刘霞
平顶山市路泰公路养护有限责任公司,河南 平顶山 467000
摘要:本文对沥青路面裂缝、车辙、泛油等常见病害的成因及特点进行了总结,并提出填缝预防养护、含砂雾封层养护、稀浆封层养护、微表处养护、同步碎石封层养护、薄层罩面等预防性养护措施,提出针对不同条件下沥青路面有效的预防性养护技术,以提高公路养护质量,延长公路使用寿命。
关键词:沥青路面;病害分析;预防性养护;
道路整个寿命周期的养护分为日常性养护、预防性养护和矫正性养护,其中预防性养护技术占据至关重要的地位,它是在路面仅表面功能衰减而结构强度比较充足的情况下,靠一系列周期性的强制保养措施,来恢复路面表面服务功能甚至改善和修复沥青路面结构的养护措施,实现路面全寿命周期养护成本最小化。
1 沥青路面常见病害成因
1.1裂缝
路面裂缝是一种比较常见的病害,一般出现在公路投入使用的前期阶段。路面裂缝按照类型可以分为横向裂缝、纵向裂缝、龟状裂缝、块状裂缝;按照形成原因又可以分为温缩裂缝、荷载裂缝、反射裂缝等类型。导致公路路面出现裂缝的原因主要有交通荷载、路面结构强度、交通环境等,例如路面若处于高温状态下,则可能出现温度裂缝;路面施工过程中,若沥青混合料抗开裂性能不满足要求,或路面摊铺压实的过程中若压实度不够,都会导致裂缝的出现。
1.2车辙
在车辆载荷作用与天气条件的影响下,车轮和路面接触的位置会出现车辙现象。导致车辙出现的原因主要有车辆超载、路面压实度不够、路面施工所用混合料质量不合格等。车辙病害会影响沥青路面的平整度,降低车辆行驶舒适度。
1.3泛油
泛油也是一种常见的沥青路面病害,其成因主要有沥青混合料稳定性相对较低、混合料搅拌不均衡、沥青混合料配合比不满足要求等。若沥青路面产生泛油现象,则会为公路日常使用带来极大的安全隐患,例如由此导致的路面抗滑性降低,会严重威胁车辆行驶安全性,特别在雨雪天气时危险性更大。
2 沥青路面病害成因分析
2.1压实度不合格
由于混合料本身的收缩性,沥青路面压实度理应控制在96%(含)以上。路基施工压实过程中未采取恰当的方式进行压实,或未按照标准进行压实导致压实度不合格,造成面层内部孔隙率较大,集料离析松散,使得沥青混合料粘结力、防水性能皆不同程度的下降。
2.2排水设施不完善
路面自然沉降大多是由于地基土石的湿陷性引起的,因此排水就成了首要考虑的条件。但是施工中往往草率了事,常常对排水设施没有设计或者设计不当,造成地基排水障碍,地下水或者渗透的地表水对地基造成侵蚀,导致地基不均匀沉降,降低沥青路面的稳定性。
2.3配合比不科学
在施工过程中,为了追逐利润偷工减料,以次充好,减少沥青用量,油石比偏低,使沥青与集料间的粘接性较差,导致沥青路面稳定性和强度都大打折扣。
3 预防性养护技术
3.1填缝技术
在沥青路面预防性养护过程中,可使用填缝预防技术,即使用填料进行沥青路面修复。常见的填缝方式有两种:热灌式(主要使用改性沥青、灌缝胶或普通热沥青等材料)和冷灌式(主要使用乳化沥青)。使用改性沥青进行灌缝时,还需配合细砂材料,适用于交通量较大路段且裂缝不规则处。灌封胶具有较强的黏结性,常用压力灌缝机和吹风枪配合施工。施工时,对于填缝的环境有着严格的要求,通常25℃环境下针入度为0.1mm,软化点>63℃。
3.2雾封层技术
雾封层应用范围较广,此技术主要采用改性乳化沥青作为养护剂,使用乳胶、添加剂和水混合物进行路面养护,适用于松散、渗水、裂缝或者严重老化等类型沥青路面的养护。运用雾封层技术能够实现对微小裂缝的填补,确保路面的防渗与隔水性能良好,形成一层严密的防水层封闭沥青路面,减小因渗水问题对路面所造成的损坏,使路面粗集料和细集料的黏合度得到有效提高,全面延长沥青路面的使用周期,进而起到降低养护成本的效果,不过这种养护方式可能导致路面抗滑性能下降。该技术不适用于泛油路面、防滑性能差及具有严重温度裂缝等的沥青路面养护。
