探析我国公路养护工作

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  摘要:近年来,随着我国国民经济的高速发展,道路交通量日益增大,车辆大型化且严重超载,使公路路面面临严峻考验。为确保公路快速、安全、舒适、畅通,应对公路及其附属设施进行经常性、及时性、周期性和预防性养护与维修,保持公路正常使用功能。
  关键词:公路养护 沥青路面
  Abstract: In recent years, with the rapid development of China's national economy, the traffic volume is increasing, and vehicles is become large scale and serious overloading, which makes the road pavement faced with a severe test. To ensure road fast, safe, comfortable, smooth, regular, timeliness, periodic and preventive maintenance and repair to highway and its ancillary facilities should be carried out to keep highways normally used.
  Key words: highway maintenance; asphalt pavement
  中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012
  
  
  一、公路养护的范围及分类、方法
  根据公路养护的特点及性质,一般将公路养护分为日常养护、定期养护、临时养护、改善养护等。
  (1)日常养护即按照需要对公路的各部位经常进行养护维修,以使公路尽可能保持原有状况,保证在 任何天气的情况下都能通行。主要工作范围有:清扫和清理行车道、路缘、水沟、排水管道、交通标志、信号、安全护栏等,以及割草、修剪树枝;修补行车道、路缘、附属设施及建筑物的轻微损坏部分,以及为恢复正常运营进行紧急处理。
  (2)定期养护即在公路使用寿命期内需要进行的较长期的实施项目。主要工作范围有:修补和改善被磨损或发生形变的行车道磨损层;修复路标、涵洞、附属设施等。
  (3)临时养护即在道路质量严重变坏时将其修复到原始状态。主要工作范围有:加固和重建路面结构、修复路基和涵洞;防止外部因素破坏边坡稳定,如挡土墙维护、防岩石坠落、防洪、防塌方等。
  (4)改善工程主要工作范围有:改善瓶颈路段;纠正过大的路拱,改善行车视距,改善和调整交叉路口、公路连接点、出入口,以及消除事故多发点;特殊路段的防噪声工作,建筑物及其它设施的扩建和改造等。
  另外,针对不同的破坏程度有不同的养护方法,它们不同程度地延长了公路的使用寿命。 目前主要有 4 种不同的养护方法有:预防性养护、修复性养护、路面翻修、路面重建等。
  二、现阶段常见的公路养护设备
  目前根据作业的内容通常将养护机械设备分为公路养护管理系统使用设备、面层修复设备、抗滑能力恢复设备、冬季养护设备、经常性养护设备等。
  1、公路养护管理系统使用设备
  随着交通量的增加和科学技术的发展,公路养护的概念不断更新和发展,以前只对道路结构的缺陷、病害进行养护和修补的观念已经发生改变,现在要求公路养护不但要保证在使用期内道路的各组成部分必须能够连续承担起设计赋予的使命,而且要使公路的运输职能达到的一定的水平,包括公路的高效率使用、搞笑的服务水平、高水平的交通安全、良好的环境条件等。近年来国内外都在努力研究开发公路养护管理监测系统,以便对路面状况和使用性能做出正确的评价,从而制定出相应的养护方案和对策。
  目前路面状况的监测以人工目测为基本手段,结合运用路面平整度、抗滑能力、车辙深度及路面弯沉等项目的测试仪器进行,可以说它是合理养护和修复的基础性工作。具体如下:
  (1)人工直接目测是检查路面缺陷和所有设施病害的传统方法。
  (2)弯沉仪是测量路面承载力的设备,分为静态法和动态法两种,特别是自动弯沉仪是被许多国家采用的测试设备。
  (3)路面平整度检测设备是评价路面行驶性能的设备。纵向平整度检测设备可分为反映型和断面型两类,常用的设备有法国的APL纵断面分析仪。而路面的横向平整度主要是反映车辙的深度,目前多采用直尺静态断面仪进行测定。
  (4)抗滑能力是反映行车安全性的指标,目前公路监测时多采用摆式摩擦系数测定仪,或者采用抗滑阻力测试仪,主要测定路面附着力的变化。
  2、面层修复技术及设备
  面层修复的主要内容主要是修复或者更换磨损、变形、破坏的表面层及路面的补强等。现在普遍采用的修复方法有面层更换法、罩面法、切削罩面表面处置法、再生法等。各种方法的特点及所用机械如下所述。
