高速公路养护技术在节能减排中的应用研究

李会强

（招商局公路网络科技控股股份有限公司京津塘高速分公司，北京100176）

0 引言

随着社会的发展，人们的用车需求也越来越大，导致车流载量大大增加，对高速公路提出了更高的要求。如果不做好公路的养护工作，很有可能造成公路的非合理耗损，一定程度上会缩短公路的使用寿命，无法保证人们的通行安全，所以相关人员必须做好相应的养护工作，充分利用节能减排的技术进行具体养护，这不仅可以改善生态环境和资源利用程度，还能始终保持公路处于良好的技术水平，进一步消除公路安全隐患。

1 养护公路路段实例

京津塘高速公路是“七五”至“八五”期间国家重点交通建设项目。早在1972年～1977年，该建设项目就由原交通部研究和规划。1982年提交可行性研究报告，1983年项目报国家计委，1984年1月7日经国务院批准实施，1985年完成施工图设计。1987年12月10日，京津塘高速公路在北京大兴奠基开工。京津塘高速公路素有北方“黄金通道”之称，途经北京经济技术开发区、廊坊经济技术开发区、天津经济技术开发区、天津港等10 多个开发区或自由贸易区。京津塘高速公路全长142.69km。按行政区域划分，北京段35km，河北段6.84km，天津段100.85km。养护里程145.57km（含北京三环至四环连接线2.88km）。全线采用双向四车道标准建设。1990年9月，京津塘杨村段建成通车。1991年12月，杨村至宜兴埠段建成通车。1993年9月25日，京津塘高速公路建成通车。

2 节能减排技术应用在公路养护上的意义

为了保障各地公路运输的发展，相关部门越来越重视高速公路的养护工作（见图1），并且不断研究先进的养护技术，转变传统的养护观念，积极采用科学专业的养护措施，以符合新时代的养护要求，为人们提供安全稳定的公路环境，促进沿线经济社会的稳步发展。另外，国家正在大力推行节能减排，保护生态资源，所以在高速公路的养护中，应将节能减排的理念引入其中，不仅可以保证公路的质量和当地的经济发展，还能够促进公路建设的可持续发展[1]。

图1 路面养护

3 分析目前节能减排技术现状

3.1 路况评价

首先，对路况进行全面的评价。传统的评价方式并不符合实际的路况评价，所以应该制定科学专业的路况评价体系。现阶段，高速公路在养护方面仍然存在不少问题隐患，而且在路况评价时也仅仅局限在宏观层面，并没有根据路况实际情况进行评价，没有充分发挥养护的最大作用。另外，传统的路况分析技术并没有找到路面的损害原因，而且也无法深入分析各个不同的路面的损坏指标。应该应用先进的方法来进行微观评价，可以有效提高稳定性能，并应用现代数学技术突破传统的评价方法，进一步保障路况评价的真实客观。

3.2 性能预测

性能预测主要是检测公路的各个性能指标，可以有效预判公路的使用年限。现阶段主要应用确定型和概率型这两种方法来进行检测，能够有效检测出公路的性能指标。从概率型方法来看，主要是以马尔科夫过程理论来进行，通过不断优化马尔科夫模型，可以有效保证检测数据的准确性和真实性；而对于确定型而言，主要是通过回归分析法进行的，但是没办法对路面状况的影响因素变异性进行综合考虑，所以只能对路面的性能进行预测。另外，现代的数学方法也具有很好的检测性能，可以有效预测路面指数、裂缝的发展情况以及平整度等[2]。

3.3 养护路段划分

在养护过程中，按照公路的实际情况制定针对性的养护方案，可以有效提高养护效果。在进行划分养护路段的时候，主要是按照各个路段的特点进行区分的，充分把握各个路段之间的病害情况，制定完善的路段养护工作。传统的路段划分，主要是根据路段的外观差异进行的，但是公路建设工程存在很多的变异性，导致公路的养护工作难度增大，所以传统的养护路段划分具有一定的局限性[3]。

3.4 养护效果评价

在进行公路养护的时候，应该遵循公路养护的要求和公路的实际情况，制定针对性的养护方案。在完成养护工作后，还应该针对养护的结果进行综合的评价。现阶段，主要应用的是T 检验方法，主要是通过跟踪监测进行分析，之后再根据实际效果进行评价。此方法应用范围较窄，主要是针对公路性能进行分析。另外，还必须综合考虑公路的使用年限，进行科学有效的评价，在此期间，还应该进行深入的细化分析，综合分析路面的实际性能情况。

4 具体应用分析

4.1 沥青再生养护

沥青再生技术主要包括厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生和就地冷再生。厂拌热再生技术是首先将磨碎的旧沥青混凝土运至工厂，然后进行粉碎和筛分，接着根据材料当中的相关参数，再适当添加再生剂和沥青，同时进行搅拌，可以有效确保混合材料能够符合指标要求，最后再根据新建的沥青混凝土路面的方法进行铺筑。经过厂拌热再生可以有效提高性能指标，确保指标符合要求标准，而且还可以保证抗车辙性，所以应用比较广泛。

厂拌冷再生技术，主要应用于基层或底层基层。首先将旧沥青材料送到稳定土的搅拌站，将其粉碎后，再适当加入稳定剂和新材料，然后进行搅拌处理，最后再进行铺筑。此技术的缺点是在应用时，无法合理利用旧沥青材料，旧沥青材料还可以对混合料的抗压强度产生一定的影响。但是，此技术在应用的过程中不用依靠相应仪器来完成，而且对于无法进行热回收的旧料，可以做到有效处理，能够很好地解决环境污染的问题隐患，所以其使用价值相当高[4]。

