Solucions de manteniment i reparació de carreteres

I. Classificació de la conservació i escenaris aplicables

II. Tecnologies i tècniques clau

1. Tecnologia de manteniment preventiu

● Capa de segellat de boira (Fog Seal)

i. Tècnica: utilitzar un equip d'alta pressió per polvoritzar asfalt emulsionat o agent de rejoveniment d'asfalt (dosi 0,8-1,2 kg/m²), tancar les microesquerdes del paviment i restaurar la viscositat de l'asfalt.

ii. Efecte: Retarda l'envelliment durant 5-8 anys, el cost és només d'1/5-1/3 de fresat i rejoveniment.

● Microsuperficies

i. Material: Asfalt emulsionat modificat amb polímer + àrid (3-5 mm) + farciment, gruix 5-10 mm. ii.

ii. Aplicació: Reparar solcs (profunditat ≤15 mm), millorar la resistència al lliscament, obrir al trànsit 2 hores després de la construcció.

● Farciment d'esquerdes

i. Material: segellador de silicona, adhesiu d'asfalt cautxújat (temperatura de -20 ℃ a 70 ℃).

ii. Tècnica: netejar les esquerdes (bufament d'aire comprimit) → escalfar la paret de la ranura → segellador d'ompliment → emmotllament per refredament.

2. Tecnologia de manteniment correctiu

Reparació de regeneració en calent

● Regeneració en calent in situ:

Escalfeu el paviment vell (100-130 ℃) → afluixeu-lo → afegiu-hi un agent regenerador → torneu a pavimentar i enrotlleu.

Avantatge: utilització del 100% del material de paviment original, protecció del medi ambient i alta eficiència, adequat per a la reparació contínua de malalties.

● Regeneració en calent de barreja de fàbrica:

El material antic es transporta de tornada a la fàbrica i es barreja amb material nou (la proporció de material regenerat ≤ 30%), utilitzat a la capa superficial o a nivell de base.

Reparació de pegats freds

● Materials: Mescla asfàltica acabada en fred (amb additius, es pot construir a una temperatura de -10 ℃ a 40 ℃).

● Escenari: reparació d'emergència, obres d'hivern, sense equips de calefacció, es pot obrir al trànsit després de la compactació.

3. Tecnologia de manteniment estructural

● Reforç de la injecció de la capa de carretera

Procés: perforar forats a la capa de malaltia del llit de la carretera (per exemple, base tova, buida) → injectar pasta de ciment o escuma de poliuretà → omplir i compactar.

Inspecció: La comparació geo-radar s'utilitza abans i després de la injecció per garantir que la compacitat millori en un ≥20%.

● PAVIMENT DE RÚBLES (REFORMACIÓ DE RÚBLES)

Aplicable: la resistència general del paviment de formigó de ciment antic és insuficient i cal canviar-lo per paviment d'asfalt.

Procés: La trituradora de capçal multimartell tritura la llosa antiga en partícules de 3-10 cm → trituració i estabilització → capa d'absorció d'estrès de pavimentació → capa superficial d'asfalt.

● Avantatge: preservació de l'estructura original de la plataforma, escurçament del període de construcció en un 50% i reducció de l'emissió de residus de la construcció.

4. Tecnologia de manteniment d'emergència

material de reparació ràpida

● Ciment d'enduriment ràpid: la resistència arriba als 20 MPa en 1 hora, utilitzat per a la reparació d'emergència de sots i plaques trencades.

● Materials compostos de polímer: p. ex. recobriment de MMA (metacrilat de metil), que s'endureix en 20 minuts, utilitzat per a la reparació d'emergència de pistes d'aeroports.

Sistemes de drenatge temporal

● Durant les pluges fortes es despleguen camions bomba mòbils (cabal ≥500 m³/h), combinats amb sacs de sorra per segellar els punts propensos a l'aigua, i l'accés es restableix en 4 hores.

III. Sistema intel·ligent de gestió del manteniment

1. Tecnologia de detecció i avaluació

equips d'assaigs no destructius

● Georadar (GPR): detecta el gruix de les capes, els buits i el contingut d'aigua del sòl de la carretera amb una precisió de ±5 cm.

● Instrument de nivellació làser: mesura ràpidament l'IRI (índex internacional de nivellació) i determina la qualitat de conducció de la superfície de la carretera (IRI ≤ 2,5 m/km és excel·lent).

● Instrument de profunditat de flexió per martell en caiguda (FWD): determina la capacitat portant estructural del paviment i orienta les decisions de manteniment estructural.

