刘曌
杭州市交通工程试验检测中心有限公司,浙江杭州 310000
摘要:在道路工程建设数量与规模持续扩大,多数道路工程进入维修期,相应增加养护工作量。沥青混凝土面层在公路工程中比较常见,且沥青路面占比较大。所以必须高度关注沥青路面早期病害防治,以此维护公路工程的质量与安全。
关键词:公路沥青;路面车辙;早期病害;防治措施
沥青混凝土属于公路工程常用混合料,被广泛应用到公路工程建设中,可以确保公路建设的长久性与持续性。然而沥青混凝土存在材质差异,极易受到设计水平与施工建设水平影响,导致沥青路面出现质量安全隐患,例如坑槽、松散、开裂等问题,上述病害对行车速度、行车安全影响非常大,还会加剧汽车磨损,影响沥青路面使用寿命。
1、公路沥青路面病害类型与成因
1.1裂缝病害
第一,纵向裂缝。在公路工程中,路肩部位和紧急停车带极易出现纵向裂缝,沿着路肩边缘,裂缝会逐渐扩大,并且呈现出纵向弧度。行车道部位也会出现纵向裂缝,主要为纵向条带状。引发路面纵向裂缝的原因多是因施工未预压、地基处理不合理、路基密实度不均匀、摊铺时间长等因素所致。当路面接缝处压实不达标,极易产生不均匀沉降,当受到行车作用时,会出现明显裂缝。
第二,横向裂缝。当基层失水过度时,会产生收缩现象,从而形成横向裂缝。沥青混凝土面层因温度影响,极易出现温度收缩现象,从而引发裂缝。横向裂缝多和道路中线相垂直,土基干缩冻缩裂缝中,横向裂缝比较常见。
第三,龟裂与网裂。路面整体强度低、沥青路面层老化、基层湿软,将会对路基稳定性影响非常大,再加上路面材料配置不合理,极易引发龟裂问题。当路面出现横纵向裂缝后,施工人员没有及时封填,将会导致雨水渗透到路基下层,从而引发龟裂问题。
1.2变形病害
第一,车辙。道路延长方向,车轮集中通过时,会产生连续纵向变形。导致各种现象的原因如下:沥青混合料具备应力松弛和蠕变特点,在车辆荷载影响下,沥青混合料受力大于屈服点、弹性极限值,极易引发塑性变形,从而积累成车辙。沥青混合料配比不当,热稳定性差,集料无嵌锁结构,细集料比较多,沥青质量差,都会引发路面车辙。路面积水排水不及时,渗透到基层粉料中,导致基层软化,从而出现车辙病害。当道路交通条件比较特殊时,例如超载车辆、重型车辆行驶,因受到较大的单轴载荷量,导致路面出现车辙。
第二,沉陷。路面小范围呈现,多是因路基层局部强度低、成形不足所致。当路面受到自然因素影响行车荷载影响时,极易出现龟裂问题。当积水通过裂缝渗入道路基层时,将会软化路面,引发基层沉陷问题。大面积沉降多由于填方路基沉降不均匀、局部滑移所导致。桥头沉陷多是由于地基水文地质条件、施工材料、填料、结构与施工所致。在行车荷载长期作用下,刚性桥台结构、柔性路堤位置,因填土固结沉降作用,会出现明显差异,沉降与变形问题。
第三,推移和壅包。由于受到水平作用力影响,沥青路面层抗剪强度不足,将会导致路面出现推移和壅包现象。路面壅包多为沥青粘稠度低,使用过量,材料热,稳定性不佳所致。当路面基层压实不充分,将会影响工程强度。在受到车辆荷载作用时,极易出现位移。
1.3松散病害
松散病害主要表现为坑槽,坑槽属于沥青路面常见病害,形成时间比较长,初期表现为局部龟裂,受到雨水和行车荷载影响后,会逐渐形成坑槽。坑槽产生原因如下:第一,施工建设时,由于黄河调温度高,沥青老化,相应降低粘结力,加大材料脆性。受到行车荷载影响后,极易形成坑槽。当混合料温度较低时,会影响摊铺与碾压均匀度,使压实度降低。