就地热再生技术也称为表面再生技术，主要采用现场加热、翻耕、搅拌、撒播、碾压处理。一般实施的最大路面为5～6cm，以实现旧沥青路面的再利用。其优势主要是省略了运输环节，直接在现场进行充分利用，大大提高了工作效率，而且其影响作用也相对较小。此技术在应用的时候，也有明显的问题隐患，导致路面再生性能相对较低，因此这种技术并没有得到广泛应用。

就地冷再生技术，主要有两种应用方式，一是在现场应用相应的设备进行处理，然后再进行压实处理，这类方法比较适合低等级的公路路面，不适用于高级路面。一般用于二级以下的道路。二是通过撒布再生剂封层在旧路面，使其渗入路面5～6mm 以下。这种方法可以恢复表面氧化沥青的活性，延长道路的使用寿命。但是，这种方法属于预防性维护，而且应用范围较窄[5]。

4.2 柔性基层养护

正确应用柔性基层养护，可以有效提高公路路面的使用年限，而且还可以有效降低水损害，由于它的材料是颗粒状，可以保证一定的空隙率，可以经由基层自由排出，降低水损害。此外，其耐久性比较好，比较适合重型道路建设。在使用柔性基层的养护技术中，主要采用沥青灌入式的碎石和混合料等材料，这类材料基本上是以颗粒物为主，因此可以有效保障路面的排水系统，使路面排水顺畅，而且还可以帮助水分从空隙当中排出来。将混合料作为基层，水分流量变得相对迟缓，在裂缝中出现反裂缝，所以路表积水无法直入路面结构形成水损害。在实际应用的时候，应该严格控制混合料的配置比，才可以发挥柔性基层养护的最大作用。

4.3 微表处养护

这个技术比较适合损害较小的路段，在处理的时候，应该遵循规范标准配制比例，一般所应用的混合料主要是由集料、水、聚合物改性乳化沥青以及外加剂，通过应用，可以有效恢复公路的使用功能，提高路面的平整度和耐久性，可以有效避免路面出现老化的问题，一定程度上可以有效延长公路的使用年限，还可以提高路面的防水性能和耐磨性。另外，此技术在应用的过程中，不会污染生态环境，也不会产生粉尘和烟雾等不良污染物，因此应用比较广泛。在实际应用的时候，首先应该确定混合料的配制比例，必须严格按照设计单位的目标进行配制实验，确定好最佳的配制比例，可以有效降低水压力的损害；其次还应该观察现场的实际情况，发现损害路段，应该应用铣刨机处理，确保铣刨后的路面平整，然后在正式开槽之前进行清洁工作（见图2），为后期的养护工作打好基础；接着进行下封层洒布，在进行的时候必须保证现场干燥整洁，还应该控制具体用量；最后还应该做好运输、摊铺和压实处理，运输的时候应该在车上涂抹隔离剂，而且运输过程不可以急刹车，摊铺是应用相应的设备来进行的，要均匀连续，压实处理也应该按照高频率大振幅来进行处理，形成较大的击振力[6]。

图2 清洁处理

4.4 雾封层养护

雾封层技术是一种应用特殊材料的技术，可以有效渗入路面的裂缝中，进行路面修复，还可以提高沥青的黏附力，能够有效修复细小的裂缝，防止路表水渗透在沥青混合料中，可以起到很好的养护效果，进一步提高公路的质量，促进经济的稳定发展。在实际应用的时候，应该认真观察现场的实际情况，如果路面的裂缝在1～3mm 内，第一步应该先进行裂缝的处理，然后等待路面稳定之后，再进行雾封层养护；如果路面老化的现象比较明显，可以进行雾封层养护处理，有效修复老化情况，改善路面质量；此外当路面渗水比较严重的时候，应该立即应用雾封层技术进行养护，可以有效避免路面的渗水情况，一定程度上降低水损害的情况出现。

5 提高节能减排的建议

5.1 加大力度深入开发技术

相关部门可以根据当地的具体情况来制定方案，加大力度倡导施工单位合理利用旧沥青混凝土，可以有效提高资源的利用率。同时，还应该及时总结归纳公路养护的技术应用，确保技术的实用性和环保性，并使技术形成标准化，然后将技术进行有效推广。最后，还应该将国外先进的应用技术引进，合理地应用在公路的养护当中，并且不断学习先进的养护技术和经验，可以有效促进技术的创新发展。此外，还应该建立完善的技术检测分析系统，同时加大资金投入，确保新技术能够得到充分的推广和应用。

5.2 结合实际选择再生方式

在选择再生方式的时候，应该综合考虑现场的实际情况和资金情况，截至目前，高速公路有很多问题隐患，特别是裂缝和坑洞的现象，严重影响公路的质量，所以必须根据实际情况，选择合适的养护方法，切忌盲目选择，错误的养护方式很可能造成严重的负面影响，比如现场冷再生技术，其应用就相对较窄。再生技术对技术的要求比较高，必须投入充足资金，并引进高质量技术设备，确保技术能够发挥最大价值。

6 结语

综上所述，在对高速公路进行养护的时候，需要将节能减排理念引进到技术当中。在实际应用的时候，还应该根据路面的实际情况，选择合适的养护方法。此外，还应该积极学习先进的养护技术，将其合理地应用在公路中，经过不断的学习积累，使得养护技术更为科学先进，以延长公路的使用寿命，并极大改善公路的使用功能。