公路养护预防性养护的关键点及对策

2020-02-18 00:58赵新
建材与装饰 2020年26期
关键词:面层预防性沥青

赵新

(沧源公路分局,云南沧源 677400)

0 引言

公路预防性养护对提高车道整体质量至关重要。公路预防性养护目的是预防各种公路病害的发展,在公路出现各种损坏初期进行维护保养,提升公路的整体性能,延长其全生命周期。对公路进行超前养护,这种思想观念对公路的安全运行具有深远意义。

1 公路预防性养护的必要性

在公路路面尚处于良好状态时对其实施预防性养护,有效避免路面表面出现病害现象,延迟路面的大修期限或者重建,仅需要以较小的投入进行修复,便可以获得良好的效果,而且有效降低公路的全生命周期成本[1]。另一方面,如果采取大规模的整修也会对人们日常出行造成负面影响,对交通运输产生极大的不便。而预防性养护工程,对路面进行修整的规模比较小,道路封闭的时间缩短,修复期间对其他交通路线产生的压力也会随之减小。

2 公路路面病害形成的原因

2.1 车辙的产生

公路投入运行后,由于车速变化频繁,加之车辆的反复刹车和启动,长时间的作用将路面压实很容易产生辙槽。当施工时基层的厚度和强度不足时,这种状况下也会加剧路基表面变形产生辙槽现象,主要是基层施工环节工程质量差所致。辙槽的产生与沥青混合料性能有直接的关系,如果混合料组成不当使其抗型性变形能力降低,施工过程中不断对路基表面进行反复碾压,使得路面层变形过大形成辙槽。

2.2 龟网裂病害的形成

龟网裂是龟裂与网裂的总称,它是一种常见的病害,在路面上产生的裂缝是相互交错的,呈现不规则状。形成龟网裂病害的原因很复杂,气候变化是路面形成龟网裂的主要因素。其次,由于路面的油石比偏低,车行过后面层产生拉弯应力。当面层的抗弯拉应力大大超过其黏结力,这种状况下必然会使路面表面形成裂纹,超载运输更加剧了裂纹向轻型龟网裂演变,其病害程度也会逐渐向中型、重型发展。

2.3 松散和拥包的形成

路面形成松散现象的因素很多,集料含泥量超标,压实度偏小,粉尘将集料颗粒包裹,造成集料颗粒无法与沥青膜粘结;温度过高的状况下拌合混凝土,使沥青老化;在沥青与集料的界面由于水分渗入,使沥青粘附性与粘结力降低等。

拥包多以局部隆起呈现,主要是施工质量的问题使得路面上下层不能很好地粘结;不均匀地摊铺混合料,造成局部细料集中;下面层未经压实其强度欠缺,出现变形位移;平整度较差的路段,车辆频繁通过,沥青面层混合料容易向低处聚积形成拥包。

2.4 翻浆病害的形成

在云南,年降雨量较多,更容易产生公路翻浆现象,当地表排水不良渗入土基面的水,在毛细水的作用下水位发生变化,如果这种现象逐渐向深处发展,伴随着气温变化形成的温度坡差其零度线不断下移,则会形成多层聚冰层。由于土质不均匀,一旦土基中水分冻结后极容易产生体积膨胀而使路面冻胀隆起[2]。当温度线不断上移,土基中冻结的层面开始溶化,而路面的导热性比较大,积聚的水分又不容易向两侧排泄。此时车辆通过则形成较深的鼓包而产生翻浆。

2.5 路面坑槽及泛油

当雨水渗入路基面的孔隙中,在车辆荷载反复作用下,造成沥青脱落,车辆通过时将脱落掉沥青的碎石甩出,形成坑槽。由于产生坑槽的因素多样,路面坑槽呈现的形状不同,如果水透过沥青面层只是在基层顶面滞留,自由水在荷载的作用下产生巨大的压力,会将路基表层的混合材料的细料冲掉,从而逐渐产生灰浆,当灰浆数量增大时就会形成坑槽。

当沥青上迁移到路表面时就会产生沥青膜,这层膜则是路面的泛油。产生泛油现象主要是局部沥青用料过多,并且在低温状况下施工,使得沥青和组合料脱离,如果基层嵌缝料散失过多,高温季节多余的沥青上移到表面泛油。如果路面积水渗入其结构中,在水的作用下沥青会溢至表面,在面层上部形成泛油。

3 公路养护的技术措施

3.1 沥青路面养护技术

遵循以“预防为主、兼和防治”的原则,在路面尚未出现病害时有效养护沥青路面。对路面实施微表处稀浆封层处理是一种常使用的养护技术,采用封层技术是为了促进路面阻力的快速恢复,改善路面的平整度,使路面的服务性功能尽快恢复。

利用薄层对路面进行覆盖,阻止路面持续恶化,薄层可以起到更好的强化路面功效。对于一项工程来说,费用尽可能降至最低是十分关键的。路面出现裂缝实施修复时应按照裂缝宽度的不同选择适宜的填补方法,无论是采用哪种方法填补封面都要先将裂缝中的杂物清除干净。

