张晶轩
摘 要:沥青混凝土路面指的是用沥青混凝土材料做为面层的路面,它是高速公路等很多高等级公路中最为常见的局面类型。在长期的车辆往来和外界自然环境因素影响下,沥青混凝土路面有时会发生不同程度的裂缝、变形等破损问题,不仅会直接影响公路的正常使用,威胁往来车辆的行车安全,还会导致公路养护维修成本的增加和使用寿命的缩短。为了减少沥青混凝土路面的破坏,我们必须要从常见的一些路面破坏类型入手,分析破坏原因,进而采取有针对性的防护措施,才能确保其良好的使用状况。
关键词:沥青混凝土路面;破坏分析;防护措施探究
沥青混凝土路面是沥青与经过人工选配矿料,经过一定比例拌制而成的混合料铺筑的局面,由于其具有良好的耐久性、摩擦性和承压性,并且施工期短,养护维修简便,表面平整,行车舒适,因而在一些高等级公路中得到非常广泛的应用。随着近年来公路交通运输网建设的加快和车辆对路面要求的不断提高,做为高等级路面代表的沥青混凝土路面也是得到了快速的发展。而与此同时,由于多种原因造成的沥青路面破坏现象也越来越多,并引起了交通管理部门的重视。各种路面病害问题对交通安全和运输服务构成了严重的威胁,已成为我国公路交通运输事业发展中亟待解决的问题。
1 沥青混凝土路面病害类型及成因分析
1.1 裂縫类
裂缝是沥青混凝土路面中最为常见的病害问题,沥青混凝土路面裂缝按其成因大体可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝即主要是由于往来车辆荷载作用下产生的裂缝;而非荷载型裂缝则主要是受外界环境影响以及施工工艺不当,材料不合格等原因而产生的裂缝。如施工中沥青与混凝土混合配比不当,搅拌不均匀,路基压实度不足,压实不均匀等都会造成路面的各种质量问题,导致路面基层软化,强度不足,路面老化变脆等质量问题,继而在过往车辆的荷载作用下产生路面裂缝。裂缝的表现形式主要有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝以及反射型裂缝等几种形式。
1.2 变形类
路面变形的表现有局部沉陷和路面褶皱推移两种,路面局部变形形成的坑洼和褶皱会严重影响路面的平整度和使用功能,并且还容易导致雨水的聚集,加快路基的腐蚀损坏。路面沉陷的原因,一是由于施工时局部路基压实度不足,强度不够而造成的,在车辆荷载的压力下造成局部沉陷变化,而大面积的沉陷则往往是由于路基不均匀沉降而引起的;二是由于没有及时处理和修补路面裂缝,地表水沿裂缝渗入地基,造成地基发软,继而导致路面出现沉陷变形。路面出现褶皱推移变形的原因,主要是由于施工把关不严,路面材料组成设计不合理造成的;再加上高温环境和车辆超载的影响,使得路面强度不足以抵抗车轮摩擦下的水平作用力,继而产生褶皱推移变形。
1.3 松散类
路面松散主要表现是路面在过往车辆车轮的摩擦作用下出现沥青混合料表面层中的集料颗粒脱落,松散现象会造成沥青面层脱落,导致路面强度和力学性能的不足,使路面更容易出现磨损损坏,甚至引发一些交通事故;并且这种松散还会从公路表面向下发展,久而久之还会造成路基层的损坏,缩短公路使用寿命。路面松散的原因主要还是跟施工材料有关,比如沥青用量不足,沥青粘结性差,集料颗粒外裹粉尘过多或是矿料过湿,铺撒不均匀等都会导致这种路面松散的现象。除此以外,沥青的老化,路面的水损坏等也会导致这种路面松散问题的发生。
2 沥青混凝土路面病害的预防和处理
2.1 沥青混凝土路面病害的预防
沥青混凝土路面病害的预防主要应从设计阶段材料选用和施工阶段过程控制入手。半刚性路面材料选择时,应选用抗拉强度高、抗冲刷性能好、温缩和干縮系数小的材料做基层;选用松弛性、粘结性能好,针入度大的优质沥青做为面层,同时为了提高面层抗温缩性能,还可采用橡胶沥青在沥青砼表面做封层。设计中,应采用合适的面层厚度,确保半刚性基层不因干缩或温缩产生裂缝;合理设计基层和底基层结构,同时做好路面的排水设计。在施工阶段应按照技术要求严格控制沥青和混凝土的混合比例,确保两者拌和均匀;严格控制集料质量、规格和路基层碾压施工时的含水量;严格控制施工温度及压实效果,压实中确保足够的压实度。
2.2 沥青路面病害处理
(1)裂缝类。由基层干缩、温缩引起的裂缝,首先应清除裂缝中的尘土与杂质物,将缝壁加热至粘性状态后,稠度较低的沥青灌入填充到裂缝中,填入石屑并捣实后将缝外多余的石屑和沥青等清除干净,保持表面平顺。而对于一些轻微裂缝,可先用铣刀扩缝,将裂缝周围的杂质物清扫干净后,沿裂缝涂刷少量低粘稠度沥青,均匀撒上一层石屑,然后再用轻型压路机压入路面。
(2)变形类。对于较轻微的波浪变形,可在夏季高温时用重型压路机反复碾压,以消除路面褶皱波浪,改善路面平整度;对于基层结构破坏而引起的沉陷,应先处治加固好基层后,方可重新修补面层;对于路基不均匀沉降引起的局部沉陷,如基层已密实稳定,可只修补面层。
(3)松散类。由于低温施工或沥青用量偏少造成的局面松散,应先收集路面松动矿料,待环境温度升至15℃以上时,喷洒一定量的沥青和粗砂,然后再用轻型压路机压实。对于坑槽的修补处理,应先划出修补轮廓线,沿线开凿至坑底稳定坚实部分,将杂物清扫干净后,填入沥青混合料,并用压路机压实整平。
参考文献
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(作者单位:河北省邯郸市光太公路工程有限公司)