公路养护中的沥青路面预防性养护技术应用实践

2020-03-06 08:31陈奠东
工程建设与设计 2020年9期
关键词:稀浆封层预防性

陈奠东

(甘肃省天水公路局,甘肃 天水741000)

1 引言

随着我国公路系统不断完善,对于公路沥青路面养护工作要求也越来越高。各类大中型养护设备的引进也将公路沥青路面养护水平提升到了一个新高度。而预防性养护技术作为一类新型养护技术,是一种全方位多层次系统性、周期性、强制性保养措施,能够减少沥青路面早期损坏现象,有效延长公路沥青路面大中修年限,有效降低公路沥青路面全寿命周期养护成本。

2 预防性养护技术概述

2.1 主要特征

公路沥青路面预防性养护是在相对固定的路面结构前提下,充分延长沥青路面使用周期、延缓路面损坏情况,有效改善已有交通环境。预防性养护能够有效降低公路路面维修成本,延长道路使用寿命,通过在现有沥青路面的基础上进行调节改善,将沥青路面病害水平维持在低层次水平,达到养护公路的目标。预防性养护强调预防性作用,针对道路病害出现之前或路面病害发生初期对路面预先养护处理,尽量避免在沥青道路出现显著病害时开展养护,减缓路面使用性能恶化速率,延长路面使用寿命,促使公路养护工作向更健康、更科学的方向发展【1】。

2.2 应用要求

预防性养护应用要在沥青路面结构、性能较为完整时开展工作。此时沥青路面结构、性能良好,可以对道路病害进行针对性处理。若沥青路面结构、性能出现变化,就不能开展预防性养护。采用预防性养护工作能够有效减少后续维护成本、时间,保证交通通畅性,发挥出公路服务性能。沥青路面在不同时间段都有一个养护周期。一般来说,表面封层能够持续1~3a 时间、裂缝填封运营时间在2~4a、石屑封层与稀浆封层周期在5~7a、薄层罩面则在5~10a。当然,这只是大致规律,具体养护时间还要根据公路沥青路面实际情况,采取因地制宜,根据路面和交通实际情况而定,将这个时间可以作为一个经验性参考。

2.3 实施时机

针对沥青路面预防性养护,要合理选择相应时机,结合所存在的病害问题,确立适宜养护措施及养护工作实施时机。预防性养护时间确定涉及性能、荷载、环境等多种因素,综合沥青路面损坏类型,抓住排水、防护2 大关键要素,确保排水功能正常、完好,防护工作技术上满足工程建设要求。

2.4 路面病害类型及成因

2.4.1 桥头跳车

对于公路道路与桥梁交界处,多使用硬质钢材进行处理,若直接使用沥青路面进行处理,能够有效提升交界处平整程度,提供较好的汽车行驶条件。但是,若沥青材料压实度不足或不均匀,材料受环境影响交界处出现高差,最终会导致桥头跳车问题出现【2】。

2.4.2 车辙

车辆超载是导致沥青路面出现车辙主要因素。受外部荷载影响,车辆在行驶过程中会对路基承载能力产生较大影响。在承受过量荷载时,路面、路基横断面会承载较大压力,容易出现较大形变,经过长期作用会引发质变,导致路面产生侧向位移、凹陷等问题,最终导致车辙问题出现。

2.4.3 松散和坑槽

松散和坑槽在损坏较为严重的沥青路面普遍存在。在行车荷载作用下,路面集料会剥落形成麻面,即为松散现象。坑槽是松散后材料在车辆碾压、外部因素影响下被带离路面后所形成凹陷问题。这2 种病害问题主要是由于微小病害不断深化、发展产生的结果。

2.4.4 裂缝

一般情况下,沥青路面在使用3~5a 后会出现较为严重的裂缝问题,且路面裂缝较为常见,特别是在夏季比较明显。在夏季环境温度较高,车辆行驶速度较快,路面之间存在较大摩擦,同时释放大量热能,导致公路沥青路面出现裂缝问题。

沥青路面裂缝通常有3 种形式,分别为:横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。3 种裂缝形成原因有着十分明显的差异,但这3 种裂缝均是由于地面地基受力均匀性较差所导致的。在公路建设过程中,因公路质量不达标,路面与路基基层未均匀压实,且路面荷载量过大,甚至超出路基承载范围,最终出现较为严重路面裂缝问题。

2.4.5 沉陷

沉陷属于较为严重的路面损坏问题,会对行车安全产生较为严重的影响,严重时会造成爆胎,对交通产生阻碍甚至引发车祸。造成沥青路面出现沉陷的原因较多,若路基承载能力较弱、路面设计施工不标准都会造成这些问题,或外部荷载超出正常承受范围、路基水文地质条件较差等情况也会导致路面出现沉陷问题。

3 公路沥青路面预防性养护技术的应用方式

3.1 稀浆封层

稀浆封层将稀浆混合料均匀摊铺在公路沥青路面上形成相应养护层。稀浆封层主要原材料包括乳化沥青、填料、添加剂、矿料、水等,在进行制作时要保证在常温条件下处理。具体配比可以参照《微表处和稀浆封层技术指南》标准要求。实际预防性养护操作过程中,稀浆封层应用比较广泛,除个别沥青路面出现微小缺陷外,都能够有效延长公路沥青路面使用寿命,提升公路服务水平及质量。

3.2 碎石封层

碎石封层包含同步碎石封层、普通碎石封层2 种处理方式。同步碎石封层可以将沥青结合料、骨料同时撒布,两者能够充分接触,应用更为广泛。且同步碎石封层能够有效提升低等级公路沥青路面使用寿命,附着性、防滑性、耐磨性、经济性较为显著。同步碎石层施工周期短、能耗低,短时间即可开放施工区域。施工过程中要注意沥青和碎石配比、沥青温度等重要参数,确保碎石封层施工质量及周期【3】。

3.3 微表处理

微表处理是在稀浆封层基础上发展起来的一种养护方法,适用于城市主干道、飞机跑道、高速公路等高标准、高要求沥青路面处理。微表处理与碎石封层类似,防滑性、耐磨性良好,施工周期较短,能够在较短时间内实现通行,对于交通影响较小,且能承受较高外部荷载。微表处理施工过程中污染程度很低,常温下施工无粉尘、无噪声、无烟雾,维修完成后,沥青路面美观性、平整性较高。一般情况下可以用于车辙、沉陷等轻微病害的处理。具体施工过程中要注意先进行其他病害处理,才能进行微表处理。

3.4 雾封层技术

雾封层技术属于较为高效的沥青路面预防性养护技术,其施工成本较低,针对沥青路面部分轻微病害问题处理成效较为显著。雾封层所使用的材料流动性较高,能够更好地适应沥青路面局部出现老化情况,特别是受到外部荷载反复挤压造成的路面缺陷尤为适宜,能够很好地改善路面破损问题。经雾封层处理沥青路面能够延长至少2~3a 使用寿命,提供更为可观的经济效益和社会效益【4】。

4 结语

针对公路沥青路面进行预防性养护,首先需要考虑路面结构、病害类型及程度,其次要掌握路面状况、交通流量、环境条件、预算资金、政策法规等方面要求,在公路沥青路面寿命周期内,对其开展预防性养护,转变“重建轻养”观念。深入开展预防性养护技术研究,确立适宜、合理的公路沥青路面养护维修措施,延长其使用寿命,节约养护管理成本,充分发挥公路工程作用。

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