关于二级公路沥青路面的病害分析与防范措施

2023-01-07 06:07高尚亮
居业 2022年2期
关键词:封层车辙沥青路面

高尚亮

(甘肃省临夏公路局康乐公路段,甘肃 临夏 731500)

作为公路系统的重要组成部分,二级公路在国家经济发展,区域物质文化交流等方面的作用显著。因此各公路养护部门也非常重视公路的养护工作,尤其是沥青路面的养护。同时公路养护也是路况良好,公路使用寿命得以延长的基础保障,在当前经济飞快发展和二级公路通车里程不断增加,且不断投入新技术、新材料的公路在新的使用要求形势下,更离不开现代化科学养护。因此对养护技术、养护部门都提出了更高的要求。

1 二级公路沥青路面养护的必要性

及时对二级公路沥青路面进行养护,可通过对路面微小病害的修复,避免路基侵入水分而遭到破坏,进而保护整体路面结构。同时可使返修的次数减少,不仅是对大修费用的节约,更使路面使用寿命延长,保证路面能以良好的状态为人们出行提供服务。

沥青路面病害是受到内外各种因素的综合反应,是一个由慢到快的破坏过程,破坏程度逐渐严重,养护成本也随之会大大增加。所以养护部门应加强日常养护巡查力度,及时发现路面出现的微小病害和破损,根据其产生的原因,采取针对性的处治措施,避免病害扩大,进而破坏路面整体结构。

2 二级公路沥青路面病害问题

2.1 路面的沉陷问题

沥青路面出现沉陷指的是路面出现面积较大的变形和下沉现象,分析出现这种现象的原因主要有:(1)公路排水系统不能很好的发挥运行功能,特别是在雨水较多的季节,路床的路基会因此而出现程度不同的沉降问题,使路面出现下陷;(2)路基的强度不够,主要是基层的强度和周围的强度之间的差异较大,在通过超载行驶的车辆时,会对路基产生无法承受的压力,也会使其出现沉陷;(3)采用不正确的施工方法也是路面发生沉陷的重要因素,一般路面局部沉降是由于在路面进行压实时压实强度不够或不均导致,路面大面积沉降则是因为路面下降不均匀而引起。

2.2 路面的车辙问题

路面产生车辙的原因是多辆车在同一个线路行驶,路面反复受车辆的荷载作用的碾压导致,根据车辙的类型这种问题可分为:(1)结构性车辙,在车辆的荷载大于路基设计荷载值的情况下,会破坏到路面基层,这是一种永久性的破坏,导致路面出现较多的凹字形较宽的断面;(2)流动性的车辙,路面在许多车辆荷载反复作用及夏季高温影响下,超出了路基的稳定性要求,导致出现流动变形现象,且逐步叠加,被车轮部压过的路面会下凹。

2.3 沥青面层病害现象

路面横向裂缝基本上垂直于路的中心线,而且有大小不一的缝宽,缝长在整个路幅贯穿,纵向裂缝平行于行车方向。许多原因均会导致公路出现裂缝,最常见的原因为沥青胶结料配比不合理,因为沥青胶结料在摊铺过程中对温度要求较高,而面层直接暴露在空气中,加之各地区的温度变化及车流量大小各有差异,在路面病害未及时处理或者未因地制宜选择合适的沥青胶结料,极易出现反射裂缝和路面脆裂。

3 二级公路沥青路面病害问题的影响因素

3.1 道路规划和设计太过于依赖工程技术

在二级公路沥青路面工程实际施工过程中,相关施工人员尚无法从根本上避免和应对因路线穿越不良所引起的各类危害,更多情况下是需依托于相应的工程技术加以处理。比如,为避免二级公路沥青路面遭受严重损坏,部分施工企业针对不同路基情况,如,地质断层带、地震多发带、软弱土基带、岩性不稳定带、海滨地区等,采取并实施了各类具有针对性的措施,而此类措施的执行和实施一定程度上增加了建设阶段的工程造价。且从长远角度来看,依托于相应措施所建设完成的路基,在后期投入运营后整体不稳定性未得到改善。此外,在时间不断推移背景下,部分科学性、合理性较为薄弱的路基防护路段,各类病害频繁发生,导致沥青路面滋生一系列问题,如,车辙、唧泥、松散、坑槽、沉陷、网裂、龟裂等。

