羅群星
(貴州省凱里公路管理局,貴州 凱里 556000)
隨著公路網(wǎng)的不斷完善,通車里程數(shù)不斷攀升,公路養(yǎng)護已成為繼公路建設(shè)熱潮之后值得重視的領(lǐng)域[1-3]。為推進公路養(yǎng)護品質(zhì)工程,做好“四新”技術(shù)在國省道養(yǎng)護中應(yīng)用成為趨勢。根據(jù)“建管并重,養(yǎng)護優(yōu)先”“預(yù)防性養(yǎng)護,好路優(yōu)先”的原則,貴州省通過開展科研成果轉(zhuǎn)化、“四新”技術(shù)推廣,并結(jié)合工藝(法)的創(chuàng)新,努力探索國省道養(yǎng)護質(zhì)量提升路徑。
表1匯總了貴州近幾年來“四新”技術(shù)在國省道瀝青路面養(yǎng)護工程中的應(yīng)用情況,這些新技術(shù)的應(yīng)用有力地推動了貴州國省道瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)的革新,積累了一定的經(jīng)驗。
表1 貴州國省道養(yǎng)護工程“四新”技術(shù)應(yīng)用情況
筆者所在凱里公路管理局管轄的路段地處貴州黔東南地區(qū),該區(qū)域?qū)儆谠瀑F高原向湘西丘陵盆地過渡的斜坡地,總體地勢為東南高,西北低,路線海拔300~800 m,為典型的低山河谷地貌,屬于中亞熱帶季風(fēng)溫暖氣候區(qū),季風(fēng)交替明顯,冬無嚴寒,夏無酷暑,無霜期長,雨量充沛,云霧多,日照少,輻射低,是典型的山地氣候。該區(qū)域瀝青路面主要病害類型為裂縫、坑槽、車轍。為提升所轄區(qū)域內(nèi)瀝青路面養(yǎng)護質(zhì)量,積累養(yǎng)護經(jīng)驗,近年來也進行了“四新技術(shù)”的積極探索,具體如下:
傳統(tǒng)的霧封層具有較好的耐磨性和防水性,因此被廣泛應(yīng)用,且發(fā)展多樣化。再生還原劑類霧封層材料是指具有改善老化瀝青性能的霧封層材料[4]。所選用的還原劑是一種從石油原液中提取物,通過對舊瀝青實現(xiàn)組分調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)對舊瀝青路面的再生。但噴灑再生還原液后路面較為濕滑,因此,一方面需控制其灑布量(0.002~0.005 kg/m2)、施工溫度(20~35 ℃)及反應(yīng)養(yǎng)生時間(>3 h)外,還需在噴灑后,采用一定規(guī)格的玄武巖石屑(具體各檔粒徑分別為0.3 mm、0.15 mm、0.075 mm;通過率分別18%~30%、10%~21%、5%~15%,)用來收集多余的還原液體,避免過往車輛發(fā)生側(cè)滑以及提高過往車輛制動效果。
分別對施工后6個月、12個月和24個月進行相關(guān)檢測(數(shù)據(jù)匯總見表2),用以評價其長期性能。從表2可以看出,原路面在灑布APR后,密水性顯著提升,表明再生還原劑霧封層可有效封堵路面的宏觀孔隙,降低路面遭受水損害的可能性;從數(shù)據(jù)上看抗滑性能呈現(xiàn)下降趨勢,但仍能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。從路面外觀上來看,APR技術(shù)實施路段在兩年內(nèi)沒有發(fā)生明顯病害[圖1(a)],而未采用該技術(shù)的路段則出現(xiàn)了裂縫、坑槽等病害,經(jīng)修補后形成了“補丁路”,整體感官較差。
表2 再生還原劑霧封層長期性能
圖1 同一路段有無采用再生還原劑霧封層對比
超黏磨耗層技術(shù)是指噴灑乳化瀝青黏結(jié)料、攤鋪拌和玻璃纖維的超黏磨耗冷拌混合料,經(jīng)碾壓后形成新的磨耗層或者應(yīng)力吸收中間層的一種新型道路養(yǎng)護技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了超薄磨耗層、微表處兩種技術(shù)的優(yōu)點,在噴灑改性乳化瀝青后,緊接著攤鋪碎石纖維混合料,使得壓實成型后超黏磨耗冷拌骨料被結(jié)合料網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊緊裹縛,瀝青、骨料和纖維緊密相連,有效地限制了骨料的滑移、脫離。因具有彈性模量高、延伸力強的特點,其抗拉強度遠遠大于溫度變化帶來的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變,能夠有效地抑制瀝青路面低溫收縮裂縫的產(chǎn)生,真正做到高耐磨、高防水、高黏附、高抗裂等。
