胡紫薇
(诸城市公路事业发展中心,山东诸城 262200)
全球经济化的加深和信息技术的飞速发展,推动了交通运输业的快速发展。公路建设数量逐年增长,带动更大的公路养护需求。国省道沥青路面的预防养护工作是一项系统性的任务,需要依据科学的方式进行分析判断,对路面的情况进行预测后,针对性地投入路面养护资金,制定养护策略后进行精准施工,从而提升路面养护的工作效率,让预防养护性工作专业、高效开展。
沥青路面是将沥青材料和矿物材料相融合,采取摊铺和碾压的方式形成的现代公路路面。这种路面的融合材料,让路面在抵抗自然环境的损害和车辆行驶带来的损害的同时,还大大提高了沥青路面抗压的能力。此外,沥青路面还具备良好的防水性和防尘性。基于沥青路面的上述优点,它被广泛应用在国省道路面建设中。但是沥青路面也存在问题,例如材料本身的稳定性极差,在经受四季变化的时候,容易脆裂和软化。而交通量的增多、超载现象的时常发生、自然环境变化的影响,都将导致沥青路面形成病害。而不同地区的气候和环境不尽相同,路面出现的问题也会不同[1]。
坑槽是沥青路面的骨料局部脱落而形成的坑洼。这种现象容易在高温多雨的环境中产生,如属于亚热带的广东地区。渗入雨水的沥青混凝土,在经过大量和沉重的车辆碾压后,让本就局部松散的沥青骨料出现坑槽病害。坑槽大多由轻微损害演变而成,在初期针对这些问题进行修复时,可以有效控制坑槽产生[2]。
裂缝问题作为国省道公路沥青路面中常见的病害问题之一,可按照裂缝具体形成原因将其划分为四种类型,分别是网状裂缝、不规则裂缝、横向裂缝和纵向裂缝。这种裂缝病害,会随着沥青路面使用年限的增加而逐渐严重。裂缝产生一般是由于沥青路面在建设时路基碾压时压实度不够或者压实不均匀,致使路面承载力不够,对于车辆行驶的碾压,抗压力也不够,最后形成的;也由于当地的自然环境和气候等问题的干扰,使路面在或冷或热中产生干缩或者冻结等现象,最后产生裂缝[3]。
车辆在路面行驶的过程中带来的过大碾压力,或者路面本身的压实度不够和高温环境的影响,导致这种压力在沥青路面承受范围之外,就会给路面带来变形影响而形成车辙,这种变形是永久性的。路面性能的指标之一就是车辙,以此可用来评价行车的舒适性和稳定性。
泛油也是沥青路面病害的一种,同时也是沥青路面所特有的病害。这种现象的形成大多是受天气炎热环境的影响,沥青混合材料向上迁移溢出路面,在路面形成一层沥青膜。形成原因大概有混合材料设计不符合标准、施工质量不达标、水破坏和黏层油用量不达标等。
松散病害是和坑槽病害十分相似的一种沥青路面病害,在雨水渗入路面缝隙后与集料形成水膜,经由车辆荷载的碾压,集料和沥青材料的黏合力下降,最后呈现松散状态。再经过长期的作用,最终使沥青路面变得松散和麻面。这种病害不仅不利于公路运输业的发展,也破坏美观[4]。
公路交通运输业的发展对公路的路面状况提出了更高的要求,在这种情况下,公路养护应运而生,通过对公路进行保养、修复和病害预测等措施,提高公路路面的使用时间和使用质量。这种对于公路的养护,大多数按照路面病害的严重程度和时机进行划分,一般分为矫正性养护和预防性养护。这也是路面养护的总体划分。预防性养护主要是使沥青路面一直处于一种良好的工作状态中,在不对路面的结构和承载力改变的情况下,让路面对于病害的承载力更强,也提高其承载力和对自然环境的抗压力,能够工作更长时间。这种养护要采用适当的措施,力求用最高的效率措施达到最好的养护效果。矫正性养护是对路面局部进行养护,对于发生病害的部分做针对性的矫正,并不涉及整个路面的养护。这种养护往往采用局部修补的方式,是一种比较被动的养护措施,往往发生在路面已经出现病害后。这种措施只能一时地让路面恢复正常,但是在长期的问题积累后会对沥青路面的全局结构造成不可修复的破坏。