农村公路中沥青路面病害成因及防治对策研究

发表时间:2021/6/17   来源:《工程建设标准化》2021年2月第4期   作者:莫若慧
[导读] 沥青路面是公路中应用非常普遍的一种路面铺装方式,其造价低、施工简单,
        莫若慧
        桂平市公路管理所
        摘要:沥青路面是公路中应用非常普遍的一种路面铺装方式,其造价低、施工简单,但是性能却完全符合道路的建设及使用需求。农村地区的公路建设因为缺少充足的建设及养护资金、相关施工及养护技术较为落后、缺乏相应的有效管理、无序使用等原因,沥青路面的病害问题尤其严重,不仅缩短了道路的使用寿命,也影响了车辆的正常通行。要想对这些问题加以解决就要加强对其成因及防治对策的研究。
关键词:农村公路;沥青路面;病害;成因:防治
引言
        随着社会经济的快速发展,各级道路的重要性不言而喻,国家也在加大力度完善道路基础设施的建设,即便是农村地区,各级公路的建设也已经较为普遍和完善。作为一种被广泛使用的路面铺装形式,沥青路面是我国最为常见的一种公路铺装形式,而随着沥青路面的增多,其病害问题也逐渐引起了人们的重视。在农村地区,由于公路前期建设标准低,往往会留下更大的隐患。农村地区的经济一般较为落后,在修建公路时上级补助标准低,自筹资金又存在较大困难,只能降低设计标准,导致工程本身就存在较多问题,不仅如此,再加上施工人员专业性差、工期紧张等问题,其质量更是难以保证。往往就会导致公路的基础较为薄弱,严重影响了其使用寿命,也给道路的养护工作带来了较大的困难。
        一、现阶段我国农村公路的普遍现状
        农村公路顾名思义就是修建在乡村地区相互通联或者对外联系的道路,与规划完善的干线公路及城市道路相比,农村公路无论是修建条件还是最终的工程质量都存在较多问题,不仅线形较差,路面的等级也相对较低。从道路本身的配套以及质量层面来说,农村公路的相关配套设施普遍不齐全,一些道路的沿线排水设施较差,还有的路段甚至没有边沟,导致公路排水不畅,一旦发生降水,就会使水进入路面、甚至是路基,从而加剧了路面病害的发生;从公路路面养护的角度来说,一方面养护资金不充足,另一方面养护技术也不过关,导致农村公路沥青路面的维修养护还是只能按照传统的较为落后的方式进行,而且很多修补技术都是在路面病害已经形成之后进行的,往往已经错过了最佳养护时间;从公路的使用情况来说,农村公路存在很多使用不规范的现象,在路肩上行车、停车的现象十分普遍,缺少有效地管理。
        二、农村公路沥青路面最常见的病害及其成因
        (一)泛油问题及其成因
        道路投入使用之后,因为沥青这种材料的特殊性,会受到温度的影响,如果遇到高温天气,在一些常行车的路段就会出现斑状块油斑,如果是较为繁忙的路段,车辆多,通行频繁,甚至会出现成片的油斑。还有一种情况就是因为施工时没有做好压实工作,导致在通车后铺路的石料受到反复拥挤,沥青上泛,从而形成了泛油病害。
        (二)拥包问题及其成因
        一方面,在进行面层设计时因为沥青黏度低容易软化,使用的量较大,或者是矿料配比不合理,添加的细集料较多,使得面层的抗剪强度降低,尤其是在高温条件下,一旦出现较大车辆荷载,就会因为缺少相应的抗力而形成拥包;另一方面,在进行面层摊铺时,未做好基层处理工作,与面层的黏性下降,一旦承受荷载作用力就容易出现错位,引发路面的突起变形;不仅如此,如果基层或下面层没有进行充分地压实,就容易使路用强度不足,引发变形位移。
        (三)裂缝问题及其成因
        其一,荷载性裂缝,是因为车辆荷载反复作用而引发的一种发生在面层或基层底部的裂缝,这种作用产生的裂缝往往较为密集,类似于蜘蛛网的形状,密密麻麻;其二,非荷载性反射裂缝,是路面因为长期受到各种力的作用,比如受拉屈服、剪切屈服等,导致的一种反射裂缝;其三,温度收缩裂缝,在一些冬夏温差较大的地区,当气温降低时就容易出现沥青面层缩裂,这种条件造成的裂缝往往是横向的,相互之间的距离相差无几,且多由面层开始,逐步向深层发展,宽度逐年增大。
