高速公路養(yǎng)護技術(shù)在節(jié)能減排中的應用研究

李會強

（招商局公路網(wǎng)絡科技控股股份有限公司京津塘高速分公司，北京100176）

0 引言

隨著社會的發(fā)展，人們的用車需求也越來越大，導致車流載量大大增加，對高速公路提出了更高的要求。如果不做好公路的養(yǎng)護工作，很有可能造成公路的非合理耗損，一定程度上會縮短公路的使用壽命，無法保證人們的通行安全，所以相關人員必須做好相應的養(yǎng)護工作，充分利用節(jié)能減排的技術(shù)進行具體養(yǎng)護，這不僅可以改善生態(tài)環(huán)境和資源利用程度，還能始終保持公路處于良好的技術(shù)水平，進一步消除公路安全隱患。

1 養(yǎng)護公路路段實例

京津塘高速公路是“七五”至“八五”期間國家重點交通建設項目。早在1972年～1977年，該建設項目就由原交通部研究和規(guī)劃。1982年提交可行性研究報告，1983年項目報國家計委，1984年1月7日經(jīng)國務院批準實施，1985年完成施工圖設計。1987年12月10日，京津塘高速公路在北京大興奠基開工。京津塘高速公路素有北方“黃金通道”之稱，途經(jīng)北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、廊坊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、天津港等10 多個開發(fā)區(qū)或自由貿(mào)易區(qū)。京津塘高速公路全長142.69km。按行政區(qū)域劃分，北京段35km，河北段6.84km，天津段100.85km。養(yǎng)護里程145.57km（含北京三環(huán)至四環(huán)連接線2.88km）。全線采用雙向四車道標準建設。1990年9月，京津塘楊村段建成通車。1991年12月，楊村至宜興埠段建成通車。1993年9月25日，京津塘高速公路建成通車。

2 節(jié)能減排技術(shù)應用在公路養(yǎng)護上的意義

為了保障各地公路運輸?shù)陌l(fā)展，相關部門越來越重視高速公路的養(yǎng)護工作（見圖1），并且不斷研究先進的養(yǎng)護技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的養(yǎng)護觀念，積極采用科學專業(yè)的養(yǎng)護措施，以符合新時代的養(yǎng)護要求，為人們提供安全穩(wěn)定的公路環(huán)境，促進沿線經(jīng)濟社會的穩(wěn)步發(fā)展。另外，國家正在大力推行節(jié)能減排，保護生態(tài)資源，所以在高速公路的養(yǎng)護中，應將節(jié)能減排的理念引入其中，不僅可以保證公路的質(zhì)量和當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，還能夠促進公路建設的可持續(xù)發(fā)展[1]。

圖1 路面養(yǎng)護

3 分析目前節(jié)能減排技術(shù)現(xiàn)狀

3.1 路況評價

首先，對路況進行全面的評價。傳統(tǒng)的評價方式并不符合實際的路況評價，所以應該制定科學專業(yè)的路況評價體系。現(xiàn)階段，高速公路在養(yǎng)護方面仍然存在不少問題隱患，而且在路況評價時也僅僅局限在宏觀層面，并沒有根據(jù)路況實際情況進行評價，沒有充分發(fā)揮養(yǎng)護的最大作用。另外，傳統(tǒng)的路況分析技術(shù)并沒有找到路面的損害原因，而且也無法深入分析各個不同的路面的損壞指標。應該應用先進的方法來進行微觀評價，可以有效提高穩(wěn)定性能，并應用現(xiàn)代數(shù)學技術(shù)突破傳統(tǒng)的評價方法，進一步保障路況評價的真實客觀。

3.2 性能預測

性能預測主要是檢測公路的各個性能指標，可以有效預判公路的使用年限。現(xiàn)階段主要應用確定型和概率型這兩種方法來進行檢測，能夠有效檢測出公路的性能指標。從概率型方法來看，主要是以馬爾科夫過程理論來進行，通過不斷優(yōu)化馬爾科夫模型，可以有效保證檢測數(shù)據(jù)的準確性和真實性；而對于確定型而言，主要是通過回歸分析法進行的，但是沒辦法對路面狀況的影響因素變異性進行綜合考慮，所以只能對路面的性能進行預測。另外，現(xiàn)代的數(shù)學方法也具有很好的檢測性能，可以有效預測路面指數(shù)、裂縫的發(fā)展情況以及平整度等[2]。

