基于平整度的沥青路面养护减排能力分析

基于平整度的沥青路面养护减排能力分析

中建二局基础设施建设投资有限公司北京丰台100071

摘要:道路建设的快速发展直接关系到我国整体经济发展走向。国内交通体系逐渐发展,沥青路面应用广泛。为了提高路面使用寿命,沥青路面的预防性养护十分必要。

关键词:基于平整度;沥青路面养护减排能力

引言

随着我国经济建设的快速发展,我国道路建设的发展推动我国运输业发展迅速。沥青路面作为我国公路路面的主要铺装形式,其大规模养护将带来不可忽视的环境问题。在沥青路面养护过程中,不仅要消耗大量的资源和能源,而且普遍使用的热拌沥青混合料技术会排放出大量的CO2、SO2、NOx等气体。

1沥青路面有效养护的重要性

我国城市建设道路是我国重要公路之一,不仅与车辆通行息息相关,而且也反映着我国的经济状况,代表着国家的形象。近年来,随着社会经济水平的提升,车辆数量不断增加,对沥青路面造成了比较严重破坏,埋下了安全隐患。虽然在沥青路面使用中,对其路面进行了相应的养护,但主要以矫正性路面养护方式为主,这种方法治标不治本,需要进行反复的修复,不仅浪费了大量的人力、物力、财力,而且局部破损处不断增多,十分容易导致公路整体性破坏,既会影响车辆的正常通行,给人们出行带了极大不便,而且还需要花费巨额的修复资金。因此,有必要采取科学的方式对沥青路面进行有效的养护,如预防性路面养护方式是比较先进的一种,能够在不加大公路承载力的基础上,对功能状况进行相应改善,既能减轻车辆对公路的破坏程度,加强减排能力,延缓将来对公路的破损,节省维修成本,又能促使车辆正常通行,减少不良影响,对道路优质养护目的的实现具有重要意义。

2养护工程能耗及CO2排放基准值

不同能源形式的CO2排放系数,确定准确的CO2排放系数是养护技术CO2排放定量评价的关键和前提。本文就电力和化石燃料等能源CO2排放系数进行研究。能源生产过程CO2排放包括单位质量能源在开采、加工、使用各个环节中排放的温室气体量转化为CO2的当量总和。温室气体范围包括CO2、CH4和N2O,其中后

两者的CO2折算系数根据《IPCC国家温室气体清单指南》分别取23和296。能源平均CO2排放系数通过能源的消耗量及CO2排放量统计数据计算获得。电力CO2排放系数,对于电力CO2排放系数,可通过发电能源使用结构基础推算得到。首先,由各年度全国电力工业统计快报的逐年火力发电煤耗(标准煤)乘以各年火力发电量及标准煤单位重量的CO2排放量计算得到发电CO2总排放量。然后,由发电CO2总排放量除以该年度扣除输配电损失量的总发电量即可得到最终的平均单位发电量CO2排放系数。

3预选

根据养护策略的功效划分成封缝类、表面封层类与薄层罩面3类。封缝类涉及填缝、灌封,通过封缝材料封闭裂缝,消除渗水引起的损害。表面封层涉及雾封层、碎石封层、稀浆封层、复合封层、微表处,通过封层材料不间断加铺路面,修复路面表面的较小病害。薄层罩面是将在原路面加铺4.0cm以内的热拌沥青混合料,提升路面的抗滑性。通常某一类病害与某一类预防性养护策略并非一一对应,两者可互相交叉。

4基于平整度的沥青路面养护减排能力

4.1沥青再生养护技术

沥青再生养护技术是当前沥青路面养护的主要技术之一,属于新技术,具有独特的优势,不仅能提升道路养护水平,而且其使用的沥青是可循环再利用的。该技术需要使用沥青路面再生密封剂,该材料具有抗老化的性能,属于一种半液态制品,由煤焦油、石油蒸馏液两种材料组成,采用该材料进行沥青路面的养护,能够高度密封沥青路面,提升道路的防水性能,以免雨水过多渗漏公路内部,造成路基损坏,降低道路强度、稳定性。另外,在应用该技术时,为了节约资源,也可以在原有路面上添加再生剂,不仅不需要浇筑路面,而且能够有效的恢复原有沥青,实现良好的养护效果,节省养护费用,符合当前我国可持续发展战略的要求。

