卫 楠
(沁县交通运输局,山西 沁县 046400)
沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面,是一种结合型的柔性路面,具有耐磨、抗裂、防滑、噪音低等优点,在我国从乡村到城市,从低等级公路到高等级公路均得到普遍运用。随着城市道路建设迅猛发展,城市道路状况也得到了极大改善,有力地推动了社会、经济的发展。沥青混凝土路面的设计寿命一般为15年,但大多数的设计寿命难以达到,一两年之内就需要开始维修的状况非常普遍,这是由于我国道路运输中超载超限问题日益突出,由于长期行车荷载、自然损坏及人为因素的作用,沥青路面基层结构层产生的拉应力超过了材料的疲劳程度,沥青路面就会在不同时期,出现不同程度的开裂、松散、变形等病害。这些病害的出现,不仅缩短了沥青路面的使用寿命,更制约了车辆通畅、快速、安全、经济地通行。
道路由于进入使用阶段后,在车辆荷载长期反复作用下,沥青结构层底面产生的拉应力超过材料的疲劳强度,底面便发生开裂,并逐渐扩展到表面而形成。有时道路拓宽,基层的半幅施工,局部基层存在缺陷,过分缩短工期等原因也会造成路面裂缝。
裂缝是沥青路面的一种主要破坏形式,且裂缝的出现往往是路面损害急剧增加的开始。沥青路面产生裂缝的原因很多,裂缝的种类也是多种多样的。有荷载型裂缝,即主要由行车荷载作用而产生的裂缝。也有非荷载型裂缝,主要是温度裂缝。一种是低温收缩裂缝或简称低温度裂缝。冬季,随着温度下降,沥青材料变得越来越硬,并开始收缩。一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂。另一种是温度疲劳裂缝。这种裂缝主要发生在太阳照射强烈,日温差大的地方。
当面层材料配合比不当,沥青自然老化或施工质量差,结合料含量少或粘结力不足易造成路面松散,按其类型可分为坑槽、麻面、啃边等。
麻面是沥青面层嵌缝料散失、路面不密,出现粗表麻面甚至出现渗水现象。沥青路面施工时油石比偏小,拌和、摊铺不均匀,局部粗骨料偏多,骨料空隙中无中细料填充以及沥青自然老化剥落等原因均易形成麻面现象。啃边是路面边缘破碎脱落,一般宽度在10 cm以上均可称为啃边。一般道路在施工阶段,路面边缘处压实不够,长期车辆轮胎碾压而产生断裂形成啃边。
道路进入使用阶段后,尤其是进入设计年限的中后期,路面结构层已不具备足够的强度来抵抗轮载的压应力,从而使路面在轮载作用下产生变形。常见的有沉陷、车辙、搓板、拥包等。
沉陷是路面在荷载作用下,其表面产生的较大的凹陷变形,有时凹陷两侧伴有隆起现象。其成因主要是道路在使用阶段由于路基水文条件差而湿软,不能承受通过路面传给路基的轮载应力,于是会产生较大的竖直变形,最终导致路面沉陷。
车辙是沥青路面使用期内主要破坏形式之一。路面上出现车辙,严重影响路面的使用和服务品质。车辙的危害有:路表过量的变形影响路面的平整度;轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了面层及路面结构的整体强度;雨天车辙内积水导致车辆出现漂滑,影响高速行车的安全性;在冬季车辙槽内聚冰,降低路面的抗滑能力,行车产生冰滑现象;车辆在超车或变换车道时方向易失控,影响车辆的操纵稳定性。