Plataforma d'avaluació digitalitzada

● estableix "registres de salut" de les carreteres, analitza les tendències de desenvolupament de malalties mitjançant algoritmes d'IA i genera automàticament una llista de prioritats de manteniment (per exemple, prioritzant trams de carretera amb RQI (índex de qualitat de conducció de la superfície de la carretera)

2. Programació i monitorització intel·ligents

Gestió GPS per a vehicles de manteniment

● Seguiment en temps real de la ubicació de l'equip i la trajectòria d'operació per optimitzar la planificació de rutes (per exemple, quan diverses pavimentadores treballen juntes, l'espaiat es controla entre 5 i 8 m).

Sistema de monitorització remota

● Desplegament de extensometres i sensors d'inclinació en ponts i túnels clau, amb alarmes automàtiques per a dades anormals (per exemple, taxa d'expansió de fissures > 0,2 mm/mes).

3. Suport a la decisió sobre big data

Analitzar les dades històriques de manteniment i establir un model de correlació “Malaltia - Clima - Trànsit”, per exemple:

● Abans de l'estació de pluges, centreu-vos en la comprovació del sistema de drenatge dels trams de carretera propensos a l'aigua;

● Xifrar les proves de resistència a la deformació en trams de trànsit intens.

IV. Protecció del medi ambient i pràctiques sostenibles

1. Reciclatge de materials

● La taxa de reciclatge de l'asfalt vell és ≥95%, i el material reciclat s'utilitza per a la capa de superfície de carretera a nivell de base o de baixa qualitat;

● Els residus de formigó es processen en àrids reciclats (taxa d'utilització ≥80%), que s'utilitzen per a carreteres temporals de servitud de pas o parcs.

2. Promoció de processos baixos en carboni

● Augmentar la proporció de construcció amb asfalt calent a més del 30%, reduint l'emissió de CO₂ en uns 20 kg/tona d'asfalt;

● Els equips de manteniment elèctrics (per exemple, corrons elèctrics, escombradores) substitueixen gradualment els equips de combustible, reduint el soroll en 10-15 dB.

3. Restauració ecològica

● El manteniment de pendents utilitza formigó vegetatiu (incloses llavors de gespa i agent de retenció d'aigua), amb una taxa de cobertura del 90% en 6 mesos;

● adoptar plantes tolerants a la sequera (per exemple, Sedum) per al divisor central, reduint l'aigua de reg en més d'un 50%.

V. Exemples de programes de manteniment típics

1. Paquet de manteniment preventiu per a autopistes

● Condicions de la carretera aplicables: 5-8 anys després de la posada en marxa de l'autopista, sense malalties estructurals a la superfície de la carretera, lleugeres esquerdes i envelliment.

● Programa:

i. Farciment i segellament d'esquerdes al llarg de tota la línia (per a esquerdes amb una amplada > 3 mm). ii;

ii. Microsuperfície de la calçada (gruix de 8 mm), capa de segellat de boira a la vora dura. iii;

Periodicitat: 1 cop a l'any, 3 anys seguits, cost total reduït en un 40% en comparació amb la restauració posterior a la malaltia.

2. Reparació d'emergència de carreteres urbanes troncals

● Escenari: sot trobat a primera hora del matí (profunditat 15 cm, superfície 10㎡), cal reparar-lo en un termini de 6 hores.

● programa:

i. Retallar el sot (expandir a la forma normal) → netejar les restes soltes. ii;

ii. Pavimentar la barreja asfàltica en fred (compactació en dues capes, cada capa de gruix ≤7 cm);

iii. Escampar estelles de pedra per evitar que les rodes s'encallin i col·locar senyals d'advertència temporals abans d'obrir-la al trànsit.

3. Manteniment de baix cost de carreteres rurals

● tecnologia:

● adopta la tecnologia de "grava que s'aglomera de fang + cobertura d'asfalt emulsionat" per omplir la capa d'abrasió abans de l'estació de pluges cada any;

● mobilitzar els vilatans perquè participin en les inspeccions diàries i denunciïn qualsevol malaltia amb promptitud (mecanisme d'incentius).

VI. Indicadors per avaluar l'eficàcia de la conservació

Resum

La solució de manteniment i reparació de carreteres realitza el canvi de la "reparació passiva" a la "prevenció activa" a través de tota la gestió de la cadena de "detecció precisa - decisió científica - implementació eficient - reciclatge" a la "prevenció activa". La direcció de desenvolupament futur se centra en la intel·ligència (identificació de malalties mitjançant IA, maquinària de manteniment no tripulada), l'ecologització (materials totalment reciclats, processos baixos en carboni) i la intensificació (programació col·laborativa multiservei), aconseguint en última instància l'assignació òptima dels recursos de manteniment i preservant i augmentant el valor dels actius viaris.