公路沥青路面养护效益评价方法研究

2022-11-11 05:27郭健
运输经理世界 2022年6期
关键词:车辙使用寿命技术人员

郭健

(上饶市尚义桥综合养护中心,江西上饶 334000)

0 引言

沥青公路是当前社会现代化建设的重要基础设施,不仅可以满足城市道路规划的客观需求,而且在使用过程中还具备噪声低、维护成本低、行车舒适性高等特点。因此,施工单位应当结合公路养护的实际情况,制定科学有效的解决对策,延长沥青路面的使用寿命,提高沥青路面的使用效能。

1 沥青路面养护技术概况

沥青路面的建设与使用为我国国民经济以及社会发展奠定了坚实的基础,但值得注意的是,在交通荷载以及外界自然因素的不断作用下,路面的效能、结构以及使用寿命受到了一定的影响。因此,相关单位应结合路面的使用情况制定科学合理的养护方案,在延缓路面结构破坏、延长路面使用寿命的同时,为国民提供舒适、安全的行车感受,进一步创造更高的经济效益和社会效益。

1.1 裂缝缝合技术

针对沥青路面的早期破坏,包括断裂、脱皮等现象,相关单位可以采用裂缝缝合技术加以修筑处理和维修保养,最大限度地保障沥青路面的完好畅通。比如,对于宽度较小的损坏裂缝,施工技术人员可以将损坏处清理干净后直接采用灌封胶处理,对于宽度较大的裂缝损坏,相关技术人员可以利用切割机沿裂缝形状进行切槽处理,并对清理干净后的裂缝进行沥青混合材料或者化工胶类材料填充。裂缝缝合技术一方面保证了沥青路面的完整性,另一方面还增加了灌封材料与损坏切面的黏结性能,最大限度地保证了路面的使用效能和使用寿命。

1.2 封层处理技术

沥青路面虽然为我国公路运输和国民出行带来了便利,但是在长时间投入使用后容易受到交通荷载以及外界自然因素的影响,对沥青路面的使用性能以及使用寿命造成一定的破坏。因此,相关技术人员应当针对可能出现的破坏,包括裂缝、脱皮、坑槽、车辙等问题,应用封层处理技术进行路面修复和保养,一方面预防各种结构损坏和潜在安全隐患的发生,另一方面保证路面的平整,提高公路的使用性能与服务水平。

封层处理技术是沥青路面后期维修保养的重要技术手段之一,通过在沥青路面上加铺较薄的保护层,降低外界自然因素对路面结构的破坏与损伤,从而在一定程度上起到处理车辙、填封裂缝以及保护路面的作用。现阶段常见的封层处理技术有雾封层技术、稀浆封层技术以及微表处技术等。利用一定配比的混合材料摊铺于路面结构层之上,可以最大限度地降低路面水损坏,增强路面的抗滑性能与使用寿命,在路面养护维修中创造更高的社会效益与经济效益。

1.3 罩面技术

现阶段,针对我国沥青路面建设现状,罩面技术是一种主动性的养护策略,一方面可以应用薄层罩面提高路面的抗滑性能与结构强度,另一方面还可以通过强度较高的混合材料提高路面的抗车辙性能,从而最大限度地降低车辆超载以及外界自然因素对公路沥青路面的损坏。

常见的罩面技术包括超薄磨耗层、热沥青混合料薄层罩面,超薄磨耗层技术首先在路面上撒布一层沥青混合材料,一方面超薄的涂层可以对路面出现的细微裂缝、损坏处进行填补,轻度调整不平整的路面,另一方面利用厚度为10~20mm 的磨耗层还可以增加路面的抗滑性能与结构强度,更好地突出沥青路面的行车安全优势;对于热沥青混合料薄层罩面,施工技术人员在施工过程中可以将热沥青混凝土摊铺到路面表层,该技术可以用于轻度纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,并且应用十分广泛。

1.4 就地热再生技术

对于沥青路面在投入使用后产生的裂缝、坑槽、车辙等问题,施工技术人员除采用罩面技术、裂缝缝合技术以及封层处理技术外,还可以采用就地热再生技术。就地热再生技术不仅具有施工作业速度快的特点,同时在修补过程中还不必完全封锁交通,在一定程度上减少了沥青路面早期损坏以及养护工作的难度。

