沥青混凝土路面养护工程中的节能举措

沥青混凝土路面养护工程中的节能举措

陕西省商洛公路管理局商州公路管理段陕西省商洛市726000

摘要:“三分在建,七分在养”这句俗语对于道路工程来讲,客观形象地表述了在道路交通事业中日常养护作业的重要作用。然而近几年来,我国节能减排的力度逐渐加大,养护过程的节能环保性要求十分明显和重要,特别是针对沥青混凝土路面的养护工程来讲,能够涉及到材料、加热、拌合等多个环节,因此养护方案的选择应在综合研讨的基础上合理进行。

关键词:沥青混凝土;路面养护;节能举措

1沥青混凝土路面的特点

从国内外的道路交通现状来看,基层结构作为道路的关键承重层,虽然不同结构形式有着较大的差异(如水泥稳定层、钢筋水泥混凝土等,近年来有些道路还选择高碾压混凝土,即RCC作为路面的基层),但是高等级道路路面中水泥混凝土和沥青混凝土材料作为主要的结构形式,与水泥路面相对比,一些特点显而易见的。

1.1平稳舒适

作为级配骨料之间的粘结剂,它的重要作用不单单是促使固态骨料粘结在一起,并且在路面受到冲击荷载的情况下,促使固态骨料颗粒之间能够产生明显的弹性运动,路面材料在弹出与回弹的过程中,上部荷载的冲击力会大部分被路面所吸收,使得行车过程中所受的路面反冲击力明显下降。这是在道路行车中沥青混凝土路面能够产生舒适体验的主要原因。

1.2路面平整度易于形成和保持

级配骨料和沥青(包括某些添加剂)是沥青路面的材料构成。为了能够在常温下呈现出固态以及半固态的路用沥青与级配骨料完美的结合,呈现出良好的和易性,不仅是沥青而且还有骨料,都需要加热到一定的温度,并经历一定的拌合工艺在较高的温度下形成沥青混合料。沥青混合料的拌合成品一般将温度控制在160℃~170℃,这显然已超过了水的沸点。因为基本上已经消除了水分,这就导致道路摊铺后形成的面层自身,不会由于水分的蒸发而出现收缩和弯沉的现象,其结果使得路面平整度便于形成和保持。

1.3面层抗滑构造易于形成和终身保持

正如上述所提到的,沥青路面的组成是刚性的级配骨料和柔性的路用沥青,这种组成可以说是刚柔并济,促使路面的抗滑性能从构成到使用寿命终结都可以自我持续的很好,这与水泥路面需要进行横向抗滑构造的人工刻制,并很容易在使用多年后因为抗滑构造被磨平而必须再次刻制构成了鲜明的对照。

1.4修建和养护后可以实现快速开放交通

一般的水泥路面摊铺结束后的养生其要保持20d以上(主要与环境温度和湿度有关),这样才可以保证其强度。与之相比较而言,沥青路面经摊铺压实后其压实密度就能够达到96%以上,在确保安全的前提下即可实现通车使用。

2沥青混凝土路面日常养护以及节能环保的必要性

在长期使用的过程中,路面由于受到来自上部的各种荷载作用(主要以车辆为主的反复作用),以及自然光候的影响(以雨雪风霜及高低温差为主),随着时间的推移,不可避免的会出现各种形式的损坏,其中以纵横网裂、推拥和松散为主要表现形式。再加上某些设计和施工的缺陷隐患,更是增加了这些道路病害的出现频率。为了使道路的整体强度和稳定性能够保持,路面小面积的或局部的损坏需要及时的处置,以确保其承载能力和服务质量可以处于良好状态,消除因此存在的安全隐患。

路面病害的消除在道路的日常养护工程范围内,由于路面病害一般是局部的损坏,面积相对较小,一直以来,没有受到多人们关于养护中能源消耗和有害排放方面的重视,随着我国节能减排政策的实施,我国的许多高等级道路,尤其是上世纪中后期竣工投入使用的高速公路,其病害多发期和大修期正在逐步到来,涉及到的沥青混凝土路面养护工程中有关的节能和环保问题也是必然的。

