张鸣
湖南交通国际经济工程合作有限责任公司 湖南长沙 410000
摘要:在我国经济发展推动下,公路桥梁工程的运输量明显增加,沥青路面相较于水泥混凝土路面在行车舒适性、安全性以及路面耐久性等方面都具有绝对优势,在道路运输过程中,超载、重载等现象时常发生,因此,人们对沥青路面的施工建设提出了更高的要求。本文首先分析了公路桥梁沥青路面出现质量病害的影响因素。并结合实际工程案例,对沥青路面常见病害及病害的防治对策和修复方法展开系统性叙述,希望能够为相关从业人员提供借鉴,仅供参考。
关键词:公路桥梁;沥青路面;病害防治;修复
前言:沥青路面具有行车舒适性良好、表面平整、噪音低、施工周期短、养护便捷等优势,在公路桥梁建设中得已广泛应用。但是,在我国经济发展推动下,机动车数量日益增多,超载、重载车辆越来越多,对公路桥梁沥青路面带来严峻挑战。如今,公路桥梁工程通车几年内其沥青路面就出现了裂缝、沉降、车辙、施工缝等病害,严重影响着公路桥梁工程使用寿命。因此分析公路桥梁沥青路面病害,并采取针对性对策对病害进行防治、修缮具有重要意义。
一、导致公路桥梁沥青路面出现病害的因素
结合以往工作经验,导致公路桥梁沥青路面出现病害的主要因素可分为两方面:第一,社会因素,在我国经济增长推进下,公路客运量、货运量不断提升,车辆超载现象时常发生,一定程度上加剧了沥青路面的老化、开裂,甚至出现了不均匀沉降现象。第二,人为因素,其主要包括公路桥梁建设与城市规划不相协调;在施工过程中一味追求施工进度,赶工期而忽略了施工组织管理;监督管理部门没有对施工进行有效监管,导致不符合施工标准的材料应用在沥青路面施工中;公路桥梁养护对策不合理,没有及时对所发现的病害进行修补,导致病害问题愈加严重[1]。
二、工程概况
某市公路桥梁路面为沥青混凝土路面,计划对长度为2884.55m的沥青路段进行升级改造,该路段为双向4车道,设计速度为每小时45km,项目改造的主要工作内容为对沥青路面所存在的病害进行修补,对于损坏严重的沥青路面进行重新铺设。
三、公路桥梁沥青路面病害分析
(一)裂缝
在沥青路面中,裂缝病害是较为常见的,如下图一所示,沥青路面裂缝其走向不固定、深浅不一,并且不同原因所导致的裂缝其危害性也存在一定差异。例如:纵向裂缝、温度收缩裂缝等。
纵向裂缝还分为两种形式,一种是在行车道位置,条带状纵向裂缝,另一种是在公路路肩或紧急停车道处月牙形裂缝[2]。之所以会在行车道出现裂缝,主要由于车辆车轮持续对路面进行碾压,路面持续受力产生裂缝,此外施工时路基路面结构不合理导致路基承载力明显不足,在车辆长期碾压下也会产生裂缝。
温度收缩裂缝的产生是由于环境温度急剧降低,沥青路面材料发生收缩变形,收缩应力大于沥青材料本身的抗拉强度,道路裂缝随即产生,通常情况下,在高温环境下,沥青具有较好的弹性,并且其温度应力会被释放。温度收缩裂缝还与沥青类型、混合料配比等相关,在分析裂缝产生原因时还需结合工程实际。
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(二)不规则下沉、脱落
沥青路面出现下沉脱落是很严重的质量问题,其下沉现象往往是不规则的或者路面沥青出现局部脱落现象。不管是沥青路面沉降还是沥青表面脱落都会对行车安全带来隐患。公路桥梁沥青路面出现沉陷与路基沉陷有着直接关系。例如:在案例工程中,9平方米左右的路面存在沉陷情况,平均沉陷量已经达到10cm以上,在分析沉陷原因时发现,沉陷路段下方存在软土地基,在长时间的车辆承载力作用下,地基承载力逐渐退化,导致沥青路面沉陷[3]。沥青路面出现面层脱落的原因包括以下几点:路面排水功能不健全,沥青路面长期受到雨水侵蚀,导致成块脱落;重型货车超载碾压导致沥青层脱落;沥青路面养护不当,裂缝病害严重导致面层脱落。
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(三)车辙
