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摘要:对于高速公路来讲,在长期运行过程中会因为受到车辆行驶荷载过大引发各种病害,特别是裂缝病害直接影响到道路通行质量,对高速公路使用寿命也有较大影响。因此,文章就结合具体工程案例分析高速公路沥青路面裂缝病害检测活动,就处治措施提出几点建议,希望可以实现高速公路沥青路面有效维护。
关键词:高速公路;沥青路面;裂缝病害;检测处治
引言
1工程概况
某高速公路为双向四车道,公路自正式通车以来已经运营了十年左右。面对当前越来越多的车辆通行运输,公路沿线已经有不同程度的裂缝、坑槽以及龟裂,这些病害严重影响了车辆行驶,因此需要针对病害进行检测,确保公路可以继续运行。
2病害检测
2.1检测内容与方法
高速公路运营部门安排项目组详细检查了该高速公路当前具体使用状况,对当前路面具体情况进行评估。项目组重点进行六项指标检测,也就是人工破损调查、路面平整度、路面车辙、路面抗滑、填挖方区段、中分带开口栅;然后,项目组通过选取重点路段进行针对性专项检测,检测项目包括了路面结构强度、钻芯取样、油面层厚度检测、排水设施有效性调查、土基承载板试验、土基强度检测、相关室内试验等等。具体检测情况见下表1,通过开展检测能够提供给路面专项维修设计工作重要依据。
表1 路况调查主要内容与检测数量
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2.2破损检测
经过现场实际勘查后发现,该高速公路路段内病害类型主要包括四种,分别是横向裂缝、纵向裂缝、车辙以及修补。采取PCI进行评分,评分等级比较低的路段合计325.759km。首先,横向裂缝贯穿了行车道及超车道属于反射裂缝,一共有6条路段出现了百米长的裂缝,共计里程290km,占到了检测路段的59.5%。其次,纵向裂缝属于线性不规则疲劳裂缝,是由于车辙病害不处理继续发展而来的,其主要分布在行车道两侧轮迹带处,病害部分里程达到了252km,占到了检测路段的50%。修补病害则主要在横向裂缝和纵向裂缝较重处分布,属于线状病害发展而来的,病害分布合计里程达到了300km,占到了检测路段的66.9%。根据《公路技术状况评定标准》(JTGH20—2007),评定单元为公里,下表2所示的就是行车道路面RQI评定等级分布。
表2行车道路面RQI评定等级分布
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2.3病害原因分析
2.3.1横向裂缝
项目组在公路现场,针对横向裂缝病害共计钻取了55个点位,这其中有35个芯样横向裂缝已经贯穿到面层和基层当中去,而且大部分裂缝外观呈现出下宽上窄或者是上基层破碎。通过对其原因进行分析,了解到一方面是因为基层成型过程中,由于基层材料失水出现收缩导致生成规则横向裂缝;另一方面,由于基层材料温度骤降出现的低温收缩和开裂。随着温度湿度不断变化,车辆荷载反复作用使得沥青面层底面裂缝沿着竖直方向持续向上扩展,一直扩展到路表,形成了横向裂缝。
2.3.2纵向裂缝
本次取芯路段没有太多纵向裂缝,因此一共取芯点位合计9个,9个中有3个点位发生位置是在面层。通过了解病害特征以及芯样外观以后可以了解到,纵向裂缝具体表现为无支缝、无变形,主要发生在行车道轮迹带、填方段、挖方段,这种裂缝属于疲劳裂缝,是自上而下的且裂缝主要贯穿在上面层或上、中面层。仔细分析造成横向裂缝原因为项目运营时间过长,主线各断面近四年的累计轴次就达到2197~2195万次(原设计累计当量轴次为712.75万次),分析车型组成可以了解到大货车占比达到了60%,重型车辆过多导致面层出现结构性疲劳,最终造成了开裂问题。
3处治措施
3.1压浆法
对于沥青路面裂缝病害,采取压浆法进行修补主要是结合裂缝具体形成情况,选择合适的砂浆来对裂缝表面进行封堵处理,将灌入裂缝的砂浆进行压实处理。需要注意的是,在进行压浆处理工作之前需要对裂缝周围路面进行清扫,将裂缝中残渣、废渣等彻底清除,然后结合现场实际情况选择合适的物料,比如选择硅酸盐水泥等材料将裂缝清除,确保施工质量。
3.2普通沥青灌缝法
对于沥青路面裂缝修补,成本最低、操作最为便捷得方法就是普通沥青灌缝法,这种方法可以很好地控制沥青加热温度。根据大量试验可以了解到沥青最佳的加热温度区位在150℃~160℃,完成加热以后放到容器中观察,然后决定控制器浇灌次数。值得注意的一点是,温度降低到正常范围内才可以恢复交通。
3.3SBR改性乳化沥青灌缝法
SBR改性乳化沥青灌缝法是通过应用一种全新填缝材料,将这一材料同其他配料相互混合,比如混合5%的橡胶粉与1%的丁苯胶乳等,经混合处理后进行裂缝修补。使用这一方法时,为了能够将裂缝修补效果发挥到最佳,可以适当加入适量石屑。由于SBR乳化沥青有较好渗透性与稳定性,因此建议大力推广和使用。
3.4沥青裂缝再生技术
沥青裂缝再生技术主要是将沥青路面材料回收再利用,这样能够在确保维修质量的同时减少维修成本。这一技术运用条件为面层材料没有出现明显老化且下层稳定性足够。沥青裂缝再生技术缺点在于无法延长公路实际使用寿命,因此如果要使用这一技术就需要进行利弊权衡再做选择。
结语
总而言之,对于高速公路沥青路面来讲,裂缝病害严重影响路面使用效果。因此,必须要加强路面裂缝病害检测工作,采取有效地修补技术进行修补概述,保证高速公路能够持续运营,提高高速公路整体运行质量。
参考文献:
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