公路沥青路面工程施工病害与养护技术

2021-06-30 06:57余耀东
工程技术研究 2021年9期
关键词:摊铺沥青路面病害

余耀东

中国港湾工程有限责任公司,北京 100027

公路沥青路面施工质量的影响因素有很多,尤其温度、湿度等因素控制不当会导致裂缝、坑槽等病害的发生,进而导致公路路面稳定性不足,给公路安全运行带来影响。提升公路沥青路面施工质量,并为路面工程提供完善养护,能切实提升公路路面病害的控制效果,进而为公路系统安全运行奠定坚实的基础。

1 公路沥青路面病害成因

随着社会的发展,路面工程施工在施工技术和施工工艺上有了明显的变化。其中沥青路面是常见的公路施工路面类型,但是受自然环境的影响,例如在雨水的侵蚀作用下,沥青混凝土质量会逐渐呈现下降的趋势,内部构造受到负面影响,表面质量下降;另外,部分工程没有做好施工设计,在工艺上有所缺陷,也会导致路面病害。多种因素结合起来,导致沥青路面非常容易出现裂缝的病害,会直接导致雨水侵入沥青内部,降低沥青路面结合度,影响其实用性能,导致其内部松动或者出现沟槽,使沥青混凝土整体处于非常不稳定的状态,给后续施工及使用埋下了非常大的隐患,极大地缩短了沥青混凝土的寿命。此外,沥青混凝土的配比也是一项非常重要的内容,然而部分工作人员没有做好相关方面的设计工作,导致混凝土原材料配比不符合实际应用标准,影响工程施工,为沥青公路病害的发生埋下了隐患。

1.1 裂缝

常见的路面裂缝有横裂、龟裂、纵裂等。沥青混凝土材料为沥青和其他材料混合而成,在混合反应中会形成沥青凝胶骨架结构,为路面提供承载力,由于沥青自身的抗剪、耐磨性能较好,沥青混凝土在路面工程施工中的应用较为广泛。但是在沥青路面施工中一旦存在材料不合理、技术不到位、养护不科学等问题,就会导致沥青路面产生裂缝,进而影响道路工程验收质量。产生沥青混凝土裂缝的主要原因如下。

(1)沥青混凝土施工材料选择不合理。近年来路面施工材料不断更新,沥青混凝土中所用材料的选择也不断增多,只有根据路面施工需求选择沥青集料,才能够保证沥青混凝土路面施工质量。但部分路面施工项目采购人员没有综合分析质量与效益的关系,盲目采购一些型号、质量不合规的原材料,影响了沥青混凝土施工质量,导致裂缝问题的发生。

(2)沥青混凝土配合比不科学。由于沥青混凝土化合后会发生固化而形成整体性结构,如果配合比不科学,将会导致沥青混凝土的强度及抗剪能力不足。因此在施工前,相关人员必须做好配合比试验,选择科学的沥青混凝土配合比方案,进而提升路面结构施工效果。

(3)施工工艺操作不到位。部分沥青路面施工团队的技术操作不科学,沥青混凝土材料运输时间不合理导致混凝土材料发生离析,从而影响混凝土材料的性能,进而导致沥青混凝土出现裂缝。

(4)施工中沥青混凝土路面结构养护不力。根据某公路路面的试验及有限元分析,可以得到路表面温度应力及降温幅度关联曲线(见图1),观察该曲线不难发现,路面沥青结构的路表面应力与施工后降温幅度有线性关系,因此在沥青路面施工中必须做好结构养护与温度控制,以防止因防路面应力过大而产生裂缝。

图1 路表面温度应力及降温幅度关联曲线

1.2 坑槽

沥青路面局部丧失集料形成的坑洞就是坑槽。很多坑槽是由龟裂和松散之类的病害演变而来的。若龟裂和松散等病害没有得到及时处理,则会逐渐扩大加深,形成坑槽,对路面造成更大的影响。有的道路承载压力过重,道路的开裂和松动也会加剧,这就让部分区域遭受更严重的损坏,让坑洞深度更深。市面重型卡车越来越多,很多道路都有大型货运车来往。毫无疑问,重型货运车会给道路桥梁带来非常大的压力,有的路面如果质量不过关,就非常容易出现路面坑槽。尤其是一些相对偏僻的地区,工程质量相对较差,平时也没有及时进行道路检查,出现问题的概率也比较大。