此外,超黏磨耗層施工是在一臺設(shè)備上同時完成瀝青灑布、纖維切割摻入、超黏磨耗冷拌混合料拌和、混合料攤鋪的所有過程(施工工藝見圖2所示),且具有施工便捷,攤鋪之后相對較快開放交通的特點[5-7]。對實施路段進行測試發(fā)現(xiàn),BPN值在48~58,滲水系數(shù)5~8 mL/min,分別大于設(shè)計指標BPN值45,以及小于設(shè)計滲水系數(shù)值10 mL/min的要求。
圖2 超黏磨耗層施工
針對傳統(tǒng)的薄層罩面技術(shù)存在黏結(jié)性不足、抗開裂能力較差、耐久性不足等問題,將超黏磨耗層與APR技術(shù)結(jié)合形成了一種“滲固磨耗層”新型養(yǎng)護技術(shù)。其中,所選用的“滲固劑”可有效提升舊瀝青路面的抗疲勞及抗裂性能,在減少滲水的同時又增強原路面與磨耗層之間的黏結(jié)作用;1 cm厚的磨耗層可有效地阻止反射裂縫的發(fā)生,從而延長了路面的使用壽命,具體原理見圖3。
圖3 滲固磨耗層技術(shù)原理圖
該技術(shù)還可用于修復(fù)路面早期結(jié)構(gòu)性病害(如車轍),具體的施工工藝見圖4。施工結(jié)束1~2 h后便可開放交通,且單位面積能耗約為10.56 MJ,碳排放量約為0.83 kg,與其他養(yǎng)護方式相比具有低碳、經(jīng)濟的優(yōu)勢。
圖4 超黏磨耗層施工
分別對施工后1~3年進行長期觀測(數(shù)據(jù)匯總見表3)。PCI結(jié)果顯示除G551路段因交通量和重載交通比重大,導(dǎo)致反射裂縫產(chǎn)生速度加快,路況指數(shù)在實施一年后便低于實施前。而其他4個項目的PCI均未出現(xiàn)該現(xiàn)象,表明該技術(shù)達到了預(yù)防養(yǎng)護的效果。IRI結(jié)果顯示5個路段的平整度指標均優(yōu)于該技術(shù)實施前的平整度指標。特別是經(jīng)過三年后,G243路段的平整度指標IRI仍較實施前低0.1 m/km,反映了該技術(shù)不僅對平整度的修復(fù)效果顯著,且具有較好的耐久性。
表3 滲固磨耗層長期性能
通過對近幾年所轄區(qū)內(nèi)“四新”技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的總結(jié)與思考,筆者建議從以下三個管理方面繼續(xù)開展針對“四新”技術(shù)在國省干線公路推廣應(yīng)用的建議。
應(yīng)本著“既鼓勵又慎重”的原則,逐步推進“四新”技術(shù)在公路工程中應(yīng)用。對待“四新”技術(shù),態(tài)度要積極、行為要主動,要多試、多用,積極探索,并在政策上給予激勵和包容[8]。“四新”技術(shù)要考慮雙碳目標,構(gòu)建“3R”原則,可再生、可循環(huán)、可利用原則,養(yǎng)護時實現(xiàn)減碳增效[9]。
“四新”技術(shù)不能為新而新,應(yīng)結(jié)合養(yǎng)護項目工程實際需求。充分借鑒、拓展路面預(yù)防性養(yǎng)護的“3R”原則。除日常養(yǎng)護外,應(yīng)從預(yù)防性養(yǎng)護(功能性恢復(fù))、結(jié)構(gòu)性修復(fù)等方面,更多地在病害判別、病害原因以及病害演化進程等方面進行數(shù)據(jù)的積累與分析,從而提出適用于國省道,特別是適用于該地區(qū)的養(yǎng)護技術(shù)選用指標,從而指導(dǎo)該區(qū)域養(yǎng)護工程工作的實施與驗收。
在鼓勵的同時,還需要慎重,每一種新技術(shù)在當(dāng)?shù)氐膽?yīng)用,都應(yīng)先做實驗工程或?qū)嶒灺范?,取得?jīng)驗后再逐步推廣。因此,須充分考慮所轄區(qū)域的交通荷載及地理氣候情況的相似性,對“區(qū)域相近、病害相同”的地區(qū),應(yīng)將“四新”技術(shù)“穿點為線,展線成面”地開展示范性工程建設(shè),從而更好地總結(jié)經(jīng)驗,為后期形成成熟的“四新”技術(shù)進行統(tǒng)一推廣奠定基礎(chǔ)。
“四新”技術(shù)的運用能夠大大提高養(yǎng)護工程效率,提升養(yǎng)護工程質(zhì)量,將會是今后國省干線公路養(yǎng)護工程很長時期需要開展的工作。然而,如何在合適的時機,選用恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護技術(shù),特別是在對“四新”技術(shù)經(jīng)驗積累不足的情況下,對公路養(yǎng)護管理者提出了新的挑戰(zhàn),需不斷地學(xué)習(xí)、實踐與積累,才能運用好新技術(shù)、管理好養(yǎng)護工程項目,打造好國省干線公路養(yǎng)護的品質(zhì)工程,從而服務(wù)地方經(jīng)濟,助力交通強國。