浅析公路沥青路面主要病害及养护措施

2021-12-12 19:22王玮薇
交通科技与管理 2021年35期
关键词:养护措施沥青路面

王玮薇

摘 要:当前,我国已步入了“建养并重”阶段,为了更好地做好路面养护工作。本文在全面了解沥青路面主要病害及其成因的基础上,提出了几种常用的养护措施,同时,依托某具体工程案例提出了微表处施工养护方案,以期全面提升工程质量。

关键词:沥青路面;病害成因;养护措施

中图分类号:U418.6 文献标识码:A

0 引言

截至2020年底,我国公路总里程已超过了500万公里大关,随着公路交通量的逐渐增长,很多公路出现了超载重载问题,在行车荷载和自然因素的长期作用下,路面病害问题愈加严重,严重影响了道路的服务水平,若不能很好地处理路面病害,将会进一步扩大路面损害范围,对公路交通运输能力造成严重影响,甚至会产生交通事故。为此,必须及时做好公路养护工作。

1 沥青路面主要病害及其成因

伴随我国经济的迅速增长,很多公路交通量与日俱增,尤其是超载重载问题严峻,将会加快路面早期病害的发生,或者导致路面结构性损坏。沥青路面因其优异的性能,在我国高等级公路建设当中得到了广泛应用。但在大量调查当中,路面病害问题频发,主要病害及其成因如下:

1.1 裂缝

在沥青路面通车运营当中,裂缝是最常见的病害,一般来讲,裂缝类型较多,主要分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。(1)横向裂缝。垂直于车辆行驶方向的裂缝被称为横向裂缝,其产生的原因主要在于温度、基层沉降差异等。目前,半刚性基层是我国沥青路面最常用的基层类型,基于此类材料的特殊性,在温度、湿度变化过程中,材料极易出现收缩形变,从而产生开裂,若裂缝反射到面层,同样会形成反射裂缝。(2)纵向裂缝。平行于车辆行驶方面的裂缝为纵向裂缝,根据以往经验,可以将纵向裂缝产生的原因归结为以下几点,第一,行车荷载和超载作用下,在路面行车轮迹周围出现基层或面层裂缝,并逐步向基层发展。第二,地基稳定性较差,引起不均匀沉降,进而产生裂缝。第三,施工碾压不到位,压实度不符合规定,或摊铺时接缝位置处理不好,则产生裂缝。第四,路面表层积水排出不及时,水下渗之后,产生唧泥问题,从而影响路面结构强度,加上在行车荷载作用下,从而出现裂缝。(3)网状裂缝。相互交错的纵横向裂缝共同构成了网状裂缝,路面被裂缝分割之后,路面整体呈现出网状。究其原因网状裂缝产生的原因在于路面结构或路基路面压实度与规定不符,或者说是混合料质量不合格,无法满足强度要求等。

1.2 坑槽

在沥青路面上当沥青混合料骨料脱落后,极易形成坑洞结构,也就是我们所说的坑槽。一般来讲,坑槽产生的原因不外乎以下几点:第一,雨水存留在路表,并渗入到路表缝隙,在车辆荷载影响下,极易影响路面质量。从而导致沥青和集料剥离。第二,施工过程中,混合料温度太高,导致沥青老化,从而影响集料的粘结效果,出现集料剥落,最终产生坑槽。

1.3 车辙

在行车荷载反复作用下,沥青路面极易产生变形,多数变形在荷载作用之后,便可迅速恢复原状,但极少数情况下,一些变形属于不可恢复类型,在荷载反复作用下,便会产生累积塑性变形,即车辙病害。一般来讲,车辙类型主要分为3种,即结构性车辙、失稳性车辙和磨耗性车辙。对于车辙病害而言,其主要原因在于以下2点,第一,施工材料原因。据研究表明,普通沥青具有相对较差的高温稳定性,加上近年来交通量持续增长,重载超载问题严重,在上述两种因素的共同作用下,路面很可以出现变形现象。第二,设计施工原因。从早期修建的公路工程实际分析,部分主干道的实际荷载远在设计荷载之上,施工中为了缩短工期,往往会出现路基压实度不符合规定要求,路面空隙率过大,相关指标与设计规定不符等情况。加上高温、重载交通等因素的制约,将会加重沥青路面病害,导致沥青路面流动性变形问题严重化。

2 沥青路面常用养护措施

2.1 雾封层养护

雾封层是最常用的一种沥青路面养护措施,其主要构成材料包括乳化沥青、改性乳化沥青等养护剂材料,在养护施工当中,雾封层需要采用专用施工设备将其均匀喷洒至需要进行养护的路面上,雾封层的应用,可以有效填补路表空隙、稳定路表松散集料,此外,通过还原剂制作的雾封层能够对老化的沥青路面进行修复。

