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摘要:随着城市化建设的不断发展,城市交通也是日益繁忙,城市道路作为交通主通道的作用,也在不断拓宽。沥青路面的表面平整度好、无接缝、行车舒适和噪音小等优点,使得成为道路建设阶段广泛应用的高级路面,若想实现路面的使用性能,在铺设沥青路面的时候,还需尽可能保证表面的平整度,因为平整度越高,其路面的使用性能可以保持越久。沥青路面主要是由沥青结合料、矿粉、集料组成的,将其路用沥青结合料掺入在矿质材料中,铺筑成各类沥青路面。而沥青路面基层则是应用柔性材料,采取刚性水泥混凝土、半刚性水硬性材料进行组成的。当开展公路工程施工的时候,采用沥青混合料施工能够提高路用集料的强度,降低自然因素、行车对路面的损害,实现路面防水,提升路面的耐久性。但是随着使用年限不断增长下,沥青路面就会出现一些病害问题,对路面产生的麻面、车辙、网裂等情况,提出有针对性地预防性养护方法,希望可以对路面使用的周期有所延长。基于此,下面就从作者实际工作经验入手,分析沥青路面常见病害和预防性的养护技术,以供借鉴。
关键词:公路工程;沥青路面;病害问题;预防性养护
前言:全国经济现正在快速的发展,我国各个城市的交通运输行业也得到快速的发展,公路使用频率高,车辆荷载量增加等等都对公路工程产生一定损害。因为沥青路面损伤的特征是不同的,产生的原因也是各不相同,所以还需采取有针对性的方法进行应对。因为沥青路面属于柔性路面,车辆的行驶舒适度更高,它对地基变形等的适应性也非常强。但是由于自然或者人为的因素,给我国的道路路面带来了严峻的考验,很多都已产生病害,严重的妨碍了这些道路的安全运行,应当引起我们的足够重视。
1 沥青路面的状况
在现阶段沥青路面的病害防治是公路部门重点关注的方面。沥青混凝土路面材料在诸多路面材料中是属于耐性较好、承载力较高、强度较大的材料,在当前公路工程中被广泛使用。一旦沥青混凝土路面发生病害,不仅会影响车辆的安全行驶,还会降低路面使用寿命。由于沥青混凝土路面施工的程序较多、施工步骤较为复杂、影响因素多,病害的防治通常也是不尽人意。所以在这个情况下对沥青路面病害防治措施进行分析探究是极为重要。
2 沥青路面的病害类型及其成因分析
2.1 裂缝病害及其成因
在沥青路面建成后,使用中路面基层、气候环境都会对其有所影响,随着使用年限的增加,路面裂缝问题也是时有产生,而沥青路面主要初期病害就是裂缝类病害。沥青路面裂缝有荷载裂缝、反射裂缝以及温缩裂缝三种类型。在相应的荷载作用下,随着车辆荷载不断增加,其相应的作用力也增大,当这一拉力大于路面的拉力时,会加速路面裂缝的扩展,从而形成网裂、龟裂等损害。可以说车辆荷载的作用拉力是荷载裂缝产生的关键因素。反射裂缝主要是因为环境因素导致而形成的,当路面存在裂缝时温度过低(冬季)这一裂缝就会逐渐变宽,此时车辆继续对路面产生作用力,就会使路面的基层和面层发生改变,从而出现反射裂缝。由于自然界中四季温度反复变化,这种变化加速了路面温度应力疲劳,使路面应力松弛性能降低,造成温缩裂缝的产生。这一问题在日温差比较大的区域容易发生。
2.2 松散类病害及其成因
在车辆荷载的作用下,路面的表面层呈松散状态,这是一种常见的沥青路面病害。冬季施工压实度小,温度低容易产生内部空隙率过大。而温度过高也会产生沥青老化的问题,搅拌沥青混合料时,过高的温度使集料、沥青的粘结力减弱,在表面摩擦力的作用下,使集料颗粒脱离,从而产生沥青面层松散。对于低气温施工形成的松散,还需将松散料收集好,温度回升以后重新进行撒布石屑、喷油封层施工作业,并用轻型压路机压实。对于荷载或其他因素引起的松散,以“挖补”工艺,在基层处理好之后重做面层。但是,应用此方法浪费了可再生利用的混合料。
2.3 拥包和泛油病害及其成因
