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高速公路养护节能减排研究

近些年环境污染问题日益严重,节能减排工作受到社会的广泛关注。由于我国人民购车需求非常旺盛,汽车保有量持快速递增状态,相应的我国高速公路车流量也在逐年增加,给高速公路的养护工作带来了前所未有的挑战。在环境与资源均日趋紧张的前提下,高速公路养护工作就必须要以节能减排、改善生存环境为前提,通过新型技术进行高质量的养护工作[1]。

1我国高速公路养护工作的现状

在进行高速公路养护工作时,工作人员通常会根据高速公路的损坏程度,选择相应的养护措施。但是在日常高速公路养护过程中,还存在一些问题需要解决。下面根据当前我国高速公路养护工作的状态,分析了当前高速公路养护工作中存在的问题。1.1路况评价。在高速公路养护过程中,应首先对高速公路的路况进行评价,完善的路况评价数据,是制定高速公路养护施工方案的基础。以往的高速公路路况评价方法通常都比较宏观,对路面状况的详细数据资料比较缺乏,较少进行路面损害成因或潜在不利因素方面的评价。1.2使用性能检测。使用性能检测工作是根据高速公路的各项性能指标,预测高速公路的使用期限。当前主要预测方式是通过概率法或确定法进行高速公路使用性能的检测。概率法主要应用马尔可夫过程为理论基础,依据高速公路的路况检测数据,对马尔可夫模型进行更新,目的是提高使用性能预测精准度;确定法包括多项式模型及S形函数等方法,但其无法对影响路面状况的潜在因素进行细致的检测[2]。1.3划分养护路段。高速公路的养护工作需要根据不同路段的特征,结合公路病害发生特点,制定有针对性的养护方案。通常会根据公路的空间特点进行路段的划分,工作人员要充分掌握每个路段的病害特征,确保所制定的高速公路养护计划具有适宜性。以往主要以不同路段的外部差异为指标进行路段的划分,但是在实际养护作业过程中,部分外部特征一样的路段,其病害也可能存在一定的差异性,传统的路段划分模式使养护工作更加困难。1.4养护效果评价。在进行高速公路养护工作时,通常会根据实际路况选择不同的养护措施,待养护工作结束后,针对该养护措施所达到的养护效果进行评价,此种做法可以累积更多的实践经验。一般情况下会通过对跟踪检测数据的分析进行效果评定,此方法可对各预防性养护措施所呈现的养护效果进行对比,最终对预防性措施进行养护效果评价。最后通过路面的衰减情况进行养护效果的分类,养护效果可分为短期养护和长期养护效果。此方法主要目的是分析养护措施的实践性能,其应用范围比较小。

2高速公路养护中应用节能减排理念的意义

在我国经济水平不断提升的前提下,高速公路建设与养护工作的重要性也随之突显。高速公路可以保持各地区之间的联通,在带动经济发展方面有着重要的作用。当前阶段我国对高速公路的养护工作提出了新的要求,相关工作人员应根据我国当前的实际情况,对高速公路的养护措施进行不断探索,在日常养护工作中以环保、节能为前提,结合现代科学的管理与施工理念,构建新型高速公路养护模式。应用新型公路养护技术,增强高速公路养护工作与现代化建设理念的契合性。在低碳、环保已经成为世界性话题的当下,在高速公路养护过程中贯彻低碳环保、节能减排的施工理念有其必然性。节能减排的公路养护理念与养护措施在节约养护成本的同时,可以提升高速公路养护工作的整体水平,促进高速公路养护工作的不断发展[3]。

