沥青混凝土路面早期病害的防治与养护技术

发表时间:2021/2/19   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:武彦云
[导读] 摘要:沥青混凝土路面是高速公路工程施工中常见的路面类型,在施工过程中沥青混凝土路面具备表面平整、无接缝、车辆通行舒适性强、耐磨、振动小、噪声少、施工工期短、后期养护方便的优势,因而伴随公路工程的深度发展,沥青混凝土路面的应用范围不断扩大。
        陕西西建路桥工程有限公司  陕西省宝鸡市  721000
        摘要:沥青混凝土路面是高速公路工程施工中常见的路面类型,在施工过程中沥青混凝土路面具备表面平整、无接缝、车辆通行舒适性强、耐磨、振动小、噪声少、施工工期短、后期养护方便的优势,因而伴随公路工程的深度发展,沥青混凝土路面的应用范围不断扩大。为了能够更好地促进工程施工建设发展,文章着重探究了沥青混凝土路面的常见病害问题。
        关键词:沥青混凝土路面;早期病害
        引言
        沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,且建设速度快、维修方便,目前,沥青混凝土面层成为高等级公路的主要路面结构,受行车荷载和环境等影响,公路通车运营期间早期病害也逐步显现。早期病害最初表现为裂缝、松散、变形和泛油等,在对路面病害广泛调查统计后发现,各种类型的沥青路面早期病害大多与水有关,水引起的病害是最主要、危害最大的病害类型。在水的作用下沥青混合料油石剥离,沥青混凝土路面结构强度降低,受水侵蚀后基层稳定性、承载力下降。如果不及时进行预防性养护,会导致沥青路面的使用性能快速降低,使用寿命缩短,社会经济效益下降。因此,展开对沥青混合料性能的病害处治和预防性养护试验研究,具有十分重要的现实意义。
        1、沥青混凝土路面早期病害的状态
        1.1、裂缝
        裂缝是高速公路沥青混凝土路面施工过程中的常见问题,包括横向裂缝与纵向裂缝。不管是出现横向裂缝还是纵向裂缝,水分都会不断透过裂缝涌入路面基层中,使得路面路基不断氧化,最终降低整个高速公路路面的承载力,促使整个公路路面发生严重的破坏。横向裂缝一般分为荷载过重导致的裂缝和非荷载裂缝,前者是因为路面施工设计不当、施工质量较低、车辆超载严重导致的,后者是由于温度应力引起疲劳而出现的裂缝,温度变化越大这种裂缝的严重程度也越大。纵向裂缝的形成原因大体上分为两种,一种是路基压实度不均匀导致路面不均匀沉陷而出现的裂缝,另一种是沥青分摊处理过程中接茬处理不完善,加上车辆荷载的作用而引发的。
        1.2、泛油
        泛油主要是指沥青从混凝土土层的内部、下部逐渐向上部移动,在移动的过程中会在表面出现较多的沥青,并伴随出现泛油现象。新建设完成的沥青混凝土路面在迎来第一个高温环境和大量车载压力的情况下会导致沥青从混凝土土层的内部、下部向上部移动,引发泛油现象。追根究底,导致泛油出现的本质原因是沥青用料过大,而导致沥青使用量过大的原因包含以下几种:①沥青混合料的综合配比不合理。现阶段,在配置沥青混凝土材料时会应用马歇尔试验的方式,而从最开始这个试验的操作条件来看,选定室内压实功需要确保室内产生的密度小于使用过程中所需达到的最终密度,因此往往会应用较多的沥青材料。但是,现阶段受多种因素的影响,室内试验得到的密度低于实际使用过程中所需得到的密度,最终使得现场施工所应用的沥青材料增多。②施工过程中控制不严格。一些施工单位在生产的过程中随意配比沥青混凝土材料,最终导致配合料的质量达不到施工要求。③一些施工单位习惯性地使用沥青量较大的混合料,错误地认为沥青量越大沥青混合料的黏结力越大。但是从实际施工操作结果来看,过多地使用沥青料会让沥青膜变得稀薄。
        1.3、变形
        受到作业区地质结构的影响,在沥青混凝土路面长期使用过程中,路面变形也属于常见的病害内容之一。结合以往的施工经验,常见的路面变形病害有路面不规则凹陷、车辙类病害、路面结构整体推移等。以车辙类病害为例,该病害也是沥青混凝土路面长期使用过程中,容易出现病害内容之一,其主要原因是由于地面承载力小于车辆行驶过程中造成的载荷,从而导致此类情况的发生。车辙的产生会造成车辆在行驶过程中发生位移,从而影响到整个行驶过程的安全性。