3.3 養(yǎng)護路段劃分

在養(yǎng)護過程中，按照公路的實際情況制定針對性的養(yǎng)護方案，可以有效提高養(yǎng)護效果。在進行劃分養(yǎng)護路段的時候，主要是按照各個路段的特點進行區(qū)分的，充分把握各個路段之間的病害情況，制定完善的路段養(yǎng)護工作。傳統(tǒng)的路段劃分，主要是根據(jù)路段的外觀差異進行的，但是公路建設工程存在很多的變異性，導致公路的養(yǎng)護工作難度增大，所以傳統(tǒng)的養(yǎng)護路段劃分具有一定的局限性[3]。

3.4 養(yǎng)護效果評價

在進行公路養(yǎng)護的時候，應該遵循公路養(yǎng)護的要求和公路的實際情況，制定針對性的養(yǎng)護方案。在完成養(yǎng)護工作后，還應該針對養(yǎng)護的結(jié)果進行綜合的評價。現(xiàn)階段，主要應用的是T 檢驗方法，主要是通過跟蹤監(jiān)測進行分析，之后再根據(jù)實際效果進行評價。此方法應用范圍較窄，主要是針對公路性能進行分析。另外，還必須綜合考慮公路的使用年限，進行科學有效的評價，在此期間，還應該進行深入的細化分析，綜合分析路面的實際性能情況。

4 具體應用分析

4.1 瀝青再生養(yǎng)護

瀝青再生技術(shù)主要包括廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地熱再生和就地冷再生。廠拌熱再生技術(shù)是首先將磨碎的舊瀝青混凝土運至工廠，然后進行粉碎和篩分，接著根據(jù)材料當中的相關參數(shù)，再適當添加再生劑和瀝青，同時進行攪拌，可以有效確保混合材料能夠符合指標要求，最后再根據(jù)新建的瀝青混凝土路面的方法進行鋪筑。經(jīng)過廠拌熱再生可以有效提高性能指標，確保指標符合要求標準，而且還可以保證抗車轍性，所以應用比較廣泛。

廠拌冷再生技術(shù)，主要應用于基層或底層基層。首先將舊瀝青材料送到穩(wěn)定土的攪拌站，將其粉碎后，再適當加入穩(wěn)定劑和新材料，然后進行攪拌處理，最后再進行鋪筑。此技術(shù)的缺點是在應用時，無法合理利用舊瀝青材料，舊瀝青材料還可以對混合料的抗壓強度產(chǎn)生一定的影響。但是，此技術(shù)在應用的過程中不用依靠相應儀器來完成，而且對于無法進行熱回收的舊料，可以做到有效處理，能夠很好地解決環(huán)境污染的問題隱患，所以其使用價值相當高[4]。

就地熱再生技術(shù)也稱為表面再生技術(shù)，主要采用現(xiàn)場加熱、翻耕、攪拌、撒播、碾壓處理。一般實施的最大路面為5～6cm，以實現(xiàn)舊瀝青路面的再利用。其優(yōu)勢主要是省略了運輸環(huán)節(jié)，直接在現(xiàn)場進行充分利用，大大提高了工作效率，而且其影響作用也相對較小。此技術(shù)在應用的時候，也有明顯的問題隱患，導致路面再生性能相對較低，因此這種技術(shù)并沒有得到廣泛應用。

就地冷再生技術(shù)，主要有兩種應用方式，一是在現(xiàn)場應用相應的設備進行處理，然后再進行壓實處理，這類方法比較適合低等級的公路路面，不適用于高級路面。一般用于二級以下的道路。二是通過撒布再生劑封層在舊路面，使其滲入路面5～6mm 以下。這種方法可以恢復表面氧化瀝青的活性，延長道路的使用壽命。但是，這種方法屬于預防性維護，而且應用范圍較窄[5]。

4.2 柔性基層養(yǎng)護

正確應用柔性基層養(yǎng)護，可以有效提高公路路面的使用年限，而且還可以有效降低水損害，由于它的材料是顆粒狀，可以保證一定的空隙率，可以經(jīng)由基層自由排出，降低水損害。此外，其耐久性比較好，比較適合重型道路建設。在使用柔性基層的養(yǎng)護技術(shù)中，主要采用瀝青灌入式的碎石和混合料等材料，這類材料基本上是以顆粒物為主，因此可以有效保障路面的排水系統(tǒng)，使路面排水順暢，而且還可以幫助水分從空隙當中排出來。將混合料作為基層，水分流量變得相對遲緩，在裂縫中出現(xiàn)反裂縫，所以路表積水無法直入路面結(jié)構(gòu)形成水損害。在實際應用的時候，應該嚴格控制混合料的配置比，才可以發(fā)揮柔性基層養(yǎng)護的最大作用。