  (1)面层更换法
  该方法的主要特点是把旧路面的破碎物清除后,再摊铺新的面层。 主要的机械有破碎机、摊铺机、搅拌机和压路机等。
  (2)罩面法
  所谓罩面法就是在需要修复或者补强的路面上加铺一定厚度的新面层,使用的机械設备同新建的公路一样,需要有沥青混凝土搅拌机、洒布机、摊铺机、压路机等。目前来说,沥青混凝土路面的大、中修和养护的主要工艺,从石料破碎到装卸、拌和、摊铺、压实,以及沥青的表面处治、病害的处治等均可实现机械化作业。
  (3)切削罩机法
  此种方法的的特点是将缺陷部分切除,用新的材料补铺。 使用的机械主要是路面铣刨机、摊铺机、压路机、搅拌机等。
  (4)再生法
  目前来说,再生法主要分为厂拌再生和就地再生两种。 其中厂拌再生设备分为间歇式强制搅拌机和滚筒式搅拌机两种,就地再生是用移动式路面再生机在需要对修复的路面上一次通过,完成面层的翻新技术。
  (5)表面处治法
  通常来说,表面处治的基本功能是防水,提高平整度,改善纹理结构,抵抗行车的磨耗,提高抗滑能力及防止老化,以此改善路面的行车条件。 它可用于沥青路面和水泥路面,且适宜用于中等或者交通的公路上。此种方法使用的机械设备与贯入式路面施工机械相同,有沥青洒布机、集料摊铺机、清扫机械、压路机、运料车等。
  切除,然后填上新的沥青混合料。这种方法使用的主要机械有路面加热机、铣刨机、沥青洒布机、摊铺机、压路机等。
  3、加强抗滑能力的方法与设备
  通常路面抗滑能力的降低主要是由车轮的磨光、气候、泥浆污染、粉尘粘封、雨水等因素造成的,此外路面施工不当也会降低抗滑能力,如沥青路面的泛油、水泥路面拉毛不够等。在出现路面抗滑能力的降低的情况下,如何使其恢复就成为了公路养护的重要内容。现在比较常见的回复路面抗滑能力的方法和设备如下所述。
  (1)切削凿毛法
  此种方法的主要特点是是使用专用路面凿毛机,恢复路面粗糙的纹理结构。该方法的对水泥和沥青路面都能够适用。
  (2)刻槽法
  这种方法的主要特点是用金刚石圆盘刀在路面上切槽,获得纵向或者横向的构造,通常用于水泥路面,对沥青路面也可使用,但由于沥青路面属于柔性路面,耐久性较差。
  (3)高压喷水法
  此法的特点是用一个旋转喷枪,用高压水喷扫路面,将部分表面粒剥离开,并喷扫出路外,也可用于清除粘封紧密的泥层和刹车胶痕等。
  (4)石屑压入法
  这种方法的主要特点是将路面加热,然后撒石屑或者黑色碎石,并及时压入路面。使用的机械均为通用的路面机械,如路面加热机、石屑洒布机、压路机、运料车等,该方法主要适用于沥青路面。
  4、冬季养护机械设备
  冬季养护机械通常在北方用的较多,冬季养护的主要工作是消冰和除雪。
  (1)除雪机械
  常用的除雪机械主要有旋转式除雪机、除雪卡车、推雪机、雪梨、装雪机等。
  (2)防滑料洒布机
  5、经常用养护设备
  这里说的经常养护是指在每年内按照实际需要对公路的各部位,包括其附属设施经常进行维修,以使公路在任何时候都能够通行。 经常养护的内容非常复杂,使用的机械设备也是多种多样的,有些养护工作依然靠人工来完成,有些作业则是用小型机具来完成。 常用到的经常性养护设备主要如下:
  (1)路面清扫车
  (2)路面标画线机
  (3)多功能养护车,也即用一台主机,换用不同的的工作装置,完成多种作业内容的养护车型,其在公路上可完成对多种作业,如清扫、除雪、打草、剪枝、洒水、洗刷标牌护栏、推土、装载等。
  (4)沥青路面修补车
  三、沥青路面的常见病害的防治与养护
  1、沥青路面的常见病害的防治
  沥青路面各种病害的成因比较的复杂,由于环境、地点、气候条件的不同,病害的情况不一。 现将沥青路面的几种主要的病害与防治方法介绍如下。
  (1)泛油
  它大都是由于混合料中沥青用量偏多,沥青稠度太低等原因引起的,但有时也可能由于低温季节施工,表面嵌缝料散失过多,待气温变暖之后,在行车作用下矿料下挤,沥青上泛,表面形成油层而引起泛油。沥青表面处置和沥青贯入式路面最易产生此类病害。 可以根据泛油的轻重程度,采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治。
  (2)波浪
  它是路面上形成有规则的低洼和凸起变形。 波浪的产生,主要是由于沥青洒布不均形成油垄,沥青多处矿料厚、沥青少处矿料薄,再经过行车不断撞击而造成高低不平。 波浪变形的处治较为困难,轻微的波浪可在热季采用强行压平的方法处治,严重的波浪则需要热拌沥青混料填平。
  (3)拥包
  在行车的水平力作用下沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生推挤拥包。 这种病害一般只能采取铲平的办法来处治。
  (4)滑溜
  沥青路面的滑溜通常多采用加铺防滑表层来处治。
  (5)裂缝
  沥青路面裂缝的主要形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂等。