拥包是由于沥青面层使用集料选配不好或沥青用量过多,在车辆长期作用下,而形成的路面豉包。泛油是由于沥青路面在高温作用下,沥青软化,在车辆荷载作用下,使得路面粗集料下沉,沥青上冒而形成路表面油层。
2.4 车辙病害及其成因
车辙是由于沥青面层集料应用不符合设计要求或油石比不符合设计要求,而沥青路面在车轮长期重复碾压作用下,沥青面层沿行车道纵向出现的长条凹槽。对于车辙病害主要归咎于下面两点原因:一是由于车辆荷载作用超过路面各层的强度,而产生的路面变形,两侧没有隆起现象,横断面呈V字形。二是由于在高温条件下,车轮碾压的反复作用,荷载应力超过沥青混合料的抗剪强度极限,产生剪切变形并累积形成车辙。还有一种是非正常车辙,由于施工时没有充分压实,而沥青面层继续压实而造成的。
3 沥青路面病害问题的处理方法
在近些年的沥青路面养护过程中,对上述沥青路面病害的处理技术或方法,主要是进行如下处理:
3.1 裂缝处治技术
3.1.1单条裂缝
单条裂缝的处治一般采用开槽灌缝的方法进行处治。首先沿裂缝方向用切割机开一条1cm宽、2cm深的槽,用鼓风机将刻槽吹干净。然后灌入热沥青至二分之一,用筛分好的干净细集料填塞。再灌入热沥青至灌满,同样用筛分好的干净细集料填塞,并用胶锤锤打密实,清扫路面,开放交通即可。这样做的目的是将雨水从裂缝表面封住,不让雨水从裂缝中渗入,从而避免路面基层的软化造成路面裂缝。
3.1.2龟裂
龟裂的处治技术根据龟裂损坏严重程度而定。第一,如果沥青面层使用年限过长,沥青面层老化产生的龟裂。由于路面基层没有损坏,只需挖除旧沥青面层,重铺沥青面层即可。常用的处治技术是:①划线:在出现龟裂的四周划出方形切割线,切割线必须是规距的方形且与路线前进方向一致;②切割:用切割机顺着切割线进行切割,切割深度以沥青面层结构层厚度或略小于结构层厚度为宜;③挖除旧沥青面层:挖除龟裂的旧沥青面层至路面基层顶面,清除松散料及切割线内杂质,并用吹风机吹将整个剥离层表面吹干净;④洒粘层油:在路面基层表面及切割线内壁均匀洒布粘层热沥青,使新路面与老路面及路面基层粘结良好;⑤摊铺、辗压:人工摊铺整平沥青混合料,机械辗压或打夯机夯实至规定压实度。
在此过程中必须保证沥青混合料的质量、摊铺温度和辗压温度,达到压实度及相应行车温度后即可开放交通。第二,由于路面基层软化产生的龟裂,必须挖除旧路面及基层。处治技术是:①挖除旧沥青面层,方法与上面相同;②挖除旧路面基层:挖除龟裂范围内的整个路面基层,四周修理整齐,清理干净坑内松散杂物;③洒布粘结水泥浆:对于水泥稳定类基层,四周必须洒布粘结水泥浆;④分层摊铺、辗压:根据确定的摊铺系数摊铺路面基层集料,并严格控制其厚度,应用压路机压实或打夯机进行夯实,达到压实度。⑤沥青面层的摊铺、辗压:沥青面层的摊铺、辗压方法与上面相同。
3.2 拥包处治技术
拥包的处治方法可用龟裂和路面推移的处理技术方法,也可用铣刨机铣刨后,加铺经检验合格的沥青面料进行处治。
3.3 松散掉渣处治技术
掉渣处治技术是清除全部松散掉渣地段的砂石料,洒布热沥青,选配合格干净的嵌缝料。
3.4 车辙处治技术
车辙的处治技术一般是在沿行车道纵向出现的长条凹槽处洒布粘层油,加铺合格的沥青面料。如果车辙过深或者旁边出现拥包的情况,则必须用铣刨机铣刨后,加铺合格的沥青面层的方法进行处治。
4沥青路面预防性养护技术
4.1 微表处施工工艺
微表处罩面技术主要是针对沥青路面初期病害的预防性养护罩面,而这一工艺技术适用于公路沥青路面轻微的沉陷、车辙、网裂等病害修复。集料的洁净程度不仅能够保证整个施工质量,还是集料质量指标中最关健的技术参数,采用改性乳化沥青和洁净的集料可以在很大程度上防止路面松散问题出现,对功能性裂缝形成很好的密封作用,还可以有效避免路面疲劳龟裂以及路面裂纹的扩散,恢复路面的抗滑性能。但是,这一工艺技术也有不足之处,比如说产生路面损毁严重而变形又比较大的时候,就不适宜采用微表处罩面技术。对于龟裂或者翻浆的路面这一技术同样也不适宜。它是一种预防性养护手段,这一工艺技术的特点是混合料摊铺完毕能够快速恢复路面的使用,施工效率比较高。在摊铺后,横向接缝适合做成搭接缝,而两副纵缝搭接时宽度控制在80mm以内,完成摊铺后的表面必须光洁无划痕。路面修复后经养生交付使用初次载荷碾压的微表处罩面应完全密水,不存在脱落和飞散现象。另外,接缝处必须保证无缺料、无余料堆积的现象。
