国内外常用预防性维护措施介绍
所谓预防性养护,是指在严重病害发生或将要发生之前,对道路进行养护。与纠正性维护不同,预防性维护是一种事先的主动维护。预防性养护不仅可以始终保持道路良好的服务水平,还可以在道路的生命周期内节约资金,具有良好的社会效益和经济效益,已得到欧美等发达国家的认可。
例如,美国亚利桑那州的公路部门对工程造价做了如下比较:
(1)沥青混凝土路面铺好后,行驶20年就要大修,没有任何中间养护;
(2)沥青混凝土路面铺筑后,行驶10年后,做一次维修保养,再做一次沥青混凝土罩面;
(3)按照预防性养护的要求,对已铺筑的沥青混凝土路面根据路面检测结果进行及时、定期的养护。
对三种养护方式的经济分析表明,第一种方式的养护费用是第三种方式的163%,第二种方式的养护费用是第三种方式的155%。因此,预防性维护是最经济的。
对于预防性维修技术,国外发达国家已经形成了一套规范、科学的体系。下面介绍各种预防性维修技术的技术特点、适用条件和施工工艺。
1接缝填充
这种养护方法适用于封闭路面上的横向和纵向裂缝以及较小的块状裂缝。主要目的是防止水通过已有的裂缝侵入结构。密封剂应该能够很好地密封裂缝。这种维修方式需要优质的材料和良好的施工工艺。使用的密封剂必须是热塑性材料,加热时软化,温度下降时变硬。
这种养护方法不适用于路面的结构性裂缝。比如大面积的疲劳裂纹,大面积的网状裂纹等等。裂缝的处理在凉爽干燥的气候下进行。为了达到更好的粘接效果,必须清理裂缝,比如用热压缩空气清理裂缝。
2雾封层
雾封层主要用于封闭表层,防止或减少水的渗透,防止道路恶化,改善老化硬化沥青的性能。雾封层技术是不使用集料,直接在路面上喷洒少量稀释的改性乳化沥青的预防性养护措施。一般使用量为0.23-0.45 L/m,雾封层适用于路面油质差、细小颗粒脱落等病害,也适用于路面轻微的纵向、横向或块状裂缝。这种方法对于选择合适的维修时机非常重要。如果养护时间太晚,病害会严重发展,雾封层的使用效果会大打折扣。
雾封层这种养护措施对结构强度没有贡献,但可以减少疲劳裂缝造成的水损害。
因为雾封层会降低路面的摩擦系数,所以这种养护技术不适合摩擦系数低的路段。因为雾封层使用的乳化沥青中的乳化剂是缓凝乳化剂,需要时间来固化,一般要中断交通2小时才能保持健康。
3稀浆封层
稀浆封层技术是将级配良好的集料(细集料和矿物填料)和乳化沥青组成的混合料均匀地撒布在整个路面上。该技术的优点是能有效闭合路面表面裂缝,提高面层防水性能,提高面层抗滑能力。根据混合料的工程粒径不同,稀浆封层混合料分为ⅰ型、ⅱ型和ⅲ型,摊铺厚度为5 ~ lomm。
适用于该技术的路面病害类型有:
(1)路面横向裂缝、纵向裂缝、无结构块状裂缝。
(2)路面轻微破损(摊铺前需清理掉掉落的材料)。
(3)沥青路面表层沥青老化,缺油。
(4)路面摩擦系数降低。
(5)路面渗水。
稀浆封层技术对路面的结构强度没有贡献。当路面出现较大的疲劳裂缝或严重的车辙时,不能采用这种养护技术进行养护。为了硬化乳化沥青,往往需要封闭道路几个小时。施工时要注意,路面一定要保持清洁,石料要有棱角、耐用、级配良好,搅拌前一定要清洗干净。应避免在炎热天气条件下施工,并根据乳化剂的类型保持足够的开放交通时间。在预防性维护的情况下,稀浆封层技术的预期寿命一般为3 ~ 5年。
4微表处
微表处是一种特殊的稀浆封层技术。与传统的稀浆封层技术相比,微表处混合料的粘结材料为改性乳化沥青。整个混合料由聚合物改性乳化沥青、级配碎石、矿物填料、水和添加剂组成。
微表处技术可以解决沥青路面老化、油质差、非结构性损坏、裂缝、路面渗水、减磨等病害。另外,除了以上优点,微表处还可以单独填补车辙,车辙较深的路段也可以两次填补。
微表处的施工可适用于所有气候条件。但是在温暖的气候下效果会更好。施工温度低,强度上升慢。微表处通常被认为对提高结构的承载能力非常有限。
对于路面疲劳裂缝等结构性损坏,施工前需要进行预处理,处理后再进行微表处。在预防性维护的情况下,预期寿命为4 ~ 7年。