4.3 微表處養(yǎng)護

這個技術(shù)比較適合損害較小的路段，在處理的時候，應該遵循規(guī)范標準配制比例，一般所應用的混合料主要是由集料、水、聚合物改性乳化瀝青以及外加劑，通過應用，可以有效恢復公路的使用功能，提高路面的平整度和耐久性，可以有效避免路面出現(xiàn)老化的問題，一定程度上可以有效延長公路的使用年限，還可以提高路面的防水性能和耐磨性。另外，此技術(shù)在應用的過程中，不會污染生態(tài)環(huán)境，也不會產(chǎn)生粉塵和煙霧等不良污染物，因此應用比較廣泛。在實際應用的時候，首先應該確定混合料的配制比例，必須嚴格按照設計單位的目標進行配制實驗，確定好最佳的配制比例，可以有效降低水壓力的損害；其次還應該觀察現(xiàn)場的實際情況，發(fā)現(xiàn)損害路段，應該應用銑刨機處理，確保銑刨后的路面平整，然后在正式開槽之前進行清潔工作（見圖2），為后期的養(yǎng)護工作打好基礎；接著進行下封層灑布，在進行的時候必須保證現(xiàn)場干燥整潔，還應該控制具體用量；最后還應該做好運輸、攤鋪和壓實處理，運輸?shù)臅r候應該在車上涂抹隔離劑，而且運輸過程不可以急剎車，攤鋪是應用相應的設備來進行的，要均勻連續(xù)，壓實處理也應該按照高頻率大振幅來進行處理，形成較大的擊振力[6]。

圖2 清潔處理

4.4 霧封層養(yǎng)護

霧封層技術(shù)是一種應用特殊材料的技術(shù)，可以有效滲入路面的裂縫中，進行路面修復，還可以提高瀝青的黏附力，能夠有效修復細小的裂縫，防止路表水滲透在瀝青混合料中，可以起到很好的養(yǎng)護效果，進一步提高公路的質(zhì)量，促進經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。在實際應用的時候，應該認真觀察現(xiàn)場的實際情況，如果路面的裂縫在1～3mm 內(nèi)，第一步應該先進行裂縫的處理，然后等待路面穩(wěn)定之后，再進行霧封層養(yǎng)護；如果路面老化的現(xiàn)象比較明顯，可以進行霧封層養(yǎng)護處理，有效修復老化情況，改善路面質(zhì)量；此外當路面滲水比較嚴重的時候，應該立即應用霧封層技術(shù)進行養(yǎng)護，可以有效避免路面的滲水情況，一定程度上降低水損害的情況出現(xiàn)。

5 提高節(jié)能減排的建議

5.1 加大力度深入開發(fā)技術(shù)

相關部門可以根據(jù)當?shù)氐木唧w情況來制定方案，加大力度倡導施工單位合理利用舊瀝青混凝土，可以有效提高資源的利用率。同時，還應該及時總結(jié)歸納公路養(yǎng)護的技術(shù)應用，確保技術(shù)的實用性和環(huán)保性，并使技術(shù)形成標準化，然后將技術(shù)進行有效推廣。最后，還應該將國外先進的應用技術(shù)引進，合理地應用在公路的養(yǎng)護當中，并且不斷學習先進的養(yǎng)護技術(shù)和經(jīng)驗，可以有效促進技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。此外，還應該建立完善的技術(shù)檢測分析系統(tǒng)，同時加大資金投入，確保新技術(shù)能夠得到充分的推廣和應用。

5.2 結(jié)合實際選擇再生方式

在選擇再生方式的時候，應該綜合考慮現(xiàn)場的實際情況和資金情況，截至目前，高速公路有很多問題隱患，特別是裂縫和坑洞的現(xiàn)象，嚴重影響公路的質(zhì)量，所以必須根據(jù)實際情況，選擇合適的養(yǎng)護方法，切忌盲目選擇，錯誤的養(yǎng)護方式很可能造成嚴重的負面影響，比如現(xiàn)場冷再生技術(shù)，其應用就相對較窄。再生技術(shù)對技術(shù)的要求比較高，必須投入充足資金，并引進高質(zhì)量技術(shù)設備，確保技術(shù)能夠發(fā)揮最大價值。

6 結(jié)語

綜上所述，在對高速公路進行養(yǎng)護的時候，需要將節(jié)能減排理念引進到技術(shù)當中。在實際應用的時候，還應該根據(jù)路面的實際情況，選擇合適的養(yǎng)護方法。此外，還應該積極學習先進的養(yǎng)護技術(shù)，將其合理地應用在公路中，經(jīng)過不斷的學習積累，使得養(yǎng)護技術(shù)更為科學先進，以延長公路的使用壽命，并極大改善公路的使用功能。