        (四)车辙问题及其成因
        路面车辙在我们日常生活中较为常见,我们常常会在一些路段发现一些条状的路面凹陷痕迹,顾名思义,就是因为车辆不停碾压造成的一种伤害,这种情况常会出现在路况繁忙的路段,尤其是会经常通行大中型货车的道路,往往会呈现出纵向的带状辙槽。在高温季节,这种伤害尤其严重,因为沥青混合料具有一定的蠕变和应力松弛特点,温度过高其强度及硬度都会收到影响,从而更容易受到相关作用力的影响出现变形,继而造成车辙病害。车辙病害如果不进行及时处理就会演变成一种永久性变形,不仅会影响车辆的正常通行,也会对道路造成更加严重地影响,直至不能修复。
        (五)坑槽问题及其成因
        其一是因为路面长期受到雨水的冲刷和破坏而出现破损,在降雨时雨水会渗入到沥青面层,水含量增加会在一定程度上降低其荷载能力,在刚开始时可能不会发生较为明显的变化,但是长时间之后,车辆的作用力会使路面产生网裂,进而其中的一些碎成小块的材料会流失,从而形成坑槽;其二是因为车辆在行使时可能会泄露一部分修理油,这种物质渗入路面也会造成其破损,在重复碾压后就会发展为坑槽。
        (六)翻浆问题及其成因
        如果沥青路面的面层的透水系数较低,或者是未做好排水设计,当路面有积水时就容易渗透下去,滞留在路面中,对其材料造成破坏,沥青材料经过长期浸泡会形成灰浆,长时间行车之后,灰浆会被挤出面层,出现泛白。
        三、农村公路沥青路面病害的预防对策
        (一)合理选择沥青混合料路面材料
        沥青路面的材料选择对其最终质量有着较大影响,要保证所选用的石料坚硬、无风化现象,还要干净无尘土等附着物;加工后的碎石应该极少或者不含有片状或者针状物,最好全为立方体形态,因为只有如此,才能保证压实后的横纵紧实度。
        (二)加强对沥青混合料材料的管控
        对于要运送进施工现场的材料要进行严格检查,保证其质量符合施工要求,杜绝劣质材料。

相关部门应该对材料的运输以及储藏环节进行控制和管理,定期抽查,保证材料的质量。
        (三)注意沥青混合料结构层的设计
        沥青结构层的设计包含上中下三个层面,每个层面的厚度都应该不小于最大公称粒径的2.5~3倍。在进行设计和施工时,为了保证各个施工部分的黏合性,应该在基层以及上、中、下各个面层之间洒布一定厚度的透油层,增强各材料之间的粘结强度,使各层面之间更加紧实。
        (四)科学设计沥青混合料的组成
        路面层沥青混合料的组成应该按照密级配的配比来进行设计,保证用这些材料铺设的路面能够密实、稳固,不会因为比例不协调造成施工用材的不标准。在一定的条件控制下,有的集料可使用人工砂代替天然砂,因为人工砂的杂质更少,级配良好,更有利于密实结构的形成,不会对其他材料的黏性造成不良影响。而沥青的具体用量则应该根据具体的情况进行科学确定,通过合理分析施工区域的地况、气候、交通量等情况来确定矿料间隙率和设计空隙率,并以此为依据合理控制沥青用量。
        (五)对沥青混合料配合比根据具体情况进行优化
        在使用沥青混合料进行施工时应该严格按照相关的设计及标准进行配比,不能按照经验或者感觉来私自决定配合比。在进行具体的生产过程中还要根据具体的状况来对配合比进行不断优化,从而确保沥青的最佳用量。例如,在一些情况下,只要保证不违反相关的施工规范及标准,可以对矿粉的相应比例进行调整,减少不够粘附的用料比例,以此保证施工的有效性;再比如,可以从酸碱平衡的角度来优化用料选取及配比,用碱性的填料来中和用料中的微酸性,使其结构更加稳定,增强路面强度,减少出现病害的几率。