雾封层直接在路表面喷洒养护材料的技术,养护成本比较低,它可以封闭道路表面的孔隙、微裂缝,防止水分和空气进入路面结构中而引起路面结构的破坏;另外,当路表面已经发生松散类病害,在病害不严重的情况下雾封层能起到稳定失去粘结性的骨料的作用,保护路表并降低老化、风化带来的影响。随着养护技术的发展,使用沥青再生材料制作的再生型雾封层也受到工程人员的认可,此种雾封层喷洒至原有路面后,能够对已经氧化的沥青进行还原,修复其性能,延长道路使用寿命;雾封层施工技术也相对简单,开放交通迅速,替班施工完成后两到三个小时就可以让车辆通行。

2.2 微表处养护

微表处是公路路面薄层罩面技术之一,是由改性乳化沥青、集料、填料、水和特定的添加剂按比例拌和得到的混合料均匀摊铺形成的一种封层。微表处施工在现场完成材料补给和摊铺,能在很大程度上提高施工效率和质量,是公路预防性养护的关键措施之一,具有以下特点:

第一,施工速度快。微表处施工采用连续式稀浆封层摊铺机,一般情况下一天可以摊铺大约500吨微表处材料,微表处路面施工后一小时就可以通车,适用于交通流量比较大的道路。

第二,提高路面抗滑性。微表处不仅能够修复裂缝,还能够增加车辆与路面间的附着力,提高路表摩擦系数,改善抗滑性。

第三,节能环保。微表处施工过程全程在常温下进行,和传统热拌沥青混凝土路面相比,微表处技术能够大量降低对环境的污染,并且减少因为高温加热消耗的能源,具有绿色环保道路建设的优势。

第四,延长施工季节。地表温度为以上就能进行微表处施工,一年当中可以施工的時间长。

第五,经济效益好。微表处路面造价比较低,并且性能良好,能够延长高速公路的维修周期,节约建设资金。

3 工程概况

某公路工程通车运营2年多,每日交通量较大,且多重载与超载车辆,路面早期病害严重,为了避免病害范围发展,决定选取微表处预防性养护进行处理。微表处施工前,为了确保大面积正式施工质量,决定选取500 m代表路段为试验段进行摊铺施工。在公路建设规模持续扩大的同时,路面养护任务也越来越重。为了有效解决路面病害问题,恢复路面使用性能,本文提出了微表处预防性养护施工方案,具体施工技术要点如下:

3.1 原路面处理

微表处施工对原路面具有一定要求,一般只可以修复路表轻微病害,不能作为承重层,因此,原路面必须具备一定结构强度。因此,在施工前,需先做好原路面处理工作。比如,填补完路面上的坑洞,若路面裂缝宽度大于5 mm,可通过灌缝法进行处理。若裂缝宽度在5 mm以内,直接通过微表处修复即可。若路面车辙病害较为严重,先铣刨处理,后铺设沥青混凝土材料。若车辙深度在15 mm以内,则可直接采取微表处施工,若车辙深度较大,也可采取多层微表处施工。路面清理时,要及时将路面上的杂物清理干净,比如树叶、垃圾、尘土等,并冲洗、吹干,保证路面干燥、洁净,有利于微表处材料下渗路面基层。

3.2 洒铺粘层油

乳化沥青粘层油洒布时,可通过专门的喷洒设备施工,保证喷洒量和喷洒速度均满足规定要求。根据工程实际情况,确定喷洒量,保证满足规定要求,同时还要保证喷洒均匀。

3.3 摊铺施工

摊铺施工过程中,可根据施工当天具体天气情况,详细检查摊铺表面层及做好摊铺温度控制,随时进行摊铺温度测量,确保始终满足施工规定要求。随后开启摊铺机,依次将各料门控制开关打开,确保材料同步进入拌和缸内,并将乳液喷出。为保证路面摊铺之后,平整度满足设计要求,摊铺机行驶速度不宜过快,需保持匀速、缓慢前行,在摊铺施工过程中,需做到连续施工,尽可能减少停机次数,机械摊铺完成后,针对局部摊铺不到位处,可利用人工摊铺处理。

3.4 碾压施工

碾压施工中,应做好三个碾压阶段的合理控制。第一,初压。紧跟摊铺机之后即可进行初压,初压主要以双钢轮压路机为准,碾压速度不宜过快,可控制在1.5~3.0 km/h,碾压2遍即可。第二,复压。复压采用“双钢轮+膠轮”压路机施工。碾压遍数可控制在4~5遍,碾压速度为2~

4 km/h。在碾压施工中,极易出现材料粘黏车轮现象,为此,如采用胶轮压路机,施工前需采用轮胎喷水方式进行处理,避免出现粘轮现象。第三,终压。终压的主要目的是为了消除明显轮迹,因此,采用双钢轮压路机进行1~2遍碾压,碾压速度控制在2~3 km即可。碾压施工后,需及时检测路面压实度,保证满足规定要求。

3.5 养护施工

路面养护过程中,禁止一切车辆、行人通行,避免尚未成型的路面被干扰。养护阶段需及时将路面上多余的材料清理干净,待各项指标均可达到规定要求,方可开放交通。

4 结束语

综上所述,为了保证公路服务质量,降低路面病害危害程度,延长工程使用寿命,必须在路面病害早期阶段及时采取具有针对性的措施进行病害防治,做好路面预防性养护工作,有效抑制病害范围扩大,最大限度提升工程施工质量。

参考文献:

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