4.2多因素综合评定

在初期预选、费用效益分析后仍要综合多个因素对剩余预防性养护策略进行最终确定。本文综合考虑工程质量、工程材料、驾驶感受、耐久度、防滑性、观赏性、环保、气候、交通影响9个影响因素,为了避免人为主观因素的干扰,利用综合评价系数来分析各因素对预防性养护策略的影响。认为最优策略对应的系数大。

4.3石屑封层

在沥青路面养护中,进行石屑封层需要借助同步碎石封层车。为了实现良好的封层效果,应该利用碎石封层车将作为粘结材料的改性乳化沥青铺洒在路面上,同时将石屑均匀铺在其上,并由来往的车辆进行有效的碾压,在碾压到一定程度时,会形成一道沥青碎石层,也就是石屑封层结构,能够有效减少车辆对国省道的磨损,降低道路破损程度。相对其它表面封层技术而言,该技术操作便利,而且不需要花费大量的成本,但却受很多因素影响。其中季节和温度是最主要的影响因素,通常情况下应用石屑封层技术最好集中在5至7月份。在实际封层中,也需要对施工环境等因素进行充分的考虑,以便及时排除不良干扰,确保良好的应用价值,为后续养护工作创造良好的环境。

4.4实现低碳化的路面工程养护

推广和应用低能耗、低排放的新型低碳路面养护技术是转变现有道路建设方式的必然选择。本文针对国内沥青路面养护工程节能减排定量评估的技术空白,以CO2排放强度和年化CO2排放强度为指标定量分析了温拌沥青混合料、同步碎石封层、再生沥青混合料等技术的减排效果,并得出如下结论。(1)同步碎石封层、稀浆封层、超薄磨耗层等预防性养护技术均具有良好的节能减排效果。其中:同步碎石封层技术的CO2排放强度和年化CO2排放强度都最小,较传统的铣刨加铺技术,其年化CO2排放强度减少了89.8%;其次为稀浆封层。(2)热再生减排效果一般,但提高RAP的使用比例可以大幅降低对路面施工原材料的使用需求,达到降低能耗和CO2排放强度的目的,是节约资源、保护生态的有效途径。(3)在同样条件下,采用WMA技术可比HMA减少16.1%的CO2排放强度;采用温拌加RAP的技术减排效果更加显著,WMA加50%的RAP的沥青混合料的CO2排放强度相比普通HMA,下降了49.3%。

4.5路面沉陷处理技术

沥青路面沉陷是主要病害之一,给车辆通行带来了很大困扰。因此,在沥青路面养护中,需要重点对路面沉陷问题进行处理。在处理之前,需要对沥青路面沉陷状况进行分析,依据其实际沉陷程度采取相应的养护方式与处理措施。如果其沉陷状态已经停止,可以采用修补的方式,使用沥青混合料填满下沉的部位,并将其修复后的路面压平,保证道路保持较强的稳定性。但如果沥青路面下沉呈现不均匀的特点,还需要采用相应的材料进行填压。例如,罩面处理可以应用到大面积下沉的沥青路面中。在路面沉陷处理与养护中,应该对桥头塌陷情况进行重点观察和分析,塌陷严重的情况下,可以借助钻孔压价处置加固桥填土。在进行沥青道路养护时,由于车辆通行数量较多,所以应该最大限速减少对机动车的营运和行驶的影响。

结语

在沥青道路上,应提高道路养护标准,保护路面良好的使用性能,尤其是路面平整度,可显著降低寿命周期内管理者和使用者的温室气体排放。

参考文献:

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