3高速公路养护新技术在节能减排中的应用

节能减排的目的是通过资源的合理利用;降低能源消耗水平;从而实现节约资源、保护环境的最终目的,节能减排是当前世界性的目标。我国经济的快速发展,给我国的环境造成了严重的负担,当前日趋恶化的生态环境迫使我们要尽快加强实施各领域的节能减排措施。政府在我国新公路养护发展纲要中提出,旧沥青路面材料要达到40%以上的重复利用率;国省干线的沥青路面重复利用率要达到70%及以上;高速公路沥青路面材料的要求更高,要达到90%以上的重复利用率。根据上述要求需要,在高速公路养护过程中可以使用沥青路面再生技术和微表处理技术等新型技术,解决路面由于耐久性差等原因导致的早期损坏、车辙、裂缝等常见问题,对公路养护新技术进行大力推广,可以最大限度节约资源、保护环境。3.1沥青路面再生技术。在公路养护和改造过程中,循环利用旧的路面材料,其节能减排效果较为显著。通过沥青路面再生技术,可以减少沥青混凝土材料建设路面的材料用量,从而节约成本、保护环境。沥青路面的循环利用技术,就是通过专用的设备对旧沥青路面进行翻挖、回收、加热、破碎、筛分等操作,然后再与新沥青、新集料、再生剂等,按比例混合重新搅拌,使其满足一定的路用性能后,对其进行重新铺设于路面的整套工艺。通过对我国当前高速公路的路面病害进行分析,半刚性基层沥青混凝土路面的常见病害通常具有较大的离散性,其中包括泛油、车辙、坑洞、裂缝、磨光等,应选择厂拌再生方式进行结合料与集料的合理配比,然后进行公路的施工养护工作,此方法对我国当前高速公路的常见病害有显著改善效果。沥青路面再生技术主要包括:厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生、就地冷再生。沥青路面热再生技术国外起步较早,20世纪70年代国外一些发达国家已经研发出路面的表面热再生技术,目前已经被世界各国广泛应用。美国当前的道路建设50%以上都是采用沥青热再生技术,平均建设成本节约20%以上,有效的节约了能源和社会成本。我国2000年以后才正式引进第一套沥青路面热再生设备,沥青路面的热再生技术主要是通过整形、重铺、复拌、复拌加铺几个步骤完成(见图1~图3)。3.2微表处理工艺。微表处理工艺是使用专用设备将聚合物、改性乳化沥青、填料、水、添加剂、级配原料等,按照一定的配比,在常温下进行强力搅拌形成稀浆混合料,在原路面基本无损、强度满足要求的情况下,进行路面微表处理后即可恢复路面的使用功能,同时还可以延长路面的使用寿命;提高公路的耐久性。微表处理技术适合高速公路、机场跑道、城市干线的预防性养护。此技术优点是施工速度较快,并且可以在常温下施工,同时对交通影响比较小。具有良好的防水、抗滑、耐磨性能,可改善路面裂缝情况和车辙,提高路面平整度、防止路表积水下渗、延长公路的使用期限。另外微表处理技术的养护成本低、无粉尘、无噪声、不会产生废水,是一项环保、节能的公路养护技术。3.3柔性基层技术。柔性基层技术是通过搅拌沥青混合料,并将沥青灌入碎石等基材,是不加其他粒料类材料铺筑的基层。柔性基础可以有效延长高速公路的使用期限,在高速公路的设计、结构、施工合理的情况下,柔性基层路面可以有效提升公路的抗拉、抗弯、抗剪强度。此技术有较好的耐疲劳性,可以从整体上优化路面性能。3.4雾封层技术。高速公路经过长时间运行后,通常会出现轻微的裂缝和细骨料损失等现象,还会增加渗水性。路面积水经过裂缝进入沥青混合料,此时路面尚处于完好状态,但如果不及时采取措施,会加深对路面的损伤,将会导致龟裂、网裂、坑洞等严重损害,此时可采用雾封层技术对其进行处理。雾封层是采用专用设备将改性乳化沥青、道路处治剂等乳剂或油剂型雾封材料,喷洒于道路表面的一种预防性养护技术。由于其使用材料的特性,可渗入裂缝中进行公路路面的修复,对小裂缝及空隙有较明显的填补作用,可有效提高公路的经济效益。

4结语

在高速公路的养护过程中使用节能减排的新技术,可以有效降低环境污染和能源消耗。利用公路养护新技术可以节约投入成本、延长公路的使用年限、提高公路经济效益和养护水平,推进我国高速公路养护工作迈向绿色环保、节能减排步伐。

参考文献:

[1]刘志献.高速公路养护新技术在节能减排中的应用研究[J].工程建设与设计,2018(2):133-134.

[2]张路路.高速公路养护新技术在节能减排中的应用研究[J].商品与质量,2017(24):257.

[3]周曼宇,朱菊芬,李自强.高速公路节能减排保障体系研究[J].四川建筑,2015(4):116-117,121.

作者:上官和平 单位:山西诺通公路养护有限公司

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