李振
济南市商河县公路事业发展中心 山东济南 251600
摘要:公路路面通车运营1~3年内发生的破坏现象可视为早期病害,这些病害的出现不仅影响路面美观,还对车辆顺利通行带来负面影响。需要根据早期病害的具体类型,综合采取有效防治对策,以确保路面工程质量,为车辆的安全和顺利通行创造良好条件。保障公路的质量,同时延长公路的使用寿命。
关键词:公路路面;病害;成因分析;预防措施
无论是沥青路面还是水泥路面,在通车使用一段时间之后,都会陆续出现各种损坏、变形及其它缺陷,这些统称为路面病害。路面病害的出现不仅影响了公路事业的发展,造成人们出行的不便,还使其维修时间提前,增加了修理养护的费用。因此对路面早期病害现象、成因、危害等进行深层次的分析研究,从中提出一些防治措施就显得极为迫切。
1. 公路路面早期病害的类型
1.1沉陷
路面经过的软土地基处理不到位,未能结合实际情况采取有效处理对策。或者处理之后地基固结时间太短就进行路面铺筑,固结沉降时间短,通车运营后在车辆荷载反复作用下,路面出现沉陷现象。
1.2裂缝
分为横向裂缝和纵向裂缝两种不同类型,导致横向裂缝出现的原因包括设计荷载不当,路面施工质量不合格,车辆超载现象严重等,使得路面承受较大荷载,超出其承受强度,进而引起裂缝现象。另外还有温度裂缝,养护不到位而引起的裂缝现象,表面水渗入地基引起纵向裂缝。为预防裂缝发生,必须确保填料质量,加强施工每个环节质量控制,做好路面养生工作。
1.3松散
路面松散产生的主要原因有:1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;2)碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;3)随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;4)机械损害或油污染。
1.4车辙
在车辆载荷重复作用下,路面出现带状凹槽,不同的影响因素下出现的车辙类型不尽相同:结构性车载,主要因荷载持续作用而引发,经常集中在沥青面层下方,为典型的永久性变形形式,车辙宽度相对较大,横断面呈明显凹字形。流动性车辙,与车轮持续碾压有关,相比于沥青混合料的稳定极限而言,实际承受的荷载应力明显超过该值,出现车辙且不断加深,在车轮作用下,将出现下凹现象,同时在车轮作用相对较少的区域,会出现两侧向上隆起的现象,弯道处还容易向外堆挤。磨损性车辙,与车辆运行过程中对路面的持续磨损有关,主要受重载车辆影响。
1.5坑槽
(1)路面水浸泡。降水对公路路面的影响非常普遍,尤其是随着使用年限的增加,雨水会沿着裂缝渗透到路面结构中,再加上车辆的长时间碾压,地基组成材料发生变化,久而久之,路面坑槽、下陷等病害就会大量出现。(2)油渗入路面。在公路上行驶的车辆非常多,一旦车辆出现漏油等情况,油污在路面上很难清理,路面的性能就会发生变化,加剧路面病害的出现。
2. 公路路面早期病害成因分析
2.1材料成因
由不同单位进行路面施工,就地取材,忽视原材料质量控制,对石料质量控制不到位。例如,忽视石料的试验检测,对粗细集料的级配、粒径大小控制不到位,使得矿料的稳定性和级配均匀性不足。另外对外加剂、沥青、水泥等质量的控制不重视,忽视试验检测,容易导致路面早期病害出现。
2.2设计成因
路面设计主要依据车辆荷载的反复作用进行,设计使用年限的综合因素考虑不足。事实上,影响路面质量的因素是十分复杂的,实际工作中只进行路面结构设计,对沥青混合料设计、结构层排水设计考虑不全面。未能全面掌握混合料的综合性能,照搬设计规范标准,忽视对孔隙率大小和粒径间隙率的全面考虑,从而导致车辙、推移、拥包等早期病害出现。
2.3 施工成因
施工人员专业素质低,未能严格遵循施工规范要求。
施工现场管理不到位,混合料摊铺、碾压、养生工作不到位,容易引起路面沉陷、路面裂缝现象发生。另外,一些施工单位过分强调平整度而忽视压实度,在车辆荷载影响之下,路面容易再次被压实而出现变形现象。
3. 公路路面病害预防措施
3.1裂缝的治理
