现代农村公路施工中预防性养护技术的应用研究
摘要
关键词
农村公路;预防性;养护
正文
引言
农村公路是国家交通网络重要组成部分,承担着促进地区经济发展、增强城乡联系以及改善居民生活质量的关键角色,由于资金短缺、缺乏有效管理和养护措施,许多农村公路面临着结构损坏、路面破损和安全隐患等问题,不仅影响交通运输的安全性和可靠性,也给当地经济的发展带来负面影响。
1预防性公路养护技术的优势
预防性公路养护技术,能在病害萌芽时介入,避免病害恶化后高昂的维修费用,降低全寿命周期成本,而且提前采取措施能够延缓路面老化、裂缝、车辙等病害发展,延长公路使用寿命,维持良好的平整度与抗滑性,保障行车安全与舒适。同时因在病害初期作业,施工规模与时长会大幅缩减,对交通的干扰也会降低到最小,所以能够保障公路顺畅通行,提升整体运输效率。
2预防性养护技术类型
预防性养护包括各种旨在提高道路基础设施寿命和安全性的技术,主要包括路面养护、边坡养护、路基养护和排水系统养护。(1)路面养护包括裂缝修复、应用密封层以及安装磨料表面,以提高防滑性和道路耐久性。(2)路基养护侧重于对沉降变形的定期检测和评估,保证路基结构稳定。(3)边坡保护还采用植被恢复、岩土网格和挡土墙等方法,以降低山体滑坡或崩塌的风险。(4)排水系统养护包括对排水设施进行例行检查,以保持其功能,从而防止水对道路造成损害。预防性养护策略对于维持农村道路网和提高整体道路安全和性能至关重要。
3现代农村公路施工中预防性养护技术的应用
3.1路面性能评价
路面性能评价是预防性养护决策的基础,其核心在于通过量化指标科学反映道路技术状况。当前行业普遍采用《公路技术状况评定标准》(JTG5210—2018)中的三项关键指标:路面损坏状况指数综合评估裂缝、坑槽等病害的严重程度,数值范围0~100,数值越高表明路面完整性越好;行驶质量指数通过国际平整度指数换算得出,反映车辆行驶的颠簸程度,直接关联行车舒适性;车辙深度指数量化轮迹带处的永久变形,深度超过15mm将显著影响行车安全。评价方法采用分层加权模型,将路面划分为100m检测单元,通过自动化检测设备采集数据后,按病害类型、严重程度及分布密度计算各指标分值,最终加权得到路面技术状况指数。评价周期建议每年开展一次全面检测,汛期或重载交通路段需要增加专项检测频次,确保数据时效性。
3.2养护时机决策
养护时机决策需要兼顾技术可行性与经济合理性。技术层面,路面损坏状况指数临界值是核心判断依据:当路面损坏状况指数超过80时,路面处于良好状态,此时实施预防性养护可有效延缓病害发展;若路面损坏状况指数降至60~80,虽仍可养护,但效果衰减约30%;当路面损坏状况指数小于60时,需要优先进行结构性修复。经济性评估采用全生命周期成本模型,通过建立“初始建设成本+养护成本+用户成本”的动态分析框架,对比不同养护方案(如微表处、稀浆封层、薄层罩面)在10年周期内的总成本。决策过程中还需要考虑交通流量、材料价格波动等变量,通过敏感性分析优化方案选择。
3.3材料选择与质量控制
材料性能直接影响养护工程质量。改性沥青需要根据气候分区选择PG等级,如夏季高温区(温度≥35℃)应选用PG76-22以上等级,确保高温抗车辙能力;冬季寒冷区(-21℃以下)需要采用PG58-28等级,防止低温开裂。集料质量要求严格:压碎值超过26%将导致混合料骨架稳定性不足,针片状含量高于15%会降低抗滑性能,需要通过筛分试验与形状分析仪双重把控。添加剂应用需要精准控制掺量:抗车辙剂掺量低于0.3%难以形成增强网络,超过0.5%则易引发离析;高黏乳化沥青的固含量需要保持在60%~65%,确保封层黏结强度。所有材料进场前须完成型式检验,施工过程中每批次抽检不少于3次,重点检测针入度、软化点、延度等关键参数。
3.4施工工艺控制
施工工艺是技术落地的关键环节。温度控制直接影响混合料性能:稀浆封层施工气温低于10℃时,乳化沥青破乳速度过慢,易被车辆带离;风速超过5m/s会加速水分蒸发,导致成型不良。厚度均匀性通过双控机制保障:微表处设计厚度8mm时,施工时需要采用带限高器的摊铺箱,配合实时厚度监测系统,确保偏差不超过±0.8mm。开放交通时间需要结合材料特性确定:橡胶沥青碎石封层养生不足4h,沥青未充分渗透易造成石料脱落;养生超过6h则可能因氧化导致柔韧性下降。此外,施工设备参数(如铣刨深度、喷洒量)需要根据现场试验段结果动态调整,确保与理论设计值偏差控制在5%以内。
4公路养护工程中的预防性维护与修复建议
4.1提高预防性维护与修复的质量监管力度
针对预防性维护与修复建立起全面的质量监管体系,明确各级监管职责和权限。应制定详细的预防性维护与修复质量标准和验收规范,以确保各项工作的规范化和标准化。同时加大巡查频率和力度,对预防性维护与修复的全过程进行监管,包括设计、施工、验收等环节。并对施工过程进行实时监控和记录,以确保各项施工操作符合规范和要求。此外,还应建立严格的验收制度,对预防性维护与修复工程进行全面、细致的验收。要对验收合格的工程进行定期评估,以便及时发现和处理潜在问题。对验收不合格的工程,要求施工单位进行整改,直至达到合格标准。还需引入第三方检测与评估机构,对预防性维护与修复工程的质量进行客观、公正的评价。根据第三方检测与评估结果,及时调整和优化预防性维护与修复方案。为提升相关工作人员的工作积极性,还要建立奖惩机制。对预防性维护与修复工作中表现突出的单位和个人进行表彰和奖励。对工作不力、造成质量问题的单位和个人进行严肃处理,从而形成有效的奖惩机制。
4.2积极应用现代化维护与修复技术
公路养护工程中的预防性维护与修复应积极应用现代化技术,如新型沥青材料与技术。可采用改性沥青混合料进行摊铺,该材料施工便捷、维护简单,并具备优异的凝聚性、粘结性和抗氧化等性能,能显著提升公路的抗疲劳与抗老化能力。在改性沥青中加入适量橡胶聚合物,不仅可改善路面表观性能、延长使用寿命,还能消耗工业橡胶废料(如废弃轮胎),从而降低养护成本并提高公路品质。同时,应推广绿色养护方法,在养护过程中注重环境保护与资源节约。例如,使用再生沥青、再生混凝土等环保可再生材料。公路养护工程中的预防性维护与修复也可以使用智能化养护技术。通过物联网、传感器等技术手段,实时采集公路的运行数据,并进行整合和存储。利用大数据技术和人工智能算法,对采集到的数据进行挖掘和分析,提取有价值的信息,可为养护资源的调度和养护方案的优化提供参考和依据。
结束语
综上所述,农村公路工程预防性养护模式在提高道路安全性、延长使用寿命和降低养护成本方面具有显著成效。预防性养护是基础设施有效管理的核心,更是推动农村经济发展、维护社会稳定的重要手段,持续强化基础设施管理能力,提升养护技术水平,终将为实现乡村振兴与可持续发展筑牢基础。
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