        2、沥青路面早期病害原因分析与影响因素
        2.1、雨水渗入路面面层中,诱发路面病害
        水较强的表面张力,对矿料表面产生浸润,沥青路面在孔隙水的情形以及车辆荷载的作用下,孔隙水不断产生动水压力,或真空负压,反复循环,穿透沥青膜,进入沥青和骨料结合面,矿料表面沥青膜剥落,沥青混凝土混合料内部粘结力逐渐丧失,沥青路面结构使用性能下降,发生裂缝、龟裂、坑槽、松散等病害。


        2.2、沥青路面结构层内部积水
        路面渗水造成路面结构中自由水积聚。沥青路面面层渗水的途径:(1)混合料出现松散;(2)表层混合物的孔隙率大;(3)在使用过程中出现裂缝;(4)中央分隔带漏水。国内高等级公路通常使用半刚性基层,路面的内部排水考虑很少。通常设计路缘石、砌筑路肩、浆砌挡墙,不利于浸入路面结构内部的水分排出。可以看出,路面排水设计是路面设计中非常重要的一部分。
        2.3、沥青路面施工时的条件
        在沥青路面的施工过程中,路基内含水量不均匀、填挖结合部不均匀沉降,如果压实不够或不及时,则在路面内将有更多的孔隙,并且水将容易渗入其中,产生裂缝。
        2.4、沥青材料本身老化
        水以液态或气态的形式溶解沥青中降解物质,加速了沥青的老化,使沥青变硬、韧性降低,最终使沥青与矿料的粘结性逐步丧失。如果沥青混凝土中含有风化的软弱颗粒,遇水则产生膨胀,使骨料颗粒产生相对位移,当膨胀达到一定程度,骨料表面沥青膜被胀破,路面也随之局部隆起,产生病害。
        2.5、运营期的环境条件
        通车后运营期的环境条件包括天气和车辆条件、温度、降雨、冻融和干湿循环等,都会有影响;在其他条件相同的情况下,较大的交通量也会加速病害的发生和发展。
        3、沥青混凝土路面工程破坏的修复思路
        3.1、裂缝病害的防治措施
        从整个公路工程的沥青混凝土路面施工实际情况来看,裂缝是整个路面施工过程中不可避免的。结合横纵向裂缝的形成原因,在整个工程施工过程中要采取不同的控制方式。在路基宽度不断扩展的路段和路桥衔接位置,要严格控制填土厚度和填料的均匀性,以提升整个公路工程施工的压实度。沥青混凝土路面在进行半幅摊铺操作的时候需要应用科学合理的措施来处理纵向冷裂缝,考虑到路面的使用年限,需要应用优质的沥青材料,以减少因为温度变化而引发的温度裂缝。
        3.2、沥青混凝土路面泛油的预防对策
        泛油是沥青使用量过大所导致的问题,为此,在沥青混合料配比和设计的过程中需要施工人员严格按照试验规程来合理配比材料,并在实际施工过程中严格按照工程师批准的要求进行必要的配合比试验,不能随意改变材料的总体配合比。
        3.3、沥青混凝土路面推移的预防对策
        ①提升路面基层的施工质量。提升基层路面的平整程度,在某种情况下能够减少公路路面的施工病害。在沥青面层铺筑操作之前还需要额外注意透油层洒布的安排,在透层油洒布操作之前施工人员需要仔细清扫基层表面的浮土和杂物,并在具体施工时确保透油层洒布的均匀性和平整性,强化基层和面层之间的黏结力。②控制车辆超载现象。近几年,车辆超载现象不断增多,在超载的影响下路面很容易出现推移问题。因此,在车辆运行的过程中施工人员需要严格控制车辆超载现象的发生。
        结束语
        综上所述,西部地区的地质气候条件相对恶劣,在沥青混凝土工程施工过程中,经常会遇到一些路面病害问题,这些病害的发生也将直接影响到公路工程使用的安全性。通过采取措施对于早期路面病害进行有效防治的治理,对于提高工程施工质量,延长沥青混凝土结构使用寿命有着积极的意义。
        参考文献:
        [1]韩学龙.沥青路面早期破坏的成因及预防对策[J].交通世界,2017(28):38-39.
        [2]王风学.沥青混凝土路面裂缝病害分析及治理对策研究[J].科技创新与应用,2017(25):192-193.
        [3]张全.保证沥青混凝土路面平整度的技术措施[J].民营科技,2017(04):163.
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