3.2 沥青路面损坏的施工

从某种程度上来讲,沥青路面病害产生的最为直接因素是施工因素,从占比来看,沥青路面病害中施工所产生的损坏内容大约为80%,因此,相关部门需对沥青路面病害中的各类施工因素进行全面认识和了解。

按照二级公路沥青路面工程具体施工顺序来看,可以得出以下三个可能造成沥青路面病害的施工因素。

第一,确保所采用沥青混合料达到优良级配标准。从整个施工来看,混合料的配合比从中发挥着基础性作用,也是路面质量的基础保障。一般情况下,二级公路沥青路面工程中所采用的混合料多为嵌挤密实类型,具有连续性和均匀性特点,若集中配比容易导致档集料过多或者过少,都容易对后期混合料的摊铺和压实产生不利影响,且容易在沥青路面前期施工过程中产生损坏。

第二,混合料的出厂温度和运输保温。在二级公路沥青路面施工中,对混合料的出厂温度以及运输过程中的保温工作具有十分严格的要求,通常以160~190℃最为适宜,如果温度超出上述数值范围将加速沥青老化,而温度未到160℃时同样会影响路面施工。因此,若混合料出厂温度不达标或者运输过程中保温工作不恰当,均有可能引发沥青路面的病害。

第三,沥青路面的摊铺和压实。在二级公路沥青路面施工过程中,路面摊铺和路面压实是其中最为核心的步骤,也是沥青路面病害产生的核心施工因素,若施工阶段产生严重的离析、推移或者未能遵照相关要求开展施工作业等,这些因素的存在都有可能在沥青路面投入使用后引发各种病害。

3.3 公路养护管理不到位

为有效延长二级公路沥青路面的使用年限,保养管理是其中不可或缺的一项保障性因素,若保养管理不到位或保养管理过程中存在问题,则易于引起沥青路面出现病害。在保养管理方面,出现问题的因素主要包括以下两种:一方面,公路运输超载。在二级公路沥青路面病害问题中,超载当属“第一杀手”,尤其是在二级公路早期投入使用阶段,若发生严重超载问题,则会在一定程度上对二级公路沥青路面的整体性产生破坏。在早期运营环节,二级公路沥青路面尚未达到最佳的结构性,如果路面车辆超载易于导致沥青路面产生裂纹,并出现严重的离层现象。另一方面,从沥青路面保养方面来看,作为沥青路面质量的重要保障条件,若保养工作不及时,同样容易造成沥青路面病害现象。

4 沥青路面维护工作的基本特点

第一,二级公路沥青路面在开展维护工作时,需确保维护工作的经常性、预防性以及周期性,定期对公路路况进行全线路巡视,对路面具体使用情况进行随时随地的掌握。并以路面实际情况为根据,进行日常小保养和周期性、经常性养护工程计划的有效制定,而针对范围较大或者超龄路面的维修,应及时安排大中修工程以及改建工程。

第二,二级公路沥青路面的维护保养工作,还需以现代先进科学技术为前提条件,进一步增强养护技术管理工作。通过对先进检测仪器设备的有效应用,完成对路况材料的有效采集,积极引入路面管理系统,对实际路况进行正确的评估和评价,提出更加科学化、更加合理化的养护措施;进一步加大各类新技术、新材料以及新工艺的推广力度和应用力度,全面发展现代沥青路面养护技术;养护工作需强调机械化与人工相结合,以确保养护工程的最终质量。

第三,在开展沥青路面维护工作时,需对相关维护计划和施工管理进行强化,以前期计划内容为标准,做好一系列后续工作。如,进度安排、人员组织以及物质设备供应等,顺利实施养护工作计划。除此之外,还需着重分析沥青路面养护的经济核算和成分计算,以确保工程在经济效益和社会效益方面的双重获取。

第四,沥青路面的维护还需秉承“安全生产”理念。围绕相关技术安全措施进行全面制定,增强相关维护人员安全方面的教育力度,严格执行相关安全操作规程,在确保生产安全,文明施工的基础上,实现交通畅通以及环境保护。