3.3稀浆封层
稀浆封层技术是一种由优质细集料、矿物填料和乳化沥青或改性乳化沥青组成的按照一定比例的矿料级配,运用沥青洒布机将其均匀洒铺在路面上的薄封层。该技术可根据实地要求调整施工期限,可快可慢,一般洒铺厚度为5-10mm。该技术主要用于二级和二级以下公路养护和新建公路的下封层,可按标准和要求用普通乳化沥青或改性乳化沥青。
3.4同步碎石封层
同步碎石封层技术是用特定的机械将热沥青、改性沥青、乳化沥青等粘结剂和碎石进行拌和,直接洒铺在路面上,经过碾压形成沥青碎石磨耗层。该技术凭借其良好的防水性、防滑性、耐磨性、粘结性、耐久性、经济性在路面养护中得到广泛应用。该技术主要应用于沥青路面表面处理层和低等级公路的面层,可延长10-15年的寿命。
3.5微表处
沥青微表处技术是一种由改性乳化沥青、粗集料、填料、添加剂和水等依据科学配合比进行拌和而形成的一种薄层,将其摊铺到原有路面上可延续路面抗滑性、耐久性。在实际运用中,微表处技术还未得到足够的重视,国外通常用于预防性养护,而国内主要用于修补性路面养护。微表处适用于各种路面结构包括重载路面,施工效率高,交通影响小,不会对排水系统造成破坏。现在由于新材料的研发,可合理运用纤维微表处技术。
3.6薄层罩面
薄层罩面养护的施工流程为在原沥青路面上铺设厚度小于25cm的沥青混合料,以改善沥青路面平整度,并对施工过程进行合理控制,保证养护效果。薄层罩面养护通常分为冷、热、温等薄层罩面养护技术及超薄磨耗层技术,均以改性沥青和砂石材料作为修补料,适用于车辙、松散及轻度泛油等类的路面养护。冷薄层罩面养护技术要求材料温度在10~40℃之间,其对环境污染较小,同时能源消耗少,不受环境温度的限制。热薄层面养护施工过程要求将材料温度控制在150~180℃之间,运用该技术能够提高沥青路面实用性,提升路面强度及粗糙度。温薄层罩面技术要求材料温度在80~150℃之间,符合环保要求,使用性能良好。超薄磨耗层技术主要利用改性沥青、矿粉等材料对不平整路面、轻度裂缝、泛油等路面加以改善,用于沥青路面裂缝、老化等的修复,能提升路面抗滑性。
3.7聚合物强化剂技术
强化剂的成分为沥青聚合物,属于黑色液体材料,适用于使用特定年限的路面养护。同时,沥青层若出现老化,也可用此养护方式处理,以实现硬化、老化路面的再生。养护料用量通常为1.1~1.4kg/m2。
3.8沥再生技术
沥再生技术作为一种预防性的沥青路面养护产品,彻底改变了以往路面养护维修的老观念,在路面未出现病害时即对路面进行一定的保养,使沥青路面长期处于较佳的使用状态。沥再生属于高渗透性密封剂,可应用在水害特征明显、黏结性弱且路面严重老化的养护工作中。养护过程中,可使人工涂刷和喷洒机共同施工,确保路面结构深度≥0.65mm,横向力系数>54,抗滑摆度>45°,渗水系数<30m L/min。应用此技术,可在沥青路面的表层形成一个密封层,以免化学物质、紫外线或水分等对路面造成腐蚀。
4 结论
公路沥青路面病害成因往往是多方面的,公路在使用过程中会产生裂缝、车辙、泛油等病害。本文根据实际情况,采用了填缝技术、薄层罩面养护技术对出现的裂缝、车辙和泛油等病害进行了处理,养护效果明显,通车后一年内未出现明显的早期病害。实践证明,预防性养护工作在公路项目施工中有着极为重要的意义,相关部门需持续深化公路预防性养护理念,不断提高公路沥青路面的预防性养护技术,延长公路使用寿命。