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高速公路养护新技术在节能减排的应用

 论文栏目:节能减排论文     更新时间:2018/3/13 15:47:04   

【摘要】为提高高速公路的使用寿命和保证人们的出行安全,需要对高速公路进行养护,而公路养护势必会消耗相关的建设能源,因此,我国对高速公路养护需采用沥青再生技术、柔性基层技术、微表处技术及雾封层技术等节能减排养护新技术,才能保证国家和社会的可持续发展。论文主要探究了节能减排养护新技术在高速公路养护中的应用状况。

【关键词】高速公路;养护技术;节能减排

1高速公路养护新技术的关键问题分析

1.1养护措施进行多目标决策

造成高速公路路面损坏的原因有多种,且不同的因素会导致路面出现不同的损坏状态,因此,针对路面的养护也应建立多种类型的养护措施。而对于公路的养护首先要明确养护措施与公路的损坏状态和程度是否相适应,并且还需建立备选方案。针对不同类型的路况指标,养护措施带来的作用不尽相同,且可能存在一定的矛盾性,例如,采用雾封层技术能有效改善路面松散状况,但是其会降低路面的抗滑性。对路面裂缝采用封缝进行修复能够促进裂缝缝合,但是也会降低路面的平整度水平,因此,在选择公路养护技术前,需对公路状况建立科学合理的评价指标和相关触发值,并且还需明确养护技术性能与公路状况指标相互间的属性联系,并根据两者间的属性联系,对养护措施进行多目标决策。

1.2重视交互效应

养护措施能够有效预防和修复高速公路出现的功能性损坏,并且还能有效延缓其结构性损坏发生的时间,公路功能的结构性衰减和养护技术的功能性衰减具有一定的交互效应。例如,采用碎石封层养护技术对已经建成通车3年的公路进行养护,能够将路面结构寿命从3年提升到5年,但是,在第6年对该路段采取同样的养护技术进行养护,由于路面结构性能衰减,则会导致路面结构寿命变成2年。为了提高公路养护的养护质量,可提前预测路面结构性衰减和养护措施功能性衰减频率,然后对两者进行交互效应分析,才能构建良好的养护关系。

1.3多阶段系统最优化决策

预防性养护策略并不仅仅是对公路进行单一时期的维护,而是需要建立一个系统完整的成套的技术体系,公路建成通车后,在第3年需对其进行雾封层养护,第6年,对其进行微表层养护,第8年需进行封缝养护,第9年则需进行碎石封层养护。在公路运行的各个阶段需明确公路养护的目的,才能形成一套完整和有效的预防性养护策略,并且成套的预防性养护策略是由各个阶段的养护决策组合而成,各阶段的决策结果受上一阶段决策结果的影响,并且各阶段的决策对公路最终的养护结果具有重要的影响,为此,需采用成本分析方法对公路全寿命周期成本进行综合分析,并结合多阶段系统最优化决策理论,为公路养护提供有效的解决思路。

2高速公路养护新技术在节能减排中的应用

2.1沥青路面再生养护技术

利用沥青路面再生技术对高速公路进行养护改造,就是重复利用之前道路建设过程中使用的建筑材料,该种公路养护技术节能减排效果显著。由于我国目前大多数的高速公路都是采用沥青混凝土材料进行修建,因此,这种节能减排养护新技术具有良好的发展前景[1]。沥青再生技术不仅能有效减少建筑材料的用量,而且为公路养护节约了不少的投资成本,并且还能起到保护环境的作用。沥青路面再生养护技术和节能减排的工作原理是采用路面再生专用设备对旧沥青路面进行翻挖、破碎、加热、回收以及筛分后,在回收的旧材料中加入一定比例的新沥青、再生剂和新集料等材料,将其重新拌和成混合料,然后根据高速公路的路用性能将混合料铺筑在路面或其他需进行养护的位置,形成全新的整套公路建筑工艺,从而有效提高公路的使用性能和使用寿命。

2.2柔性基层养护技术

柔性基层养护技术是指对沥青混合料进行热拌或冷拌处理或将碎石等基层材料灌入到沥青混合料中,再对公路进行铺筑养护。该种养护基础能有效提高高速公路的使用寿命。并且在施工以及路面结构设计合理的情况下,还能有效提高道路的抗剪、抗拉和抗弯强度,具有良好的耐疲劳性,能够使公路养护的总体性能达到最优化。

2.3微表处养护技术

在原路面基本无损坏以及路面强度满足要求的前提下,采用聚合物改性乳化沥青、一定级配的集料、水和外加剂配制而成的混合料对路面进行处理的技术被称为微表处养护技术,能有效促进路面使用功能恢复,提高路面的耐久性,防止路面出现老化和松散现象,从而延长路面的使用寿命,并且还能有效提高路面的耐磨性和防水性能,同时具有促进路面平整、养护成本低廉等多种优势。此外,其在施工过程中,不会产生粉尘、烟雾、噪声以及废水污染物等破坏和污染自然环境的因素,因此,微表处养护技术是一项绿色环保、节能减排的公路养护技术,在城市干线、机场跑道等重要交通道路中的应用也较为广泛。

2.4雾封层养护技术

由于车流量的增多以及公路使用时间过久,会导致高速公路路面出现轻微或一定程度的龟裂、细骨料损失等病害现象,此外,受路面水和地下渗水的影响,当渗水进入到沥青混合料中,则会加大路面裂缝损伤,若不及时采取有效的防治措施,则会导致路面裂缝损伤加大,并引发网裂、坑洞以及龟裂等严重的公路病害发生。为此需采取雾封层技术对公路进行养护,由于该种养护技术材料具有一定的特异性,其能有效渗透到裂缝和骨料缝中,从而有效修复公路表面,提高沥青黏附力、对路面空隙和微小裂缝进行填补,并且还能有效阻止路表水下渗,减少渗水对路面病害的影响,从而起到公路养护的作用。

3结语

高速公路养护质量的好坏与公路的使用寿命、使用性能及公路的整体质量等有着直接的关系。随着节能减排发展理念的提出,我国的公路养护技术有了很大的进展,人们通过不断研究探寻出沥青再生技术、柔性基层技术、微表处技术及雾封层技术等公路养护技术,这些技术有效减少了建筑能源的消耗,并且还有效减少了建筑排泄物对自然环境造成的影响,但是这些技术目前应用并不广泛,因此,广大建筑工作者和社会人士都需树立良好的节能减排发展理念,共同促进我国自然环境和社会经济同步和快速发展。

【参考文献】

【1】丁星耀.浅谈高速公路养护施工安全管理[J].黑龙江交通科技,2015,38(12):176.

作者:刘志献 单位:南阳交通建设投资有限公司

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