松桃沥青路面预防性养护技术的应用分析

2021-04-12 07:37冉彪
运输经理世界 2021年8期
关键词:松桃预防性沥青

冉彪

(贵州省松桃公路管理段,贵州 铜仁554100)

0 引言

现阶段,道路交通系统的完善性直接影响能否实现可持续发展的目标。然而,受地区环境因素、工程项目建设年代久远、车流量增加以及松桃锰矿的大力开采等问题影响,在一定程度上降低了松桃道路交通运行的安全性与耐久性。特别是沥青路面,其本身具有高温敏感性特征,容易出现车辙、沉陷以及坑槽等病害。因而,对其控制应从预防性角度入手,以降低道路养护的成本与消耗。工程建设者应结合实际工程所处环境,开展沥青路面预防性养护措施应用工作,以使其起到事半功倍的作用。

1 研究沥青路面预防性养护技术应用的现实意义

沥青路面,作为公路工程建设最为重要的路面结构层,直接受到车辆荷载与自然环境因素的影响。因而,沥青路面应具备平整性、韧性、耐久性以及抗压特性,从而满足公路工程服务年限,并为社会车辆提供行车安全环境。然而,随着道路交通流量与车辆荷载不断增加问题的出现,沥青路面受建设期间设计标准与自然环境等因素影响,出现了不同程度的病害。为改善这一现状,工程建设者应加大沥青路面预防性养护技术的应用研究力度,即在结合松桃重载车辆较多的公路实际运行情况与自然环境的影响下,提升预防性养护应用效果。此外,还要对松桃沥青路面的早期病害类型与成因进行分析,以明确预防性养护技术的应用目标方向。这样一来,沥青路面采取的预防性养护技术就能以高效、适用以及可靠性作用于公路工程建设使用,进而推动松桃现代化经济建设的全面发展进程。

2 沥青路面的早期病害类型与成因

2.1 裂缝类

作为沥青路面的主要病害形式,裂缝,可根据几何形状划分为四类,即横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝和龟裂。当裂缝处于初期阶段时,并不会对沥青路面性能造成严重影响,但受雨水、凝冻等环境因素影响后,会不断加重对路面裂缝的侵蚀。裂缝周边的路面结构层与路基含水量增加到饱和状态时,再加上松桃属于矿区,重载车辆影响较大,就会出现不同程度的沉降与翻浆等现象。此外,温度是沥青材料与沥青混合料出现开裂问题的原因所在。当其处在低温环境下,就会容易出现破裂或是破碎现象。以松桃冬季为例,温度变化程度较大,沥青材料体积的收缩特征变小,表面拉应力产生。一旦拉应力超过材料本身极限,就会在基层表面出现开裂。

2.2 变形类

经对松桃沥青路面的变形病害情况进行调查,发现主要集中在以下几种情况,即车辙、沉降、裂缝等。例如车辙病害,主要发生在重型车辆碾压路面与车辆制动环境下的路面,表面为道路磨损。更深一层,与沥青混合料配合比设计与路基压实度不合理密切相关。此种病害的特点,对路面造成永久性的横纵向变形影响。不仅会对沥青路面的外观造成影响,还会导致防滑效果下降。从安全角度来看,会降低车辆行驶的安全性,进而引发安全事故[1]。

2.3 坑槽类

坑槽病害,主要影响的是道路耐久性与美观性,车辆驾驶的舒适度。如不在早期对其进行控制,就会使路面处于快速、蔓延性的损坏状态。严重的甚至会危及驾驶人员与乘客的生命财产安全。其产生原因主要集中在以下几个方面:

2.3.1 龟裂。路基强度不够或是沥青路面的施工单位并未按照既定规范标准施工,如碾压次数不够。此情况下,路面就会出现龟裂。沥青路面年久失修,因老化产生的裂缝,面层松散,会导致坑槽病害发生。

2.3.2 松散。受沥青含量不够、沥青集料油石比较小或是沥青老化等因素影响,使其黏结能力下降,路面结构处于松散状态。在施工方面,基于对工期的考虑,存在秋末施工的情况,作业温度环境较低,使得沥青混合料温度下降速度过快,增加了压实难度。上述原因,均是加重路面松散问题影响的关键,不仅会降低路面平整度,还会逐渐形成坑槽病害。

2.3.3 沉陷。路基强度不够,就会导致路面出现不均匀沉降,进而降低基层填料的压实效果。当车辆通行就会出现压密性变形,进而引发沉陷。一些已经建成多年的沥青路面,受当时设计标准不高问题影响,再加上交通量增加,路基无法承受过多荷载就会引发路基沉陷。此问题,如不及时解决,路面积水、渗水以及变形问题存在,就会加深路面损坏,进而造成坑槽出现。