与普通沥青路面相比,就地热再生技术具有较强的针对性,对于高速等公路等级较高的沥青路面,该技术具有环保性能好、交通干扰小以及修复速度快的特点,保障了沥青路面的施工技术规范要求。在实际施工过程中,相关技术人员可以通过预热机将沥青路面加热软化,同时将已经混合好的材料以及再生剂摊铺到路面表层,在摊铺平整的基础上利用压实机进行碾压密实,在这一过程中不仅对裂缝、车辙、坑槽等损害处理效果好,同时还不会影响交通,更好地突出了预防性养护技术的优势。

2 公路沥青路面养护现状

2.1 养护时间不当

当前,沥青路面养护时间存在一定的问题,无法在恰当的时间采取有效的措施进行维修保养,在一定程度上降低了沥青路面的养护效益。比如,沥青路面在投入使用后,损坏程度一般可分为三个阶段:沥青初始氧化阶段;先期微小损坏,出现小部分坑槽或者轻微裂缝;沥青路面结构出现损坏,或者产生宽度较大的裂缝车辙。相关技术人员应当针对沥青路面出现不同损坏的程度与时间做好预防性工作,并采取相对应的道路养护技术,尽可能地保持沥青路面的良好状态以及使用寿命。

2.2 周期性养护不到位

当前阶段,随着我国城市建设与社会经济的快速发展,对公路沥青路面的养护效益做出了更高的要求与评价,相关技术人员应结合我国沥青路面的实际使用情况、道路的行车情况、交通轴载情况、自然气候情况等进行周期性的道路养护工作,在恰当的时间、恰当的路段,采取恰当有效的道路养护措施,切实有效地防止路面出现严重的损坏,发挥道路周期性养护的效能与作用。但值得注意的是,当前部分施工单位受经济成本、经济效益等因素的影响,在制定养护规划以及实施养护工作时存在周期性养护工作落实不到位的现象,不能切实有效地将养护行为贯穿于整个沥青路面的全寿命使用周期,增加了路面、结构出现损害的风险。

3 沥青路面养护措施使用效果评价

沥青路面养护措施不仅可以延长路面的使用寿命,提高国民行车的安全性、舒适性,同时还具有促进社会经济的平稳运行,推动道路运输行业可持续发展的重要作用。因此,相关技术人员应当结合实际情况对沥青路面进行养护,切实有效地提高路面的使用性能与使用寿命。

3.1 短期养护效益评价指标

沥青路面养护效益主要包括社会效益、经济效益、环境效益等。一方面可以全面衡量城市现代化建设以及社会经济发展进程,另一方面还可以通过计算养护过程中的绿化覆盖率、碳排放量以及能耗评价等来衡量养护工作对环境的影响,包括噪声、排水、空气质量等指数。

为了更好地研究养护措施实施后沥青路面性能的变化情况,相关技术人员可以通过短期养护效益评价指标对道路养护工作进行考量,如针对车辙等典型路面性能的损坏,相关技术人员可以分别在春秋对路面的性能情况进行采集,以清晰了解在不同时间内不同道路的性能情况。

但受时间的限制,养护工作结束后很难通过短期的数据变化衡量养护工作的经济效益、社会效益,因此相关技术人员可以在不同时间段内结合不同道路情况的性能指标曲线图,对短期养护效益进行评价,包括养护措施实施前近一年、养护措施实施当年检测、养护措施实施后近一年检测等,通过曲线图直观了解养护效益的变化。

3.2 长期养护效益评价指标

随着使用时间的推移,部分沥青路面在交通荷载以及外界因素的影响下,容易出现裂缝、坑槽、脱皮、翻浆等现象,因此针对路面的早期破坏,相关单位应运用科学合理的技术进行修复,保证我国城市建设及交通运输的正常运行。

