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采用道路路基路面养护新技术,未来将实现不大修?

信息来源: 作者: 审核人: 发布日期: 2019-04-27浏览次数:

BACKGROUND


    自2017年6月1日起,由住房和城乡建设部批准的行业标准——《道路深层病害非开挖处治技术规程》(CJJ/T 260—2016)正式实施。

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   中交路桥张博士研究认为认为道路深层病害非开挖处治技术应用前景广阔,还表示只要做好道路深层病害的检测和预防性养护,并在道路中修和专项工程中科学应用非开挖处治技术,完全可以实现道路路基路面在设计寿命内减少中修次数、避免大修。

如何理解道路路基路面不大修理念?

   在传统的养护理念中,沥青混凝土路面在15年的设计寿命内至少需要进行1次大修、2次中修及各类表面处治。道路路基路面不大修的养护理念是基于道路养护技术日新月异的发展、预防性养护的普及应用以及无损检测技术的进步,而提出的全新养护概念。在该理念的指导下,未来道路路基路面有望实现在设计寿命内(甚至更长时间)不大修,并减少中修次数。概括起来,道路路基路面不大修的核心理念为:预防性养护、深层病害检测、深层病害处治。

    在传统的养护理念中,大中修必不可少,是为了恢复道路设计技术指标而必须进行的养护作业;但随着我国道路总里程的不断增加,养护规模越来越大,传统的道路大中修养护模式的弊端越发凸显。

传统养护模式的弊端

    据交通运输部发布的《2018年交通运输行业发展统计公报》显示,我国公路已经进入了大规模养护时代。在目前已建成和计划修建公路的施工工艺中,95%以上为半刚性基层沥青路面,这种道路路面结构在建设成本、承载等方面具有优势,但易发生裂缝、松散、唧浆、脱空、沉陷、路基强度不足、路基滑移等深层病害。道路深层病害的处治并不容易,传统的养护方案一般为:在深层病害的初期不进行处理,任其发展;当发展到一定程度进行罩面或者加铺;等深层病害严重到影响交通时,再进行开挖处治,即传统的大中修养护施工,其带来的弊端如下。

成本高

   我国每年至少有10%的道路陆续进行大修,且往往需要开挖处理,费用高昂。目前,我国普通道路养护资金普遍匮乏,高速公路略好,但也不容乐观,加上大部分高速公路的盈利能力并不强,大修费存在严重的不足,尤其随着高速公路路网的逐年扩大,养护经费不足的情况愈发严重。

浪费严重

    我国每年至少有15%的道路陆续进行中修,通常会采用罩面或者加铺处理,这类工艺只能解决路表的病害,而深层病害依然存在。因此,加铺层的寿命往往达不到预期,要反复罩面或加铺,造成浪费。

影响交通

 

    大中修都需要对路面进行开挖施工,工期少则数周、多则数月,对交通影响大,是造成目前道路拥堵和交通事故的重要因素。

影响环境

    加铺、开挖施工污染高,还会产生大量废料,带来环保问题。我国每年大约有100多万km的道路要进行大中修,施工中产生扬尘,生产和使用各类施工材料会排放大量的污染物。由此可见,目前的公路养护技术缺乏可持续性,亟需改变和创新

路基路面不大修的可行性

    在道路养护成本中,大中修耗费的人力、物力、财力占了绝大部分,如果能减少中修次数,甚至避免大修,这种变化也许会给道路养护行业带来翻天覆地的变化。这种思路乍看天马行空,但在张红春博士看来,却并非完全是无稽之谈。

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道路质量整体提升

  

    我国道路建设进入大发展时期已有二十余年,除了在养护阶段的施工技术在逐年发展,在公路新建过程中的管理水平、人员素质、设备和材料质量、工艺水平都有了显著的提高,每个环节的进步都在为公路质量的稳步提升保驾护航,这给减少中修养护次数、避免大修带来了最基础的保证。

2

预防性养护的普及应用

  

    路面预防性养护就是在路面结构基本完好、路面状况尚满足功能要求的情况下对路面进行的有计划的主动性养护。

    与传统“路不坏不修”的养护原则不同,沥青路面预防性养护以基本不改变原路面结构为前提,不以提高路面结构强度为目的,在路面没有发生明显损坏或仅有轻微病害迹象,或预见可能发生病害,路面状况尚满足功能要求的情况下,对路面进行有计划的主动性养护。

    沥青路面预防性养护的目的是:维持良好的路面功能,延缓路面使用性能的衰减,防止路面病害出现或轻微病害、病害迹象的进一步扩展;延长路面使用寿命,减少或推迟路面病害矫正养护;在整个路面寿命周期内养护总费用最低。预防性养护的普及应用达到了通过“早养护”实现“少养护”、通过“早投入”实现“少投入”的效果。

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深层病害处治及检测技术的发展

  

    深层病害非开挖处治技术相对的是开挖技术,开挖技术是目前普遍使用的道路深层病害处治技术,往往是一种被动的处理方式。由于基层在面层的下面,按照传统的处理方式需要先挖开面层然后才能处理基层,如前文所述,这种方式不但施工时间长,而且需要封闭交通,对社会和经济影响较大,因此轻易不会使用,只能等基层的深层病害发展到表层成为显性病害或者严重的表层病害时才去处理。

    深层病害非开挖处治技术相当于医学领域的“微创手术”,处治道路病害时的“创口”总面积一般不大于病害总面积的10%,因此对道路的破坏小,施工工期短、费用低,对道路通行影响小,而且有利于环保。该技术针对半刚性道路结构病害产生的特点,非常适合处治我国道路的深层病害。事实上,在《道路深层病害非开挖处治技术规程》出台之前,针对道路深层病害的非开挖处治技术已在全国各地进行过多次应用,并取得了良好的效果。

裂缝焊接演示

深层病害处治

深层病害无损检测

     加强预防性养护,并凭借先进的无损检测技术,及时掌握路基路面深层病害的发展情况,并在设计和施工中利用高分子材料注浆、裂缝全深度处治(裂缝焊接)、CGMT等技术,及时对路基路面深层病害进行非开挖处治,保证其结构稳固,就能延长路基路面的寿命,进而避免大修。至于各种面层病害,应用加铺、罩面以及表处等表面处治工艺就完全能够解决。

 

存在的阻碍

    新事物的萌生必然存在阻碍。路基路面不大修的理念是一种全新的养护理念,首先会受到行业专家、道路管理部门及传统养护人员的质疑。这种养护模式完全有可能实现道路在设计寿命内(甚至更长时间)不大修。虽然理念先进、可行,但是想让行业上下认可并接受并非短期内可以实现。加之在这种理念下,一些传统的养护作业工艺可能会“过时”,对养护市场的现状将造成一定的冲击,因此接受与实施的阻力较大。


 

结语

    道路养护行业的可持续发展,离不开技术和理念的创新。在创新过程中,很多时候掣肘我们的不在于理念和技术本身是否优秀,而在于是否敢于突破原有模式的羁绊。截止目前,虽然仍未见到使用路基路面不大修养护理念的工程案例报道,但是相对于传统的养护理念,路基路面不大修这种理念打破了传统养护需依靠大中修的固有思维模式,对养护模式提出了新的认识。也许它还不够完美,在今后的应用中需要逐步改进,但是对于创新,我们理应报以支持和鼓励。

                                     转自 杜卫华 筑路机械与施工机械化