车辙即在沥青路面由于车辆长期碾压在车轮朝向出现的纵向凹陷。造成车辙的主要原因就是车辆车轮长时间碾压同一区域,并且沥青材料自身具备塑性变形能力,致使在车轮方向产生凹陷[4]。换个角度来讲,车辙的形成还需沥青混凝土材料有关,材料缺陷导致面层强度不够,难以应对车辆长期荷载。
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四、公路桥梁沥青路面病害防治对策
(一)裂缝防治对策
在防治沥青路面裂缝时,应明确裂缝产生原因,据此制定针对性防治对策。在案例工程中裂缝的主要形成原因为道路改造时,路基路面材料衔接处理不合理,针对这一部分选择重筑路堤、重铺路面,并在路堤路面接触处,铺设土工布,避免出现温度裂缝、反射裂缝。针对已经存在的沥青路面裂缝,根据裂缝宽度不同选择不同方法,若裂缝宽度小于5mm,则先用风机将裂缝内灰尘杂物清理干净,向裂缝内灌注热沥青材料进行处理;若裂缝宽度大于5mm,则顺着裂缝对铣刨路面,铺设土工布,进而铺设道路中面层和上面层。
(二)车辙防治对策
防治沥青路面车辙,应从材料方面入手,在案例工程中在重新铺设沥青路面时,选择应用高粘度沥青,并在其中加入改性剂,得到改性沥青材料,进而提升沥青路面在高温状态下的稳定性和低温环境下的抗裂性能。在案例工程中,对沥青路面车辙病害进行处理时,根据车辙特点应用不同的处理对策。若车辙深度在8mm以内,长度在30m以内,则通过对沥青路面进行烘烤,借助于沥青路面流变性,加入新沥青材料,进行碾压夯实,直至路面平整[5]。若车辙深度在8mm以上,且长度较长,路面严重磨损,则先使用铣刨机对路面进行拉毛,将路面清理干净后,重新铺设沥青混凝土。若是由于软土路基而产生的车辙,则应当对路基进行加固,再重新铺设沥青路面。
(三)不均匀下沉、脱落防治对策
对于沥青路面不均匀沉陷、面层脱落等问题,防治对策主要包含:优化路基结构、处理软土路基,在公路桥梁建设之后,做好沥青路面养护工作,发现存在裂缝病害及时进行处理,避免裂缝严重出现面层大块脱落现象。对于已经存在的沥青路面沉陷现象,在案例工程中选择对该区域进行封闭改造,对沉陷部位进行挖除,选择合理对策对路基进行加固,铺设沥青路面[6]。对于面层脱落,对路面进行清理之后应用与路面相同的沥青混合料进行修补,并进行碾压、找平。
(四)施工缝防治
对于沥青路面施工缝的防治,应从施工计划抓起,将施工现场的干扰因素排除掉,避免在施工过程中出现停顿。在摊铺沥青时,处理好拼接缝。在案例工程中,沥青摊铺时,出现停机待料情况时,则待沥青温度降低到135摄氏度以下时,使用摊铺机熨平板对横向接缝进行设置,确保上下两层纵向接缝间隔在1m以上。
结束语:综上所述,在经济发展推动下,我国公路桥梁工程建设规模越来越大,一定程度上为人们出现提供便利,随着投入使用年限越来越长,沥青路面开始出现裂缝、沉陷、脱落、车辙等病害,影响公路桥梁安全性。在对一系列病害进行防治时,需结合工程实际情况,采取针对性处理方法,提升沥青路面行车舒适性、安全性。
参考文献:
[1] 杨荣太. 关于公路桥梁沥青路面的病害防治[J]. 建筑工程技术与设计,2018(33):2274.
[2] 向盈泉. 公路桥梁沥青路面的病害防治[J]. 科技资讯,2019,17(5):79-80.
[3] 胡锦轩,刘旷怡,李顺凯,等. 沥青路面裂缝病害的危害及防治措施探讨[J]. 四川水泥,2020(2):143.
[4] 罗明. 浅谈沥青路面常见病害的成因及防治[J]. 四川水泥,2019(2):66.
[5] 李秋实. 浅谈沥青混凝土路面施工中常见病害及防治[J]. 大陆桥视野,2018(4):143.
[6] 李声淦. 公路桥梁的病害成因与养护管理[J]. 新材料新装饰,2020,2(18):158-159.