4.2 稀浆封层施工工艺
作为改性沥青技术,在公路养护施工中这项技术应用时间比较短,为了满足路面施工技术的要求,结合料选用改性乳化沥青材料,并以级配的砂石材料为集料,在专用稀浆封层机具内进行稀浆混合料的加工配制,依据设计比例且加入必要的外加剂和一定比例的填料、水,在稀浆封层机快速运行下就能够配制出即可以达到路面养护实际需求功能要求的稀浆混合料,所配制的稀浆混合料还具备一定技术性能。由于配制出的混合料稠度较稀,因此在摊铺时铺筑的厚度控制在310mm以内,这种浆状的混合料优势是能够改善恢复路面使用功能,起到防水的作用。
4.3 雾封层施工工艺
作为一种预防性养护方式,雾封层技术适用于中轻度细料的损失或者松散施工中,具有良好的防水性和耐磨性。实际应用中,在老化的沥青路面上喷洒专业再生剂(或雾状乳化沥青),使沥青路面的表层不仅能够有效的更新其氧化沥青膏体,还可以还原其表层的氧化沥青膏体。但采用此法的交通管制时间相对较长。由于应用雾层封层技术养护路面需要喷洒乳化沥青,而太多的这种材料喷洒在路面上,则会在其表面形成一层严密的防水层薄膜,这种薄膜可以有效地将路面封闭,可以最大化减少路面的水损坏带来的影响,起到保护路面功能的作用。然而,这种薄膜也会降低路面的抗滑性能,当路面的摩擦阻力减弱后,需要增强其抗滑阻力,实现养护目的。
4.4 碎石封层施工工艺
沥青碎石封层具有更好的防渗透和防滑性能,应用碎石封层工艺技术养护的路面,能够有效防止管养路段龟网裂、车辙病害的加剧。这项工艺技术在高速公路上也得到实际应用(如国道312线)。这种工艺是把两道工序集中在一起来操作完成,将碎撒布与粘结剂的喷洒集中在一台车上同时作业实现碎石封层的路面养护。能够使刚喷洒的乳化沥青与碎石颗粒快速相接触,所具有的、良好的渗透性能使其较深地埋入粘结剂中,起到防水、耐磨、防滑的作用,能够快速恢复交通。
5 预防性路面养护在公路养护中的应用
在对沥青路面产生的裂缝实施预防性养护还需结合具体状况,由专业的技术人员选择合理恰当的修补方式,实施修复养护工作。如果裂缝小于8mm时,通过红外线直接进行加热修补,裂缝在8mm左右的在对其扩缝处理后,采用热度较高的沥青加以灌缝处理,对于大于12mm的裂缝必须有专业的技术人员来实施修复养护工作。对于混凝土路面的预防性养护,主要存在路基脱空、表面裂缝、接缝材料老化的问题。一旦出现路基脱空现象,需要立即填充适宜的材料,防止路基沉降加剧,如果是对路基脱空实施预防性养护只需对交通压力比较大的路段重点进行检查。表面裂缝只需加强周期性检查,在预防性养护检查时,及时填补细小裂缝,对车辆行驶加以控制即可。如果是主体结构施工,需要在工程完成后加强路面养护,增加施工路面段洒水作业,减少裂缝产生的几率。对于路面的接缝材料老化这一问题,必须在日常预防性养护中对所有的接缝连接处进行全面细致的检查,如果出现老化及生锈问题,先进行诊断其严重程度,严重的话需要利用引风等手段挤出残余水分,一般病害则是应及时更换接缝材料,以避免路面刚度下降与沉降问题的出现。
结束语
总之,加强公路日常预防性养护技术的广泛应用,可以有效的降低后期维修成本,提高沥青路面结构的安全性,在提高养护效率的同时,促使其结构更加稳定,延长公路的全生命周期。
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