在这种修复的最后,是对整个公路的修复。矫正性养护耗费时间和财力都比较大,对当地影响也较大。目前,国省道沥青路面养护施工人员在进行沥青路面养护的时候,大多采用矫正性养护措施,以几年为时间段的划分进行养护工作。对于公路的路面养护来说,预防性养护措施能够让路面性能得到改善。在一些细小性的问题上也能够得到及时性的预防和修复,从而防止问题渗透进路基,最后对整个路面结构造成破坏。这种预防性养护不仅在成本上达到节约,而且也能使路面的性能和使用时间得到非常大的提高,使资金的利用效率更高。由此可见,对于公路路面的修复采用预防性养护技术是一种更加可持续化的养护措施,对于公路的服务水平、使用状态以及使用时长都有优势,有利于公路运输业的发展。
在我国错综复杂的交通运输脉络中,一般城市公路刚好能满足当地车流量需求,然而对国省道公路而言,其承载的车流量更大。国省道公路长期负荷着车辆运输,再加上雨水的冲刷侵蚀,导致极易出现裂缝和塌陷,从而威胁到车辆安全。因此,施工人员在对国省道公路沥青路面实施养护前,要派专业人员调查路面的使用情况及磨损病害的程度。沥青路面状态除受路面面积大小的影响外,还与路面自然温度及周围环境气温相关,沥青路面内部温度与户外自然环境中的湿度之间直线相关,路面状态较为复杂。因此,路面材料的选择要在对路面基础调查后,充分了解相关情况的前提下进行。如在沥青路面养护施工过程中较易见到的SBS 养护材料,这种材料的主要组成部分是硫化合成橡胶,兼具橡胶材料和塑料材料的一些优秀特征,在沥青路面维护中,强度和稳定性方面都十分适合,能够加速沥青路面对环境温度的适应能力,降低因周围温度对材料性能产生不良影响的概率,缓解材料发生形变的能力,提升沥青路面在寒冷或雨季等极端天气下的抗脆水平,延长沥青路面的使用生命周期。
透层处理作为国省道公路路面层间位置养护的重点对象,相关工作人员应注意此环节的操作。在利用煤油获取透层油时要科学合理地将沥青进行稀释,这样才能发挥出养护油最好的养护作用。但在使用中也要严格控制其用量。通常在养护过程中,涉及透层油的使用时都会对透层油的用量和黏度有要求,一般要求透层油需在维持自身渗透性的基础上能固化成型,这样才能更好地向深处渗透避免无效作业,浪费时间成本。
做好沥青路面层间黏结层的养护工作能进一步提升国省道公路的养护水平,层间黏结层质量的提升也能发挥出多层结构的最大价值,因此施工人员要重点注意层间黏结层的施工处理。修复养护国省道公路路面施工环节,通常选用SBR 材料。相关人员要根据沥青路面的损害情况,选取适宜剂量的SBR 复合型黏结剂乳液对其养护。SBR 复合型黏结剂乳液的浓度一般要维持在55%上下,这种程度的黏结剂充分符合路面维护所需的硬度和黏结度要求,提升沥青路面养护的性价比,将养护效益最大化。层间黏结处理质量的改善能有效增强路面上层和中间层的黏结度,提高实际应用中国省道公路路面的使用效果。
严格把控黏结层的洒布质量,对提升国省道沥青路面的养护有重要作用。实施黏结层洒布作业前,施工人员要对相关路段的表面进行清洁,以防止异物杂物等对维护质量的影响。按要求,洒布作业后的路面需要静置一段时间,静置过程中不允许任何类型车辆通行,防止因车辆运行而产生的压力给未完全修复好的路面形成再次伤害,使黏结层洒布的作用无法发挥,使沥青路面养护工作达不到应有的效果。
在开始施工前,国省道沥青路面养护施工人员要进行综合的分析评价,合理选择养护施工所使用的材料。施工所选用的养护材料对工程质量的影响是很大的,不规范不符合要求的养护材料或者不标准的施工流程都是施工时的安全隐患,还有可能造成沥青材料离析,影响路面的压实效果。路面养护摊铺后不进行压实处理也容易出现结构松散的情况,所以施工人员在进行施工工作时的操作要做到严格规范。另外,在选择养护材料时也要选择质量能够达到规范和要求的沥青材料,进行沥青路面养护施工时必须额外注意路面压实的程度是否符合规范要求,以此控制沥青路面养护施工的质量。
