天津市交通运输基础设施养护服务中心 天津市 300201
摘要:我国绝大部分高速公路都是使用混凝土和沥青混合铺设而成的,与水泥和混凝土铺设的公路相比,沥青混凝土铺设的高速公路有一定优势,但同时也受沥青本身性质及一些其他因素的影响,存在着一定的问题,会带来很大的危害和经济损失,这便要求我们积极寻找解决方法,有效解决这些病害。
关键词:高速公路;沥青混凝土;路面;病害处理;养护技术
1 高速公路沥青混凝土路面常见病害
1.1路面裂缝
路面裂缝是高速公路沥青混凝土路面中,最为常见的病害之一,从原因上来看,路面裂缝可分为荷载裂缝与温度裂缝两种,其中温度裂缝是指沥青路面在温度变化影响下而出现的严重的、内外部不同步变形的情况,并在变形应力的影响下出现裂缝;而荷载裂缝则是指在高速公路行车荷载过大的情况下,路面因受到结构性破坏出现的裂缝。另外,从形式上来看,路面裂缝还可以具体分为横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、不规则裂缝等几种,这些裂缝的具体产生原因与表现形式均有不同,在养护时也往往需要采取不同的处理措施。
1.2坑槽
坑槽是指公路路面骨料脱落后而出现的各种坑洼,其形成原因主要可分为四种:其一,是在沥青混凝土路面施工过程中,未能对沥青混合料的温度进行准确控制,使混合料在温度过高的情况下,出现了不同程度老化的情况,老化的沥青混凝土黏结度较低、脆性较强,一旦受到较大的行车荷载影响,就很可能出现骨料脱落的情况,在路面上形成坑槽。其二,是在路面摊铺阶段,未能保证摊铺的均匀性或是出现压实不充分的情况,这样路面承载力不仅很难达到设计要求,同时不同区域的承载力还会出现差异,在行车荷载时,同样很容易出现坑槽。其三,是沥青路面的上面层结构厚度不足,在行车荷载的影响下很容易被破坏。其四,则是在路面出现裂缝病害后,路基因渗水而出现沉降、松散现象,最终使裂缝逐步发展为坑槽。
1.3车辙
车辙在本质上属于路面的塑性变形,在正常情况下,沥青混凝土路面的硬度较高。但是当外界交通环境和气候环境较差时,就会导致道路发生荷载合力以及温度应力等现象,产生各类带状凹陷,长此以往会形成车辙,从而使高速公路产生病害。
1.4沉陷
高速公路的沥青路面常见的沉陷问题主要有两种。一种为局部沉陷,这种病害的原因是路基强度问题,例如,在路基还没有成型时就进行沥青摊铺,如此一来,当路面行车荷载力较大时,就会产生沉陷,当高速公路受到雨水的冲击时,雨水就会渗入路基当中,将路基软化,造成更严重的沉陷。另一种为公路施工环节路基夯实不彻底,当公路投入使用之后,由于荷载力的作用,路基产生局部滑移或者沉降等问题,出现大范围沉陷。
2 病害的处理
2.1裂缝的处理
高速公路沥青混凝土路面发生裂缝病害问题时,有效的处理方式是使用乳化沥青进行喷洒。在路面裂缝处理的过程中,需先清除裂缝所在路面表面的杂物,然后将乳化沥青均匀喷洒在上面;将干燥、杂质少的石屑或粗砂均匀撒上2~5cm;乳化沥青以及石屑铺两层,矿料铺盖的路面还需使用轻型压路机进行碾压。
2.2车辙的处理
由于车辙病害属于永久性变形,因此做好防治工作是处理沥青混凝土路面车辙病害的最佳方式。根据实际情况做好车流量的预测和严格限重,以便减少后期维修的次数。当车辙病害已经在路面上出现时,需要根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域,将加热板调到合适位置,加热3~5min,使被修补区域路面软化,然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并从四周向中间碾压。
