高速公路养护节能减排研究
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。