公路路面一旦出现裂缝,要做到及时发现及时治理,避免裂缝的进一步扩大。在裂缝的治理过程中,针对纵向裂缝和横向裂缝的治理措施基本相同。如果公路路面裂缝的宽度在3mm以内,可以新时不进行治理,只需对其进行定期检查即可。如果裂缝的宽度在3mm-5mm之间,首先要将裂缝中的灰尘等杂物清除,同时还要将裂缝周围清理十净。然后应用沥青混凝土填充裂缝,起到裂缝的修补作用。如果裂缝的宽度大于5mm,则需要采用更加复杂的处理方式,首先,要将裂缝的周围全部挖出,然后需要做好清理工作,最后应用沥青混凝土进行填充。填充完成之后,还需要压实沥青混凝土。而对于网状裂缝而言,由于其范围较大,因此,需要将破损的路面全部挖出,然后进行全面的清理,确保杂物清理十净,最后在应用沥青混凝土重新铺设并压实压平,进而完成对网状裂缝的治理。
3.2严把混凝土施工质量
在混凝土配制时,严格控制好砂率、水泥用量和水灰比,搅拌充分,出料均匀,避免离析。正确掌握切缝时间,一般是在拆模后 12 h 左右(可根据气温的高低适当调整切缝时间)。搞好施工缝、缩缝、胀缝的处理;3)加强养护管理,保持混凝土表层水分充足养生;4)构建科学的排水设施,防止路表水渗入。
3.3接缝损坏处理措施
通过实例调查可知,唧泥通常是混凝土接缝类病害产生的源头。为此可采取如下预防措施:1)选择强度较高和抗冲刷的基础材料,提高基础的抗冲刷能力;2)加强路面防排水措施;3)改善路面结构,增强基层的排水性能。针对填缝料损坏的应清除旧填缝料及杂物并用新填缝料修补;板边轻度剥落的,用灌缝材料填充密实;板边严重剥落的应切割后浇筑混凝土修补并用养生剂养护;板边全深度破碎的应按深度补块的方法进行修复。
3.4松散早期病害预防措施
松散的产生往往是由于沥青混凝土面层强度不足、压实度过小、面层内部空隙率过大而造成的。所以为有效预防松散现象的产生,应该做到以下两点。(1)选用合格的原材料,特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。(2)严格控制施工温度及压实效果。
3.5车辙的处治
因沥青混合料质量或渠化交通而产生车辙的处治:第一,深度小于 10 mm、路面与基层连接良好的,选择高温季节,热烘被修补区域路面软化后,耙松、适当添加新的混合料后,进行压实;第二,对于车辙深度大于10 mm、影响行车安全的,用铣刨机刨除 4 cm 厚的面层,经清理废料及杂物后,喷撒粘层油后铺设土工合成材料,重新摊铺与原路面结构相同或接近的路面层,碾压密实。
3.6泛油早期病害预防措施
由于泛油往往是沥青用量过大造成的,所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定;在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工,任何人不得随意改变生产配合比。
(1)处治方法。在轻微泛油的路段,可撒上3~ 5mm粒径的石屑或粗砂,并用压路机或控制行车碾压;在泛油较重的路段,可先撒上5~ 10mm粒径的碎石,用压路机碾压。待稳定后,再撒3~ 5mm粒径的石屑或粗砂,并用压路机或控制行车碾压。(2)处治施工要点。泛油处治时间应选择在泛油路段已出现全面泛油的高温季节,并在当日气温最高时进行。撒料应顺行车方向撒,先粗后细;做到少撒、薄撒、匀撒、无堆积、无空白。禁止使用含有粉粒的细料。采用压路机或引导行车碾压,使所撒石料均匀压入路面。如采用行车碾压,应及时将飞散的粒料扫回。
4.结语
综上所述,无论是沥青路面或是水泥混凝土路面一旦出现路面病害,均需及时分析病害产生的原因对症下药,采取有针对性的、科学合理的治理措施,并积极推广预防性养护措施,避免路面病害蔓延,从而延长公路路面使用寿命。
参考文献
[1]马晓军.城市道路沥青路面病害的成因及防治[J].中国新技术新产品,2018(7):101- 102.
[2]黄丽琴.道路沥青路面早期损坏的成因分析及预防措施[J].山东工业技术,2018(12):103+ 106.
[3]朱欢,翟殿钢.长益高速公路K72~K76段病害成因及处治措施分析[J].湖南交通科技. 2017(01)