顯，可以進(jìn)行霧封層養(yǎng)護(hù)處理，有效修復(fù)老化情況，改善路面質(zhì)量；此外當(dāng)路面滲水比較嚴(yán)重的時候，應(yīng)該立即應(yīng)用霧封層技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以有效避免路面的滲水情況，一定程度上降低水損害的情況出現(xiàn)。

5 提高節(jié)能減排的建議

5.1 加大力度深入開發(fā)技術(shù)

相關(guān)部門可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況來制定方案，加大力度倡導(dǎo)施工單位合理利用舊瀝青混凝土，可以有效提高資源的利用率。同時，還應(yīng)該及時總結(jié)歸納公路養(yǎng)護(hù)的技術(shù)應(yīng)用，確保技術(shù)的實用性和環(huán)保性，并使技術(shù)形成標(biāo)準(zhǔn)化，然后將技術(shù)進(jìn)行有效推廣。最后，還應(yīng)該將國外先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)引進(jìn)，合理地應(yīng)用在公路的養(yǎng)護(hù)當(dāng)中，并且不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)和經(jīng)驗，可以有效促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。此外，還應(yīng)該建立完善的技術(shù)檢測分析系統(tǒng)，同時加大資金投入，確保新技術(shù)能夠得到充分的推廣和應(yīng)用。

5.2 結(jié)合實際選擇再生方式

在選擇再生方式的時候，應(yīng)該綜合考慮現(xiàn)場的實際情況和資金情況，截至目前，高速公路有很多問題隱患，特別是裂縫和坑洞的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響公路的質(zhì)量，所以必須根據(jù)實際情況，選擇合適的養(yǎng)護(hù)方法，切忌盲目選擇，錯誤的養(yǎng)護(hù)方式很可能造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，比如現(xiàn)場冷再生技術(shù)，其應(yīng)用就相對較窄。再生技術(shù)對技術(shù)的要求比較高，必須投入充足資金，并引進(jìn)高質(zhì)量技術(shù)設(shè)備，確保技術(shù)能夠發(fā)揮最大價值。

6 結(jié)語

綜上所述，在對高速公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的時候，需要將節(jié)能減排理念引進(jìn)到技術(shù)當(dāng)中。在實際應(yīng)用的時候，還應(yīng)該根據(jù)路面的實際情況，選擇合適的養(yǎng)護(hù)方法。此外，還應(yīng)該積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，將其合理地應(yīng)用在公路中，經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)積累，使得養(yǎng)護(hù)技術(shù)更為科學(xué)先進(jìn)，以延長公路的使用壽命，并極大改善公路的使用功能。