2.3沉陷的局部处理
处理沉降路面时,修补的方式是局部处理已经出现的裂缝病害,即局部修补高速公路沥青混凝土面层。在进行修补之前需要先确定裂缝病害的类型,然后利用切割设备或者破碎等设备将需要修补的局部范围切割出来,再进行病害的人工挖除处理,使路面的深层结构显露出来。最后进行路面基层的填实处理,将坑底填实之前先使用乳化沥青刷涂坑内。应根据实际不同的路面结构进行处理,如厚度大于10cm的路基,在处理时则需要使用分层摊铺和压实的方式保证路基的密度,再用新旧料混合的方式加强结构厚度。
3 高速公路沥青混凝土路面养护技术
3.1裂缝养护技术
高速公路沥青混凝土路面裂缝病害的养护技术需要根据不同沥青混凝土路面病害的类型进行选择。对于无法自行愈合的路面裂缝,先清除路面以及裂缝杂物、灰尘以及堵塞物等,然后使用打孔设备在距离裂缝处1m左右的地方打出直径为5mm、深度为60mm的孔,使用灌缝设备灌入乳化沥青以及其他填实材料,待灌缝材料凝固便可以有效控制路面的裂缝问题。针对路面出现面积较大且呈现不规则扩散的裂缝时,首先对路面进行铣刨处理,再对其进行乳化沥青的均匀喷洒。喷洒乳化沥青时,将喷洒的质量控制在0.3~0.6kg/m2,另外还需要进行路基面层的摊铺养护,使用与原路面结构相似的材料,松铺系数控制在1.2~1.25。
3.2沉陷养护技术
在沉陷路面处理的过程中,当路面沉陷深度≤20cm时,则判定为使轻微沉陷,不会造成较大的影响,此时不需要采取养护措施进行处理;当路面出现严重下沉,即下沉的深度≥20cm时,此时若路基以及土层的密度都在稳定的状态内,可以只修理面层。如果路面沉陷病害发生时连带裂缝情况,则需要针对沉陷的路面进行铣刨,使用铣刨机将底部铣刨出完整、平实的凹槽,然后使用黏层沥青涂抹和喷洒在凹槽边缘,再在凹槽内填充热沥青混合物并用压实机填实压平。若高速公路路面沉陷对路面产生了不同程度的损坏时,即可判定为路基出现矿料松动或脱落的情况形成凹槽,此时应使用挖补方式进行处理。
3.3车辙养护技术
为降低车辆负载的重量在路面上产生的压力,必须在车辆限重上进行严格的控制,从而有效避免车辙病害的出现。在处理的过程中,先对路面已经出现的车辙进行测量,查看其变形的程度。针对≤10mm的车辙变形,需要采用铣刨机拉毛处理,然后再使用乳化沥青稀浆的灌注达到封层处理效果。当车辙处于10~20mm范围,则需要小范围进行路面铣刨,再对铣刨部分其进行封层处理。而变形高度≥20mm时,即高速公路混凝土沥青混凝土路面出现严重变形,则需要重新铺层处理。
3.4创新养护技术
在高速公路沥青混凝土路面养护中,需要按照沥青混凝土路面病害的特点与原因,在综合各种常用养护技术应用经验的同时,对技术进行创新研究。当前,在沥青混凝土路面病害处理中,铣刨加铺材料法、挖补结构处理法、直接面罩病害处理方法都得到了广泛的应用。就目前来说,预防性养护技术也是常用的创新养护技术之一,该技术通过预防性的方式将路面病害问题控制在发展阶段。同时,根据路面病害机理,合理选择养护材料,提升路面结构强度。
结束语:
综上所述,高速公路在投入使用后经常会出现各种病害,如果不对这些病害进行处理,就会影响高速公路沥青路面的使用寿命,更甚者会严重影响高速公路安全性。相关部门要加大对高速公路养护的重视度,对现有的高速公路处理措施进行完善,将可能出现的损失降到最低,提升人们出行质量与安全。
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