        (六)加强对沥青混合料摊铺施工的管理
        在进行沥青混合料的摊铺时,要对其速度进行合理控制,保证施工的连续性,下料后要及时将其均匀摊开铺设,在施工前要进行清场,保证现场中无闲杂人员,不会对作业造成不良影响。如果发现有摊铺未压实,也必须是在现场管理人员的统一指挥下来进行,不能混乱地盲目开展,要先将出现问题的地方清理干净,然后用相同的沥青混合料进行修补。
        四、农村公路沥青路面病害的处治措施
        (一)针对路面裂缝的处治措施
        首先,对于那些因为气候原因造成的路面基层裂缝处理起来较为简单,若缝宽较小,将缝隙中的各种杂质清理干净,用热沥青或乳化沥青灌缝封堵就能很好地解决这些问题;而缝宽过宽的,则应该先进行填实,然后用烙铁封口,再在表面撒砂扫匀。其次,对于因为基层强度不足引起的裂缝,应先处理基础,再修复路面;再次,对于那些路基强度良好的地段上出现的那些较为轻微,但是面积比较集中的裂缝,可以根据具体情况选用乳化沥青稀浆或热沥青进行处理。
        (二)针对麻面松散的处治措施
        对于那些因为在低温环境下施工造成的麻面松散,将散料收集好,等到气温回升后进行喷油封层即可;与这种状况相反,若是因为高温造成的病害则应该采取完全不同的处理办法,将其全部清除后再按照相应的步骤和要求进行重新施工;而因为基层强度不足、松软变形引起的松散,最先要做的便是对其基础进行处理,保证其强度符合要求后再重新施工。
        (三)针对坑槽的处治措施
        如果仅仅只是面层上有坑槽,那么只需要对坑槽进行处理,首先要确定损坏的范围及程度,并据此划出需要开槽修补的轮廓线,然后对线内范围中出现破损的路面进行开凿,对槽壁进行切削时应该注意采用合理的角度,保证切面的垂直,一直开凿到未发生破损的面层。开凿后要保证将所有碎料清理干净,为后期填料施工提供一个良好的粘结表面,使填料能够与原始的部分充分结合。如果坑槽内有水,应该合理利用手中的工具将水分完全处理干净,保证表面的干燥。清理好后要先撒布沥青粘结层,然后再进行摊铺。填料的厚度应该略高出原始路面,保证在碾压之后新路面也能略高于原路面,只有如此才能保证在后期的自然碾压中不会产生凹面。如果不仅仅面层出现了坑槽,路面基层都受到了损坏,那么就应该先处理好基础上的病害,然后再修复面层。
        (四)针对路面沉陷的处治措施
        如果基础层完好,只是面层出现了不均匀沉陷,那么只简单处理略微不平整的部分即可。如果是基础结构受到破坏,进而引发的沉陷,那么必须先处理基础层的问题。若路基沉陷的程度已经造成了较重的影响,使得路面的各种铺装材料已经出现了松动、破损,严重的甚至已经造成了坑坑洼洼的现象, 那么就应该将其归类到坑槽病害中。
        (五)针对路面翻浆处治措施
        对于那些出现轻微翻浆的路面,往往是因为面层渗水造成的,因为水含量增加,使得基层的承载力及稳固性降低,等其自然干燥后稍作处理即可。而如果渗水严重,造成了较大面积或者更加复杂的状况,则应该具体问题具体考虑,如果是因为软土层,就挖除,换填透水性好的材料;如果翻浆只发生在较小范围,可以通过打稳固桩的方式进行处理;若是情况较为严重,就用加深边沟,开挖横沟,以及设置纵向小盲沟等方式进行处理;如果是因为基层水稳性不良或含水量过大原因导致,则应该采用挖除-换填的形式处理,需要注意的是要对其基础进行分层压实,保证其结构的稳定性。
        结语
        随着社会经济的发展,农村地区的经济也逐渐出现了全新的景象,在农村脱贫致富的过程中,在城乡一体化建设中,公路的作用都不容忽视,要想对沥青路面出现的各种病害进行防治,首先就应该了解其成因,在此基础上才能采取针对性的防治措施,保证道路的正常使用。

参考文献
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