为了让公路路面在安全和稳定上拥有更加高效的性能,进行公路施工时必须时刻注意路面混凝土压实质量的控制。沥青混凝土压实质量的监测决定着沥青路面出现裂缝或凹陷等病害问题情况的容易程度,影响着公路的使用寿命和使用质量。所以在这一过程中,混凝土压实质量的控制和对策至关重要。在具体的工作过程中,必须按照国家规定的标准和数据进行严格操作,要避免小问题扩大到大问题从而影响整体公路质量,保障公路路面整体的稳定性和全面性。在一些大型机器难以压实的部位,可以利用人为操作的方式通过小型机械设备进行混凝土压实工作。
在进行沥青路面养护工作时,需要对路面所在的路段进行封闭管理,这样可以保证在养护过程中避免二次破坏,避免施工质量受到损害。但是,国省道沥青路面承担着重要的公路运输责任,一旦国省道沥青路面进行封闭,就会对交通运输业产生影响。所以,对于施工时间的选择就需要谨慎,最好在车流量较小的时间段进行公路养护工作。另外,沥青黏合剂等一系列施工材料的使用质量也受着周围的环境和天气气候的影响,如在进行养护工作时,一般选择干旱的季节。这样选择,可以避免潮湿天气影响养护材料的效用。如果养护工作碰到了雨水天气,就需要施工单位对路面和内部的积水进行仔细清除,加强沥青路面的管理质量,确保养护工作的高效率和专业化。而公路的养护维修方案是否科学合理,也对养护工作的效果起着关键的作用。相关工作人员可以借助沥青路面养护决策思路图,让养护维修工作在合理科学的规划下进行。
沥青路面破损常体现于路面出现裂缝等现象,路面裂缝程度能侧面表现出该段路面以后的发展趋势。目前沥青路面裂缝的评价标准关键在于裂缝率,普通沥青灌缝和灌封胶修补裂缝是两种针对路面裂缝的养护措施。就普通沥青灌缝而言,其养护原理是凭借沥青材料自身特点,将裂缝封堵,免于水分入侵。施工内容具体表现为:首先从裂缝一端通入压缩空气,通过两次空气的大力流动清除裂缝中的异物,然后加热现场沥青,温度通常保持在150~160℃,最后借助工具将沥青灌注进裂缝待裂缝平齐即可。采取灌封胶修补裂缝时要严格根据相关规定进行开槽,清理沟槽内异物,然后充分填充沟槽后再对其加热。这一过程中要对沟槽填充两次从而保证填充的充盈。
针对路面坑洼展开修补的方式分为两种:一是常用于秋夏季节的常规修复方式——热拌材料修补法。在确认好路面坑槽所在位置后,施工人员对路面进行清扫然,再将黏结沥青依次涂在坑槽的边缘和内壁,接着倒入沥青进行平整,最后利用压路机碾压完成修补。二是常用于极端寒冷天气和下雨时的紧急维修方式——冷补料修补法。冷补料修补法可以花费少量时间快速完成路面养护,降低对车辆交通产生不良影响的概率。
若形成裂缝的原因是沥青路面产生不均匀沉降现象,那么施工人员在处理时就应首先确认路面地基扎实程度,较扎实的地基不易发生再次沉降,此时可根据实际破损程度对面层进行补修然后进行针对性的养护。轻度路面沉降产生的裂缝数量不多,施工人员可用沥青混合料对沉降处进行填充整实,从而完成路面沉降处理。沥青路面发生沉降现象可根据其不均匀程度选择适宜的混合料修整,针对大范围沉降应利用覆盖物进行相关整治。除此之外,若由于地基问题造成的路面沉降,则在修复时要一同妥善处理其土体和地基。
总的来说,采用预防性养护施工技术将成为未来我国国省道沥青路面养护的主要方式。在现阶段,预防性公路养护并没有被广泛应用,但是其具备显著的科学性和合理性,具有良好的应用前景。对这一公路养护技术进行探索和研究,有利于推动其在国省道沥青路面养护施工的应用率,提升我国的国省道沥青路面养护施工水平,有效提高我国国省道公路的养护质量和使用寿命,进而推动我国公路运输业的发展。