3养护工程中具体的节能措施分析

3.1道路病害的挖切

道路病害的处置过程中,首先会涉及到病害部分的清除(不包括裂缝),但其清除方法应当根据道路病害的损坏部分面积的大小进行合理的选择。假如这些损坏≥5㎡需要采用路面铣刨机进行切;而当损坏面积<5㎡时,则需要选择机械镐挖作业。由于沥青路面的强度较高,通过利用单位压强较大的挖切机具可以达到事半功倍的效果。所以机械镐挖的首选方式应当以液压镐为主(以系统压力为例,液压镐为10MPa以上,而风镐仅为0.8MPa以下)。通过大量的工程实践证明,同样输出功率和挖切深度的基础前提下,采用液压镐进行路面挖切,与风镐或电镐作业相比,其作业时间可以节省50%和30%左右,具有十分明显的节能效果。

3.2路面裂缝的处置

当路面裂缝的网裂形状还没有形成过于密集的状态,也就是说纵横裂缝之间的间距还相对较大(≥500mm)时,应当采取裂缝修补方式进行对待和处置(否则将归于面积的损坏处置,与路面的松散基本相同)。目前裂缝的修补过程中一般利用填缝材料(以专用灌缝胶或SBS改性沥青为主)灌注完成。这些所用材料均为有机化合物,其粘度较大,且粘度系数的大小与自身温度的高低有直接关系,基本成正比关系。为了能够提高裂缝修补(即灌注)的可靠性以及增加修补后的使用寿命,建议在作业时,通过运用较大的压力灌注方式进行作业。这样一来可以明显的增加填缝材料在灌注过程中处于裂缝中的深度。而填缝材料的灌注深度与新补缝隙的使用寿命关联性很大。有关人士通过对不同灌注深度补缝后的使用寿命开展了多年的实际观察,这些观察信息说明,灌注深度与新补缝隙的使用寿命存在着明显的正比关系。不单单是沥青路面,水泥路面也是如此,由于长期使用会出现一定数量的裂缝,这是难以避免的,从而裂缝的修补工作就成为了道路日常养护的重要组成部分。根据有关文献资料的数据统计能够表明,路面裂缝=修补的工作量对于整个养护工程量来说,占有很大的比例,具体来讲大概在15%~20%左右。这可以充分说明,采用先进的工艺实施路面裂缝的修补工作,最大程度上延长道路立面的使用寿命,不仅可以保障道路的正常通行能力,降低养护的工程量和减少工程能耗。与此同时,考虑到填缝材料的加热一直以来都伴随与路面裂缝修补的整个过程,所以补缝寿命延长的节能环保意义也十分明显。

3.3改性沥青混合料用于路面病害挖切后的填充

上世纪90年代以来,我国的高等级道路在进行铺筑时已逐步实现运用改性沥青混合料。但是,改性沥青(改性剂以SBS、PE和旧橡胶粉为主)及其混合料的在制作工艺方面较为复杂并且其成本也相对较高,比较适合用于较大规模的生产和制作。而道路的日常养护一般需求混合料填充比较频繁并且量少。所以,为了降低养护成本,一些养护单位采用普通沥青混和料对路面病害挖切后进行充填,这使得病害新补部分的材料性能会明显低于周边路面,从而容易出现再次损坏。

为了最大程度的减少工程成本,应当收集起来挖切出来的旧路面材料,实现他们的再生利用,固然这些旧材料在矿料级配方面出现明显的差异,以及沥青发生了一些的老化问题,但其改性沥青混合料的基本品质可以通过一定的再生工艺(包括依据材料化验的结果进行必要的新料添加和混合)实现一定程度的复原并再生利用。将其用于路面病害挖切后的填充不但可以确保养护的质量,并且在消除和减少有害物质的排放污染方面有着重要的意义。

结语

综上所述,沥青混凝土路面的养护工程涉及多种作业工序,合理选择施工方法能够提高作业效率和保证施工质量,对于节能和环境保护亦具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]吴明俊.沥青混凝土路面的养护工艺探析[J].江西建材,2017,(04).

[2]成高立.高等级公路沥青混凝土路面养护铣刨施工及特殊部位铣刨处置方法研究[J].公路,2017,62(04).

[3]张梅.浅谈沥青混凝土路面的病害处理与养护[J].科技视界,2017.

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