上述几类沥青路面的早期病害问题,应从根本上出发,采用预防性养护技术,来将问题控制在影响未发生或是影响不大阶段。如此,沥青路面就能以安全稳定状态作用于所处地区道路交通系统的建设控制。

3 松桃沥青路面预防性养护技术的应用控制策略

松桃县位于我国贵州省铜仁市东部,属中亚热带湿润季风气候区,冬冷夏热,具有温差较大特点。近几年,随着锰矿的大力开采及能源物流运输水平不断提升,松桃交通量急剧上升,使得公路出现了早期病害。为保证松桃道路交通系统建设运行的可持续性,采取了以下几种预防性养护技术来规避裂缝、车辙以及坑槽等病害影响。

3.1 裂缝灌封技术

此技术应用目标为:宽度超过5mm的温度收缩裂缝。技术实施时间在气候温暖的夏季。首先,对裂缝进行清理,而后,将加热后的热沥青导入裂缝中。此过程,沥青温度应控制在150~160℃。由于浇筑过程较为缓慢,需对沥青总量进行严格控制,以保证路面裂缝填充与沥青层的平整效果。当沥青温度下降至常温状态后,再开放交通。此技术运用具有简单便捷特点,无须过多人力与材料,修复后强度效果高。由于操作速度快,平均每人每天可灌注250~300m。对于宽度超过13mm的裂缝,沥青浇筑前,应将砾石或是石屑填充于裂缝。浇筑后,再在其表面铺设石屑[2]。

3.2 坑槽修补技术

按照原沥青路面的结构、级配类型以及平整度情况,采用相同的混合料进行修补作业。对于受损位置在路面底层,需从底层病害开始进行修复处治。修补坑槽过程中,要对温度进行控制。如作业环境在寒冷季节,可以采用BMH冷拌冷铺沥青混合料来处理,来避免坑槽病害造成更多损坏。季节温度合适,再着手修复。

首先,要对受损部位的深度与范围进行确定,并绘制坑槽修复的具体轮廓。当轮廓形状为矩形,应保证周围线与路线中心线垂直或是平行。此外,还要沿着轮廓槽边切割出稳定位置。这里的沟槽壁应保持垂直状态。

其次,对坑槽底部的杂物进行清除。先处治基层病害,当基层处于致密与稳定状态后,再对面层进行修复。如基层状态良好,只需将表面破损部分挖除即可。而后,采用喷涂或是刷涂方式将黏层油或是乳化沥青涂于底部与槽壁上。

最后,再进行沥青混合料摊铺的操作,应根据原始层厚度确定碾压方式。如厚度超过7cm,应采用分层碾压方式。沥青混合料应与原沥青路面材料一致,级配与压实度也要满足要求,以提高坑槽处治的适用性。值得注意的是,新填充部位要比原路面高,使压实部位与原路面保持平行,并处理好周边的接缝。

3.3 同步碎石封层技术

同步碎石封层是指,超薄的沥青碎石表面处理层,其厚度是由1~2cm的沥青薄膜黏合形成。具有力学性能灵活特点[3]。铺设于原路面后,能够有效提升存在早期病害沥青路面的抗裂性。经对实施该技术的道路使用情况进行统计,发现其不仅能够提高路面的抗渗性能,还能提升路面耐久性。但在施工处理前,应结合沥青混合料与碎石试验检测结果。在满足技术条件要求的情况下,方可实施。具体施工设备,也要采用专门的摊铺机进行作业。如坑槽小于4cm,可采用铣刨机对表面进行铣刨处理,并对杂物进行处理。而后,涂刷或是喷洒黏层油。如路面坑槽病害超出4cm,先要处理基层,并对局部强度不够的路基进行补强处理。

3.4 贴缝带技术

贴缝带,主要作用于轻微龟裂、裂缝以及纵横缝等病害的预防性养护,即将贴缝带直接粘贴在细微裂缝上,以起到补缝、防水以及黏结作用。具体操作,需根据路面裂缝宽度来确定贴缝带规格。为提高养护效率,可使用电动刷子或是吹风机,对贴缝带裂缝进行清洁处理,以使裂缝表面处于平整、无大突起以及松散凹陷问题。对于不规则的裂缝,可采用弯曲贴缝带压实,并沿着裂缝走向来完成跟踪粘贴[4]。如此,就可避免路表水沿着裂缝进入基层,进而延长沥青路面的使用寿命。采用贴缝带预防性养护,其稳定性能够更早更快地防止路面裂缝变宽。

4 结语

综上所述,沥青路面的预防性养护目标达成,需对早期病害类型与产生原因进行分析,以提高技术运用的可靠性与适用性。事实证明,只有与原路面作用状态进行充分结合,才能使坑槽修补、裂缝灌封以及同步碎石封层技术等,以高效、可持续状态为沥青路面的运行稳定性提供保障。

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