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摘要:目前,我国公路路面施工设计采用最多的面层是沥青路面。沥青路面具有明显的优势,沥青材料性能优良,能够有效防止路面受潮,避免路面发生腐蚀,延长沥青路面公路的寿命。因此,本文对沥青路面的常见病害及成因,最后提出了保证沥青路面施工质量的设计方案。
关键词:公路工程;沥青路面;施工设计
1公路沥青路面的常见病害
1.1裂缝问题
具体而言,第一,沥青路面的横向裂缝。该类型的裂缝垂直于行车方向,沥青混凝土材料带有半刚性特征,稳定性容易受到温度影响,产生不同程度的收缩现象,收缩变形后裂纹逐渐产生,伴随车辆的载荷作用,逐步形成裂纹的扩大化,出现越来越严重的横向裂缝问题。一般的横向裂缝超过3mm,并且在雨水渗透作用,车辙载荷作用下持续扩展,将形成贯穿型的横向裂缝,大大降低行车速度以及行车安全。第二,沥青路面的纵向裂缝。该类型的裂缝问题最为常见,且平行于行车方向。沥青路面纵向裂缝的形成原因相当复杂,超载货车对于沥青路面的影响非常大,逐渐形成局部错裂。同一位置荷载的反复经过,必将造成该位置的基体脱落,同时影响到周围基体,沥青路面纵向裂缝就会越来越明显。公路工程施工中存在着局部积水的现象,也是导致纵向裂缝的原因之一,当纵向裂缝小于3mm时属于轻微病害,超过3mm就需要进行及时的修补处理。如果修补不够及时,必然导致沥青路面行车安全性的明显下降。第三,沥青路面的网状裂缝。该类型的裂缝问题又称“龟裂”,是因为沥青路面使用时间过长,横向裂缝以及纵向裂缝的养护管理不够及时,路面病害没有及时消除,横向裂缝和纵向裂缝交错发展而成的一种沥青路面病害形式。网状裂缝太过严重,将使沥青路面的整体结构被破坏,后期养护需要投入大量的人力物力和财力。
1.2坑槽问题
沥青路面存在的坑槽病害形成原因也很复杂。如沥青路面的压实度不足,路面孔隙过大,沥青混凝土材料的结合力有所下降,防水性能不达标,因此产生坑槽病害;沥青混凝土的黏合效果不佳,受到了车辆的载荷冲击,也将产生严重的坑槽病害;沥青路面积水情况较为严重,雨水渗入路基后导致路基强度的下降,骨料脱离产生坑槽等。公路沥青路面坑槽病害的科学处治至关重要。
1.3车辙问题
车辙作为沥青路面的典型病害,就是车辆通行留下的永久性压痕。车辙病害问题极大地影响着沥青路面的使用性能,干扰着车辆行驶安全,如未能及时发现、妥善处理,极有可能导致其他严重病害的发生,使沥青路面破损严重,大幅度增加养护成本。沥青路面的车辙病害包括磨损性车辙、结构性车辙及失稳性车辙三种类型。其中磨损性车辙是在车辆载荷冲击、环境侵蚀的长期作用下形成;结构性车辙是在超载货车的反复碾压作用下形成,导致沥青路面强度不足,路基稳定性不够;失稳性车辙则是在高温时沥青混凝土材料黏度降低,重型车辆反复作用下形成的路面病害。
1.4松散问题
沥青混合料水稳性不足,黏结力不达标,沥青路面形成了大大小小的坑洞,路面松散情况严重,直接影响着公路工程的使用寿命,使得车辆行驶过程中稳定性不足,潜藏着不同的通行隐患,极大地威胁着司乘的生命及财产安全。沥青路面松散问题的形成原因包括。(1)雨水渗入基层表面,基层含水量变大,沥青混合料稳定性不足,受到车辆的载荷作用,尤其是超载货车及重型车辆的反复碾压,致使沥青路面的松散问题愈发严重。(2)公路工程施工质量不高,质量验收不到位,沥青混凝土摊铺时压实度不够,沥青与骨料的结合力有所降低,导致松散问题的发生。
2优化公路沥青路面的施工设计方案
2.1重视施工材料准备工作。沥青路面施工的前
期准备工作决定整个施工任务能否顺利进行,材料准备是前期准备工作的基础,也是合理控制成本的重要因素。因此,在对沥青路面进行施工设计时,首先要严格把控材料,确保材料生产厂家具有相关资质,保证材料质量,通过询价和对比,确定一家长期合作对象,以保证价格合理和后期服务良好。
