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沙爱民校长在“全国公路养护新材料应用技术大会”上讲了啥?

作者:沙爱民    来源:中国公路学会    发表日期:2018-04-09 12:44    浏览次数:

    在11月16日召开的第三届全国公路养护新材料应用技术大会上,我国公路建设与养护技术领域著名专家,长安大学副校长沙爱民教授,为参加会议的近600位代表奉献了一场精彩纷呈的学术讲座,以下是讲座主要内容:
     沥青路面的耐久性设计与养护技术发展—讲话精选
    公路养护的具体技术与方法,国内外始终在进行着广泛的研究与探索。材料技术的发展日新月异,而公路养护材料与技术的发展未来将往何处去,这是需要全行业努力探究的。
    我国的公路建设发展理念与国外不同,既要加快建设,又要考虑养护;既要解决早期损害,又要考虑耐久性;既要解决规模与质量的问题,又要考虑环境与资源节约的问题。未来,我国还将面对未来智慧公路的发展趋势。因此,我国公路建设与养护的视角要发生改变,才能适应行业领域的发展趋势。
    一、我国沥青路面的使用状况
截至目前,我国已拥有470万公里道路网,其中13万公里为高速公路,总里程位居世界第一。我国现有道路路面普遍采用半刚性基层沥青路面。为了提高性能与耐久性,学界、业界在沥青面层的厚度、结构包括半刚性基层本身的改善方面都做了大量的工作。
    在荷载、环境、施工质量等因素的综合影响下,我国现有高速公路与一级公路沥青路面普遍达不到15年的设计使用年限。广泛调研资料显示,不同高速公路,其初期养护、中期维修以及后期大修时间均不同。从已发生的病害来看,高速公路使用中期,病害路段普遍可占总长度的15%左右,这一阶段的病害基本为裂缝、坑槽、车辙等偶发性病害,主要是由于道路非均质性所造成。要解决上述问题,可进一步从材料、施工、装备等角度提高均匀性。
    我国普遍存在的道路病害中,裂缝损害可占病害总数的48%,其中以横缝为主,主要是收缩裂缝或者荷载裂缝,而收缩裂缝普遍是由环境引起的。
    我国沥青路面使用1-3年内出现的病害,要以日常养护为主,无需其他特殊处置。到了使用中期,即4-6年,则进入中修阶段,裂缝或将产生,坑槽、松散现象或将加剧,此时要采取专门的维护措施。使用6-9年左右进入大修阶段,此阶段面临面层重新修建,甚至基层重新铺筑。
    现有养护技术条件下,通过进一步改善均匀性,高速公路的使用年限可以基本接近设计年限。但受到荷载等因素的制约,要想让使用年限完全达到15年,或者40年长寿命,则比较困难。
    二、我国沥青路面衰变的主要特征
荷载、材料、环境气候、施工质量、地质条件、养护水平等都是沥青路面性能衰变的影响因素。通过调查可知,沥青路面运营中的主导性病害受地域、环境因素影响呈现较大差异,南方高速公路病害普遍与路基有很大关系,使用中、后期可能会出现坑槽、裂缝等现象。而北方则不同,初期由裂缝为主,中期出现坑槽或局部车辙,后期两者交织发展。有鉴于此,不同地域养护维修工作必须要有针对性。
    三、养护技术的适用性与经济性
   现有道路养护技术可归纳为以下几方面,一个裂缝的填封。二是表面的封层或罩面等预防性养护。三是矫正性养护维修,包括:挖除、铣刨,甚至重建。最后是结构性翻修。
    所有养护技术都面临适用性与经济性的问题。从预防性角度来说,现有的微表处、雾封层,碎石同步封层以及薄层罩面等技术所适应的状况以及特点均有较大差异。雾封层、微表处、同步封层、薄层罩面等技术带来的养护效果是逐步递增的。
经济性方面,对微表处、雾封层、同步封层、薄层罩面等技术进行比较,费用呈现逐级上升的趋势,而使用寿命也不断延长。矫正性养护中,加铺罩面、铣刨翻修,还有就地热再生等,与普通罩面技术相比普遍使用年限更长。上述各项技术各有利弊,有的适用于厂拌,有的适用于路拌,有的承载力恢复较多,有的承载力恢复有限。
    如何来定位我国高速公路设计使用以及养护年限?对于我国传统的半刚性基层沥青路面,从材料、结构上来进一步完善、提高、保证施工质量可尽量延长使用寿命。如果选择铺筑长寿命沥青路面,未来或将对路面采取功能层修复,或对结构层进行局部铣刨、翻修,结构层质地没有问题但路面呈现老旧观感。而现有半刚性基层沥青路面,不仅面临一般性的预防养护,可能还需多次加铺维修,可始终呈现较新的路况。因此,公路设计方面,需要将适用性能与经济性能合二为一,综合考虑。
    随着科技的不断发展,路面诊断、监测与养护技术日新月异,应利用现有数据设计、维护好我国公路,对上面层、中面层、下面层以及基层从设计年限上可以做出科学设计,以便使道路路面始终保持良好状况,以利于新技术的使用。
   四、道路养护技术的发展趋势
   沥青路面要想始终维持在一个长期、理想的运营水平与路面状况,并保持少量、多次的养护资金投入。养护技术的发展有以下两个趋势:
1.针对各类养护材料、技术、装备、工艺,方便快捷这一宗旨永远排在首位。
2.大型化、综合化、智能化快速养护装备的研发至关重要。
   五、总结
当前我国路面功能已向安全、透水、降噪、节能环保、智能化感知、自修复甚至智能化的路面方向发展。但无论科技如何发展,道路养护工作的首要目标就是要保证公路运营状态的舒适性、完整性,路面的养护维修,一定要针对我国现有的路面结构与状况。
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