5 二级公路沥青路面病害的应对措施

5.1 合理应用开槽灌缝工艺

二级公路沥青路面发生沉陷,一般会导致路面面层出现不均匀沉降,在车辆连续荷载作用下常会出现裂缝,特别是在阴雨天,裂缝中灌入路表水后会直接导致路面内部结构出现损害。如果处理不及时,会导致附着在基层的细骨料逐渐流失,甚至导致路面发生凹槽现象,所以路面的裂缝需及时采取相应的处理措施,才能防止其受到进一步损害,为车辆的行驶提供安全保障。养护人员在处理路面病害问题时可以采用开槽灌缝工艺。使用开槽专用工具,把路面的裂缝做成矩形小槽,用吹风机进行清缝,然后用自行进行加热和灌注的灌缝机填塞热熔型聚合物,以此来有效的处理路面裂缝。使用开槽灌缝工艺需注意,因为该工艺用到的开槽工具比较特殊,密封胶的技术性能较强,在处理路面裂缝后大大提升了路面的质量和耐久性,对裂缝的进一步扩展起到有效的抑制作用,要求工作人员熟练掌握开槽工具的使用方法,从而高效的完成路面裂缝处理,使路面使用寿命延长的同时保障车辆安全行车。

5.2 车辙的维修

沥青混凝土路面的车辙会导致路面结构的承载力超出上限,如果不能及时采取有效的处理措施会对路面结构和交通安全产生较大的威胁,可以从以下方面确定处理方案:(1)尽管车辙现象只发生在轮迹处,但它说明整幅路面都有不同程度的缺陷;(2)路面产生车辙说明半刚性的基层已经遭到破坏或侵害;(3)两侧车道没有车辙出现说明行车道和两侧车道是两种承载力不同的路面。车道结构的承载力在此时已经达到上限,两侧车道可以承受一定的承载力,还可继续使用。所以根据实际情况可以制定出以下维修方法:(1)整幅路基基层一次性重铺,把缺陷彻底消除,整个路面正常使用性能完全恢复;(2)分期维修行车道和两侧车道,先对行车道进行维修,根据已有的交通资料和两侧车道的承载能力确定行车道的使用寿命,并根据该使用寿命设计维修行车道车辙方案的依据,等行车道和两侧车道共同达到使用期限后再同时进行维修和处理。

5.3 碎石封层

随着相关部门在不断的改良沥青材料,加上机械工艺的进步,碎石封层的优势更加显著,通过该技术对道路进行维修,可使道路表面具有良好的防水、耐磨、抗裂和抗滑性能。因为碎石封层多面体的石料要通过充分的稳压才能逐步实现更稳定的最大平面为底的状态,所以在施工早期表面石料的稳定性较差。为使这一问题得到解决,如果路面的交通量相对较大,可把碎石封层设置为双层,通过石料嵌锁作用增强,保证路面更加稳定。而且可利用稀浆封层,因为稀浆封层用到集料和乳化沥青混合物的级配较高,利用稀浆封层摊铺机进行拌和并在路面铺设,待稀浆固化以后交通便可开放,这种方法对路基稳定性良好,路面出现程度不同病害(如疲劳龟裂、氧化等)的道路比较适用。稀浆封层可使路面抗滑性能和部分路面的平整度有效恢复,还能封水,避免表面疲劳龟裂和裂纹进一步扩散,成本较低,且快速有效,促使道路的使用寿命延长。

5.4 进行机械化养护

二级公路进行机械化养护指的是基于科学的施工组织管理下,采用相关技术通过对机械合理的配备和使用,使公路养护按照相关质量要求高效的完成任务。二级公路的机械化养护是一种同步于社会总体发展的动态化养护,在经济的快速发展和科技的不断进步下,也在逐步提升机械化养护的水平。但由于二级公路养护具有其特殊性,许多养护用到的机械化设备成本较高,部分设备利用率相对较低。为此,应该参照以下原则配备养护设备:(1)配备养护路面的机械设备应该因地制宜,体现高效、配套、适用和经济的原则;(2)应该根据道路病害维修和主动预防养护相结合的原则配备机械设备;(3)配备的机械设备应该充分体现新材料、新技术和新工艺等的原则;(4)基于节能和安全环保的原则配备所需机械设备;(5)应该根据机型的多功能性和方便维修的原则配备机械设备。

6 结 语

总之,随着我国公路事业及建设技术水平快速发展,对路面基层也不断进行深入研究。二级公路沥青路面的病害对路面的质量和寿命都产生较大影响,养护维修成本也因此增加,所以公路养护部门想要二级公路使用寿命延长,提升人们出行的驾乘舒适度与安全性,首先需要根据导致病害的因素采取针对性的预防和治理措施,以保障行车安全,同时需不断研究和开发新型的治理病害的方法,为新时期公路的养护发展提供坚实的技术保障。

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