与短期评价指标相对应的是长期养护效益评价指标,主要包括经济效益指标、社会效益指标以及环境效益指标等。首先,在养护工作结束后,其投资的额度、工程量的大小以及所投资的公路沥青路面资产收益回报存在一定的动态平衡,即可以通过经济效益指标评价养护工作的收益情况。其次,沥青路面养护工作也可以带来一定的社会效益,通过恰当的技术手段对路面的裂缝、坑槽以及车辙进行修复,可以提高国民出行的安全性和舒适性,同时还可以提高公路的运输效率,促进社会经济的平稳运行。最后,随着社会的发展人们的环保意识普遍增强,在沥青路面养护工作中存在一定的空气污染、环境污染,这就对路面修复工作提出了更高的要求,一方面要提高高速公路路面的使用寿命与使用性能,另一方面要加强生态、低碳、环保等方面的要求,避免在运输、摊铺以及压实环节中产生废气、废水和噪声,因此在提升路面养护过程中的环境效益就成为评价养护措施使用效果的重要指标与手段。

4 沥青路面养护效益评价方法探析

4.1 短期养护效益评价方案设计

为了更好地提高公路沥青路面的使用性能以及使用寿命,相关技术人员要结合实际情况采取科学合理的技术与手段,包括预防性养护、改正性养护以及紧急养护,进一步推动我国公路路面养护水平的提高,更好地满足国家现代化建设的客观需求。但值得注意的是,现阶段我国公路沥青路面养护现状并不乐观,在养护时间的规划、养护技术的选择上还存在一定的不足,需要相关技术人员实施恰当的养护措施,积极有效地减少沥青路面的损坏,为国民提供舒适安全的出行感受。

针对短期养护效益评价方案设计,相关技术人员首先可以对路面的破损情况进行检测和记录,包括车辙、平整度、抗滑以及路面横缝等数据。其次,对于不同路段的路面性能指标,可以结合实际情况进行筛选和剔除,对于路况检测数据有明显异常的进行重新测量、采集和对比,以全面、准确地衡量所选用的养护技术效能和作用。最后,要对数据合理的路段进行划分、标记,进而对缩减路段进行短期养护的需要评价,包括性能指标变化比PVR、效果费用比ECR。

4.2 长期养护效益评价方案设计

受车载负荷以及外界自然因素的影响,沥青路面在投入使用一段时间后,路面结构以及表层会出现不同程度的损坏,不仅会影响国民的出行感受,同时还会对行车速度、行车安全造成一定的负面影响。因此,针对沥青路面可能产生的早期损坏,相关技术人员应当结合实际情况,应用科学合理的技术与手段进行维修保养,最大限度地降低沉陷、坑槽、龟裂、网裂等问题对路面结构以及路面表层的影响。

与短期养护效益评价方案设计不同,长期养护效益评价方案设计主要是依据修复后的沥青道路历史情况进行检测,进而有效验证养护效益评价方法的适用性和有效性。比如沥青路面在选取ECA 薄膜罩面技术、就地热再生技术和微表处理技术三种方法进行养护时,相关技术人员可以结合道路的交通流量、高速费等通过MIPP 静态回收公式对养护效益进行衡量与考察,从而利用数据曲线直观地反映出养护技术的经济效益和社会效益。

三种技术相比较,微表处理技术工艺简单、经济成本较低,但养护工作结束后路面平整度差,间接导致行车噪声大,养护效果一般;就地热再生技术对混合材料的要求较高,直接提升了养护单价与能耗。除此之外,该技术在实施过程中低碳、低能效果不高,导致其在环境效益上存在一定不足;ECA 薄膜罩面技术修复后的例行路面,不仅对车辙处理效果明显,而且路面使用寿命显著增加,同时成本投入适中,能耗和污染排放量较低,是较为理想的养护技术手段。因此,相关技术人员可以针对不同路段、不同时间、不同养护措施,通过长期养护效益评价指标做出客观准确的评价,以创造更高的社会效益和经济效益。

5 结语

综上所述,沥青路面是我国公路建设的重要技术手段之一,在投入使用过程中容易因外界因素、道路自身问题等而对路面与结构造成破坏、损伤,因此相关技术人员要对沥青路面进行定期调查、维护,对于出现的轻微破损与病害要及时进行修复,以减缓路面的损害程度,延长路面的使用寿命。针对沥青路面养护措施的使用效果评价,主要从长期和短期两方面进行了综合论述,并制定了切实有效的养护效益评价方案设计,为我国公路运输事业长期稳定发展奠定了良好基础。

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