3.2 合适的预防性养护时机

时机的把握对路面的养护非常关键,及时对路面进行修复不仅能节约路面大中修周期投入的费用,而且能够持续确保路面的服务功能。这就需要从制度上规划合理的策略,针对不同的病害制定相对应的修复措施,及时进行预防性养护以延长公路的生命周期。只有熟悉各种预防性养护技术,才能够及时选择合理的措施,更好地应对路面产生的不同缺陷。因此,为了达到路面的维护目的,需要依据路面材料的不同采取适宜的技术、依据区域气候的不同选择正确的施工技术进行养护,保证路面性能良好。

现代公路养护离不开高水平的专业技术人员,企业通过对养护技术人员的不断培训,提高公路养护质量。依据公路养护技术规范,在公路设施作业时,无论是夜间还是白天作业都应按照规范要求穿标志服,而且养护管理人员需搜集与公路设施有关的路况信息。其次,为了应对资源日趋短缺的现状,本着节能、节材、减少污染的原则,在公路养护过程中提倡应用高黏结力超表处封层技术,尤其是温拌沥青超薄罩面技术是绿色预防性养护的关键技术,此项技术有效解决了摊铺过程中烟雾排放量大、对施工人员身体伤害大的问题。而超表处封层技术,在施工前依据一定比例加入矿料、树脂乳液,将乳液稀释,当其喷洒到路面上时能有效激活老化的沥青,形成保护层。

4 预防性养护建议

(1)当车辙数量总面积不大时,可以采用热再生修补方法,不仅能够使旧料就地再生利用,同时避免了旧料大面积堆放而产生占地的问题,而且大幅降低施工修补成本,也解决了环境污染问题。

(2)对于路面龟网裂的处治,采用单层罩面或者乳化沥青稀浆封层等措施,也可以用简易封面的方式进行。简易封面的方法较为经济实惠,是在龟网裂上喷一层热沥青,然后撒上一层厚度为5.8mm的粗砂封面。进行撒料与沥青喷洒时一定要均匀,按照施工规范要求碾压3~4遍,切记碾压要密实。

(3)路面裂缝形成后,考虑到云南临沧的地理条件和气候环境因素,采用热熔开槽灌缝技术对中小裂缝进行修复,工艺要求开槽的深度与宽度比要控制在2:1的范围,深度1~3cm,宽度不得小于1cm,深度比越低越好。施工中,依据裂缝宽度及时调节开槽尺寸,必须达到最低的设计要求。

(4)对于路面松散的治理,在高温状况下,如果是轻微麻面,在沥青面层不贫油时,撒适当的嵌缝料且扫均匀,让其填充到石料的空隙中。如果因嵌缝料散失形成大面积麻面则需要用较高稠度的沥青进行喷洒,同步撒适当粒径嵌缝料,撒嵌缝料时中部位置稍厚一些,与原路面接口处薄些,平整后碾成型。如果是误选酸性石料与沥青粘附性不良使路面出现松散现象,则需要全部挖除松散部分,面层需要重作,选择石料时要注意。

对于拥包的治理轻微稳定的,在低温状况下用铣刨机削平就行。而因面层因素造成的严重拥包,待温度较高时将其清除,随之摊铺粘层沥青,然后将搅拌好的沥青混合料铺筑,铺好后找平压实。因基层强度不足形成的大面积拥包,需要重新铺筑基层,将拥包挖除再作面层。

(5)治理翻浆主要是预防地下水冻结前渗入路基,采取加高路基的方法让其远离地表水面。对路基土质状况要充分考虑,确保路基处于干燥状态。预防翻浆的关键在于路基路面要有一个好的排水,才能避免地下水侵入路基,路基中无水分聚集也就不存在冻结的现象。也可以采用铺设砂砾垫层,改善路面结构[3]。砂砾铺层能隔断毛细管水的上升,当气温回升后化冻即可排水,具有的强度能有效促进荷载的扩散,从而降低路基的应力,减小路面的沉陷。

(6)对于坑槽的修补主要是确保坑壁、坑底与沥青的牢固粘结。常用热料和冷补料修补两种技术,热补料修补采用在撒布上粘层油,然后将热料倒进坑槽里,铺平后压实。这种修补技术受气候环境影响比较大。采用冷补料养护不受气温环境影响随时可以施工,不需要平整坑槽,修补料可以直接填入坑槽中,冷补料修补压实用车辆轮胎反复行走几遍压实,碾压后密实逐步增强,修补边缘无需灌缝处理,施工完毕同步开放交通。

5 结语

路面的养护应以科学的发展作为指导,并将“防治为主、防治结合”的思想观念,切实践行于公路养护工作中,促使“全生命周期”的发展理念。在对公路实施预防保养环节要不断的总结经验,梳理分析养护工作中的难点及问题,提高工艺控制水平。

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