2 公路沥青路面工程施工病害处治对策

2.1 裂缝处治措施

(1)贴缝带处治。很多沥青路面的裂缝本身形状都是不规则的,因此当出现裂缝时,工作人员需要根据裂缝复杂多变的情况,采取相应的裂缝处置措施,提高路面的防水性能。其中,贴缝带可以很好地发挥作用,用于路面后可以消除挖槽,并且能够避免二次破坏。但是贴缝带的使用范围有一定的限制,它适用于直径在15mm以下的裂缝,并且在操作时要保证温度高于15℃。如果气温不足15℃,就要先加热胶层,提升施工工艺。施工中应注意尽量将贴缝带贴合到裂缝位置,保证贴缝带长度符合裂缝处治要求,在贴合后做好养护,实现裂缝处理效果后才能通车。

(2)热沥青灌缝处治。现在市面上常见的接缝材料包括密封胶、热沥青等。热沥青灌缝处治作业要保证温度高于18℃,如果不足18℃,整个施工效果会达不到预期的标准。为了保证灌缝处理效果,材料中的橡胶颗粒含量会更大,细度模数也相对比较大,这就导致其

很难渗入裂缝。为了将其灌入裂缝中,施工单位会采用开槽灌筑的方法来推进工作。雨季会加剧路面裂缝,因此处置裂缝的季节往往是春季和夏季,但是通过研究发现,温度降幅较大的冬季也是路面易发生损坏的季节,尤其是冰雪融化后,其渗透力和损坏程度远远超过雨水渗透,因此在处理裂缝时工作人员也需要考虑冬季影响,最好全年全时段保证灌缝效果,最大程度上保证沥青路面的质量。

2.2 坑槽处治措施

(1)小坑槽处治。小坑槽修补指的是仅仅修补小面积呈现龟裂的坑槽。小坑槽处治时,要用到压路机、切割机、铣床、综合维修车等器械。工作人员要先划定养护范围,从实际情况着手,用粉笔划定界限,用铣刀削除坑槽周围的路面,将四周多余的病害或者杂物切割干净,做好清理工作,然后在坑内洒透层油,让沥青可以很好地铺在地面,做好综合防护,最后压实沥青,让新旧沥青可以很好地融为一体、没有空隙,方便后续投入使用。

(2)大面积的维护措施。部分坑槽面积比较大,处理时需要更专业的施工。大面积坑槽围护需要用到沥青摊铺机、切割机、铣床及沥青洒布机等,在养护处理前,工作人员要先对病害情况进行综合分析,并根据道路施工情况进行病害原因分析,设计路面病害处理维护技术方案。如果路面基层已经受到了严重的损毁,要先对路基结构进行维修,再根据配合比来进行沥青混凝土路面施工。严重的大面积沉陷往往对应不同的沉陷原因,维修人员要注意沉陷细节,根据实际情况做不同的计划,采取具有针对性的稳固处理措施。

2.3 沥青施工污染的防护措施

为了防止污染,施工单位要做好以下三个方面的保护措施:第一,防止车辆轮胎污染;第二,防止水稳通行浮灰污染;第三,防止其他施工队伍作业带来污染。在施工前要对材料进行科学储存,防止施工材料污染影响后期施工质量。在具体施工时要做好基层结构施工与路面施工的分步控制,保证路基施工完成后的养护效果,强化路基结构的施工效果,然后才能进行路面沥青摊铺施工。

3 沥青路面施工中的养护技术措施

3.1 沥青摊铺结构养护技术

保证连接层及面层之间作业的连续不间断,要避免作业中止或者摊铺速度随意变更的情况,进而有效防止混合料的摊铺发生断层、托痕或离析等不良现象,最终保证摊铺施工的平整性。在摊铺后的压实工作中,还应切实保证结构的密实度,避免出现沥青粘连、变形的情况。

3.2 沥青路面施工养护技术

在沥青路面压实后还应积极做好养护工作,以保证路面施工沥青材料的凝固效果。沥青路面压实后应根据公路施工区域气候、水文变化情况进行养护部署,待摊铺层完全自然冷却、混合料表成温度低于50℃后方可开放交通,开放交通初期,应控制车速不超过20km/h,直至路面完全成型。及时将行车驱散原嵌缝料回扫、布匀、压实,以形成平整密实的上封层。以泛油现象为例,应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料,并仔细扫匀;过多的浮动石料应扫出路面或回收,以免搓动已经黏着在位的集料;如有其他破损,应及时进行修补。

4 结束语

公路工程项目建设中强化路面建设质量控制效果能够提升公路运行的安全性,为了提升公路建设中沥青路面病害控制效果,在沥青施工后应积极做好养护工作,尽量防治质量病害,降低沥青路面施工中裂缝、坑槽等病害的发生率,进而为公路项目运行安全性的优化提供基础保障。

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