第二,下面层标高控制不严格,极易影响沥青上面层结构厚度。受到行车荷载影响后,局部破坏明显,容易形成坑槽。第三,路面出现裂缝,雨水会渗透到基层。在受到行车荷载作用后,极易导致基层出现沉陷和松散问题,加剧面层龟裂,长此以往,会使沥青面层脱落沉陷,形成明显坑槽。第四,在摊铺混合料时,由于下层表面清洁度不足,泥渣土灰含量大,影响邻近两层的粘结度,从而形成坑槽。第五,公路运营后,由于车辆维修与翻车影响,汽车机油会渗入到路面空隙,油污会稀释沥青材料,相应降低粘结力。当路面集料散失后,就会出现坑槽。
2、公路沥青路面早期病害防治措施
2.1提升路基区强度与稳定性
路基属于路面的重要基础,并且是公路工程遭受车辆荷载影响最大区域。确保路基强度与稳定性,可以维护路面结构强度与稳定性,对路基填筑工艺进行严格化控制,全面保障路基强度。填筑材料优先选择磷土、砂石,有机土和粉质土不能作为路基填筑材料。在设计路基路面湿滑,应当按照标准额定轴考虑车辆荷载。公路工程竣工后,路基工作区深度定型。公路交付使用后,车辆超载运行,会持续加大路基工作区深度。由于受到超载影响,路基工作区实际深度大于预设深度。路基超出部分没有经过处理,对路基强度、稳定性影响较大。在投入运营后,会导致路基路面出现车辙,裂缝,沉陷等病害。
2.2合理控制施工质量
对于半刚性基层施工碾压操作,必须严格控制含水量。混合料含水量不能超过压实所需含水量。完成半刚性基层碾压施工后,必须做好养生处理,及时应用乳化沥青制作透层。完成制作后,及时铺筑沥青面层。沥青混凝土施工过程中,必须派遣专人负责交通管制,禁止车辆通行,维护路面干净度。
2.3优选防裂性能良好的材料
在确定基层时,应当采用半刚性材料,确保材料具备较高抗拉能力、温缩与干缩系数小,抗冲刷能力良好,可以应用低膨胀系数的骨料。在选择面层材料时,应当选用优质沥青,重点考察沥青材料的松弛性能、延度和针入度。当缺乏优质沥青材料时,可以应用聚合物或添加剂,全面提升沥青低温抗裂性能、高温稳定性能。在满足稳定性要求后,可以将高针入度沥青作为两层使用。在应用沥青混凝土面层时,材料空隙率会极大影响面层疲劳寿命。选择密实型沥青混合料时,可以确保沥青缓慢硬化,同时减缓裂缝扩展。对于沥青混合料集料,选用石质坚硬、表面粗糙、高挤压、高耐磨性的材料。当集料为酸性材料时,适当增加抗剥落剂、石灰粉等材料,保障混合料抗剥落性能,同时确保集料含水量降低,推广应用人工砂石。
2.4加大公路养护力度
在公路路面施工过程中,必须明确建设、养护、维修的关系。路网系统持续完善,必须确保路面使用性能的长期性,以此发挥出公路建设的投资效益。为了确保路面长期处于稳定状态,必须建立养护维修支持系统。对于路面养护与维修关系,多数人员在路面出现损伤问题后,才开展维修与保养,不注重路面良好状态的预防性养护。从本质上看,预防性养护属于强制保养,不需要考虑路面损坏。当路面出现病害迹象时,应及时进行养护管理,降低成本费用。
3、结束语
综上所述,公路沥青路面病害比较多,必须注重预防和防治,全面掌握沥青路面病害类型与原因,采取针对性措施予以处理,以此确保公路沥青路面的质量与安全。
参考文献
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