沥青路面裂缝出现后,在高温季节可自行闭合的轻微裂缝可不处理。如在高温时仍不能闭合的裂缝要及时进行维修,防止裂缝进一步扩大。裂缝维修方法可分为冷补灌缝和热补灌缝两类。热补灌缝:将裂缝处打扫干净,用液化气将缝壁沥青加热至粘性状态后,再把沥青或沥青砂浆喷抹到缝中,其后施作一层2~5 cm厚的粗砂加以保护,最后将矿料压实。冷补灌缝:冷补灌缝需要采用橡胶处理的冷补乳化沥青裂缝密封剂(灌缝剂)。施工时无须加热,无须专业灌缝机械,在清除裂缝内部及周围杂物后即可直接用灌缝壶将灌缝剂灌注进裂缝内,此法简单易行,可考虑多采用以减少维修费用。
麻面的处理方法:当麻面面积较小时,可考虑在麻面处施作一层薄层罩面。当麻面面积较大时,则需先铲掉上面层,喷洒粘层油后重新铺沥青混凝土面层。啃边的处理方法:切割原啃边部位,通过加厚原路面边缘的方法予以修补。若啃边出现在道口处,可采取措施对道口进行硬化处理,防止路边缘因受到较大行车荷载而破坏。
对于路面沉陷的修复。若路面不均匀沉降不严重,且路基和基层较为稳定,则可在拉毛和清扫处理后,在原凹陷处洒粘层沥青直至与路面齐平。但如果是基层结构出现沉陷而导致路面沉降,则应先对基层进行加固和修复,再对面层进行处理。对于路基下坑洞、沟槽等引起的局部沉降,应先用砂砾石、碎石或浆砌片石等将坑洞沟槽等填实,出现面积较大的暗流时,可采用桥涵跨越。
路面出现车辙后,为防止路面积水对其产生的进一步破坏,应对车辙进行修补,修补材料宜采用与原路面材料相同的材料。若车辙深度较浅,一般在8 mm以下,并对行车只能产生小幅度摆动的情况,可先清洗车辙及周边,对路面进行烘烤和添加新料后压实。若车辙深度较深,一般在8~30 mm,并对行车可能产生较大幅度摆动的情况下,应对车辙面积稍大范围内的路面进行垂直挖槽,挖槽深度不小于原坑槽最大的深度。挖槽时应尽量减少对下层材料的振动,挖好坑槽后用再生修补技术进行热处理修补。
预防措施强调在沥青路面病害出现之前,就采取有效的措施来改善路面使用性能,延长路面的使用寿命,推迟病害出现的时间甚至达到避免病害出现的效果。主要措施有:及时清除路面积水,避免路面长期浸泡在污水中;严禁行车超载超限;加大日常巡查力度,及时发现路面轻微损坏迹象,及时进行修复,从而避免严重病害的出现
摊铺、压实后的热拌沥青混合料路面,乳化沥青路面的初期稳定性差。应设专人管理,按实际破乳情况,封闭交通2~8 h。在未破乳的路面上,禁止一切车辆通行。沥青灌入式和层铺法施工的沥青表面处治路面,应及时将行车产生松散面料回扫。扫匀、压实,从而形成密实的上封层。
加强路面巡查,及时发现病害,仔细分析病害产生的原因,并有针对性的对病害进行维修。路面的清扫:在巡查过程中,发现路面上有杂物应及时清扫,随时保证路面的整洁。路面的日常清扫,应根据实际情况,采用机械或人工的方法清扫。一般高速公路和一级公路以机械清扫为主,二级公路以机械和人工相结合清扫。三级以下公路常用人工清扫,清扫路面时应防止扬尘污染环境,危及行车安全,路面的油类或化工类等污物应及时清理。
雨后路面积水应及时排除,消除行车安全隐患。汛期应对排水设施进行全面检查并及时疏通。冬季降雪天气应及时除雪除冰。采取必要的路面防滑措施。要加强经常性和预防性的日常养护,保证路面及沿线设施良好。严禁履带车和铁轮车在沥青路面上直接行驶,如必须行驶。应采取相应的保护措施。
[1]宋军.浅谈公路养护中稀浆封层技术的应用[J].价值工程,2010(21).
[2]姚青梅.改性沥青的发展现状及应用前景[J].科技传播,2010(18).
[3]谭瑞梅,朱琛.养护新技术的推广与应用[J].公路,2012(05).