另外,材料准备要考虑施工区域的环境要求,所选材料要符合环境治理要求。总体来说,应全方位做好材料准备工作,保证材料质量,合理控制成本,既不造成浪费,又能保证施工用量,还要考虑所用材料对环境尤其是路基的影响。材料进场后,要安排专业人员对施工材料进行检查,以确保施工正常进行。
2.2优化沥青路面的施工设计方案
2.2.1合理设计透层油撒布方案。在设计中,应注
明喷洒透层油,彻底清除基层表面的杂物。透层油一般选用液体沥青或乳化沥青,喷洒温度控制在80~120℃,并采用人工方式对漏喷基层进行补洒,若透层油喷洒过量,应立即撒布石屑或砂进行吸油。
2.2.2基层与面层之间可设计应力吸收层。基层表
面铺设土工格栅或预制织物膜带条作为应力吸收层,应力吸收层具有吸收应力,分散上面层受到的车辆荷载力及拉应力,在基层和面层间形成一个缓冲区,减小应力变化对沥青面层的破坏,提高路面层的抗裂能力。应力吸收层也能起到隔离作用,防止路表水下渗,避免面层结构受到雨水侵蚀。粘层油喷洒完毕后,方可铺设土工格栅,一般选用3.0mm厚、网格尺寸是骨料粒径0.5~1.0倍的土工格栅。在两幅土工格栅搭接处,纵向搭接应把后搭土工格栅15~20cm长的部分压在前一端端部之下;横向搭接时,长度重叠应不小于10cm。
2.2.3摊铺作业
开始摊铺作业时,施工单位需派专门的工作人员检查模板的位置以及支撑情况,符合要求才可以进行施工。在施工过程中,应派专业人员倒卸混合料,同时要在指定位置放置沥青混合料。此外,需要清理基层上的杂物,同时检测路面的密实度、厚度,然后再进行下一步施工。如检查出现松散和坑槽的现象则需解决这些问题后才可展开之后的施工。沥青摊铺后需确保面层与基层的粘结度。通过自卸车将混合料倒入摊铺机中,然后送到螺旋摊铺器。运送过程中应保持匀速,以保证摊铺的均匀度,同时要做好振捣工作,保证内部无空心现象。
2.2.4碾压作业
碾压的目的:确保压实度,确保后期车辆行驶中路面结构的稳定程度,同时确保道路受力的均匀性。在施工过程中需分多个步骤对路面进行摊铺。在碾压作业中,应确保速度为2~4km/h,选择6~8t的压路机展开压实。此外,还需分初、复、终压3个阶段完成碾压。如3阶段后还没有达到设计要求,施工方可以继续进行碾压,直至符合质量要求。
2.2.5表层接缝的处理
保证沥青路面表层的平整度,使路面达到防漏、防渗质量标准是表层接缝处理的主要目的。在具体的施工中,表层接缝处理工作主要有横向、纵向接缝处理两个步骤。在施工过程中,用直尺测量并且确定接茬部位,运用摊铺机对路面进行加热并碾压完成接茬地带的处理。为了保证施工质量,应先进行横向碾压,再展开纵向的碾压,同时在末端地带需留15~20cm的收尾区域,然后在收尾的地方进行碾压恢复。此外,如在接缝处理过程中出现不规则裂纹或凹陷,可以用少量的沥青材料进行摊铺,修理不平整区域。
结束语
优化沥青路面施工设计是提高公路工程质量的重要手段,沥青路面施工步骤多,涉及因素复杂。因此,在优化沥青路面施工设计时,人们需要充分考虑所在区域的自然环境因素,结合当地经济社会发展需求,设计出经济、科学的沥青路面施工方案,以达到减少沥青路面隐患、提高路面质量、延长路面使用寿命的目的。
参考文献:
[1]石明晖.公路工程沥青路面的施工技术关键[J].交通世界,2017(33):33-35.
[2]刘琼,伍姝娜.试析公路工程施工中沥青路面的施工技术[J].珠江水运,2017(19):76-77.
[3]罗彦彦.公路工程施工中沥青路面的施工技术探讨[J].绿色环保建材,2016(11):99-100.
[4]马翔.高速公路沥青路面设计要点探讨[J].华东公路,2020(1):70-71.