  对于较小的纵缝和横缝,一般用灌入热沥青材料加以封闭处理。对于较宽的裂缝,则用填塞沥青是些混合料方法处理。对于大面积的龟裂、网裂,通常采用加铺封层或沥青表面处治。 网裂、龟裂严重的路段,则应进行补强或彻底翻修。
  (6)坑槽
  沥青路面产生坑槽的原因是面层的龟裂、网裂、松散、剥落未及时养护而逐渐形成坑槽。 基层局部强度不足,在行车的作用下易产生坑槽。坑槽处治的方法是将坑槽范围内挖成矩形,槽壁应垂直,在四周涂刷热沥青后,从基层到面层用与原结构相同的材料填补,并予以夯实。
  (7)松散
  松散大都发生在沥青路面使用的初期。处治的方法是清除松散的沥青面层,重新铺设合格的面层材料,并予以压实。
  (8)啃边
  在行车作用和自然因素的影响下,沥青路面边缘不断缺损,参差不齐,路面宽度减小,这种现象称为啃边。对啃边病害的处治方法是设置路缘石、加宽路面、加固路肩。有条件时设法加宽路面基层到面层宽度外。
  2、沥青路面养护技术现状及养护新方法简述
  (1)沥青路面养护技术现状
  当前,对于沥青路面的养护、维修还存在不少的问题。首先,对于一些因沥青老化而产生的裂纹,只能采取补油或刨开重铺;对因气温较高路面变软后经车辆碾压而产生的鼓包,只能用路面铣刨机铣平,造成路面变薄,且当拥包过高时也会铣露路基。同时,因城市的发展需要,公路上各种各样的施工也越来越多,如各种管线的铺设、维修等,而施工后重铺的路面在大多数情况下却很难与原有路面结合,从而造成路面的高低不平等现象,既不美观,也影响行车的安全性。因此,需要有一种适用于沥青路面的快速维修技术,以使快速、高效的地清除已经损坏的沥青混凝土。目前来说,国内外黑色路面小面积破损的修补大多采用较为常见的作业方式。
  第一种方法是较为常见的修补方法。首先用分镐、液压镐或者铣刨机去除沥青路面的破损部分,然后采用灌入法将碎石、热沥青等新料填入修整好的坑槽内或者在现场拌制沥青混合料并将其填入坑槽,摊平后再用压路机压实。这种作业方法的不足之处是工作时间较长,工作效率低。同时,被修路面的交通也受到很大的影响。
  第二种方法是以液化石油气为燃料加热红外线辐射板,利用红外线辐射加热破损路面,然后摊平及压实路面。但这种方法同样存在不足之处,由于红外线加热的传导方式是辐射传导,热效率相对较低,而且由于自上至下传热,很容易造成上面层的沥青老化,影響沥青料的再生。
  第三种方法也是利用辐射加热技术加热破损路面。它实际上是一种可见光在烤路面,因为其传导和对流所占比重很大,辐射出的热量少,热效率低,易使路面被烤焦或者氧化。
  (2)沥青路面养护新方法简述
  针对以上常见的作业方法存在的种种弊端,人们又提出了一些关于沥青路面养护的新方法, 比如说红外辐射加热修补方法、微波加热修复沥青混凝土等。
  与传统的导热、对流加热方式相比,辐射加热的特点是加热速度快、具有方向性、排气损失少、容易满足清洁加热的要求。与导热、对流加热方式相比,辐射加热的特点是加热快、具有方向性、排气损失少、容易满足清洁加热的要求等。
  而微波加热是一种新颖的技能技术,微波加热的原理是:被加热物质在微波的作用下,内部电子相互摩擦产生的热能,从而达到加热的目的。 这种技术的电热效率较高,是一种新颖的节能技术。虽然微波加热技术还没能够得到广泛的应用,但在理论上是一个很好的研究课题,而且可以预见在未来的公路养护技术中会有广泛的应用前景。
  四、目前我国公路养护中存在的主要问题及解决措施
  1、公路养护中存在的问题
  目前我国公路养护中存在的主要问题是养护机制不顺畅,即目前的管理体制不能适应现阶段公路的发展建设及养护的需要;过度重视公路的建设,而忽视了公路的养护,导致对公路养护资金和技术的投入不足;目前的养护定额和规范已不能满足公路全方位养护的需要;总体来说,现阶段的养护机械配套率明显不足,养护中的科技含量偏低;另外一不容忽视的问题是,我国公路养护部门的人员总体业务素质偏低, 已严重制约了高等级公路安全、快捷、舒适、经济等性能的充分发挥,已形成我国公路事业发展的瓶颈。
  2、解决措施
  (1)转变“重建轻养”观念,重视公路建设的同时,应加大公路养护的力度。
  (2)应建立健全公路养护管理体制,规范公路养护程序,以适应现阶段公路全方位养护的需要。
  (3)加大对公路养护的资金和技术支持,提高公路养护的机械化程度,培养一支反应快速、技术熟练、设备配套的机械化养护队伍,才能保证养护的及时性、快捷性,提高养护工作的效率。
  (4)努力提高公路养护队伍的素质。通过培训和招贤纳才,形成一支具有较好管理技术的管理人员和具有良好作业技术的基层养护人员的高效率的养护队伍。
  (5)进一步完善路面管理系统,努力改变急性养护为主的现状,向预防性养护转型,即在道路状况较好时进行的养护,以使路面行驶质量一直保持在较好的状态,延长道路使用寿命。
  参考文献:
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