高速公路沥青路面唧浆病害防治与养护施工

2023-02-01 08:59张萍
运输经理世界 2023年31期
关键词:盲沟沥青路面压实

张萍

(甘肃省嘉峪关公路事业发展中心,甘肃 嘉峪关 735100)

0 引言

高速公路在我国的交通运输中起至关重要的作用。高速公路路面作为交通流动的基础,承受着巨大的车辆荷载,加之受到气候变化的影响等多重因素的影响下,沥青路面常常会出现唧浆病害,容易给行车安全和路面使用寿命带来负面影响[1]。因此,需要进一步研究高速公路沥青路面唧浆病害的防治与养护施工措施,这对保障交通运输的顺利进行具有重要意义。

1 高速公路沥青路面唧浆病害的成因

高速公路沥青路面唧浆病害是指沥青路面表面出现波浪状或鱼鳞状的脱粒、起砂现象,该现象会导致路面变得粗糙不平,从而严重影响行车安全和路面使用寿命。唧浆病害的成因可以从材料问题、施工工艺问题和环境因素三个方面进行分析。

1.1 材料问题

在沥青路面的建设中,沥青混合料的配合比例、沥青的质量稳定性和粒径分布等都会对路面的性能产生影响[2]。若沥青混合料的配合比例不合理,如沥青含量过多或过少,都会导致路面强度不足或过度软化,容易出现唧浆病害。此外,沥青质量的稳定性也是关键因素之一。质量不稳定的沥青容易发生老化、硬化或软化,进而引发唧浆病害[3]。沥青混合料中骨料的粒径分布也会影响路面的稳定性,若粒径分布不合适,会导致骨料之间的相互锁结不够牢固,易造成脱粒和起砂[4]。

1.2 施工工艺问题

在沥青路面的施工过程中,施工温度的控制十分关键。过高的施工温度会导致沥青混合料过度流动,使得路面表面容易出现唧浆病害;过低的施工温度则会使沥青混合料凝固不良,导致路面抗剪强度不足,同样易发生唧浆病害。此外,摊铺和压实工艺不合理也会导致路面发生唧浆病害,如果摊铺不均匀或压实不足,会造成沥青混合料的孔隙率过高,使路面表面容易出现脱粒、起砂现象[5]。

1.3 环境因素

气候条件是一个重要的环境因素,高温、高湿度和强烈的日照都会加速沥青的老化和软化,导致路面出现唧浆病害。高温会使得沥青的黏度降低,容易发生流动和脱粒现象;高湿度会使沥青混合料中的水分增加,降低混合料的黏结性;而强烈的日照会使路面表面温度升高,加剧沥青的软化和流动性,进而加速唧浆病害的形成。此外,交通荷载也是一个重要的环境因素,频繁的车辆荷载会对路面造成挤压,加速沥青混合料的变形和破坏,进而引发唧浆病害。

2 高速公路沥青路面唧浆病害的特点

2.1 分布广泛

高速公路沥青路面唧浆病害在各地区都普遍存在,其分布范围广泛。这是由于高速公路作为重要的交通干线,车流量大、使用频繁,同时承受着恶劣环境因素的影响。此外,气候条件、材料特性、施工工艺等因素也会对唧浆病害的分布产生影响。因此,无论是在寒冷地区、湿润地区还是高温地区,高速公路沥青路面唧浆病害都普遍存在。

2.2 发展演变快

高速公路沥青路面唧浆病害的发展演变速度相对较快。一旦出现唧浆病害,随着车辆行驶时产生的荷载作用,病害往往会迅速扩展和恶化。唧浆病害的发展主要表现为路面脱粒、起砂、波浪状或鱼鳞状变形等现象。这些问题会进一步削弱路面的结构强度和稳定性,导致路面表面更加粗糙不平,给行车安全带来隐患。因此,及早发现并采取相应的防治措施对于遏制唧浆病害的快速发展至关重要。

2.3 防治难度大

高速公路沥青路面唧浆病害的防治相对困难。一方面,唧浆病害的成因复杂,涉及材料选择、施工工艺、环境因素等多个方面。其中,材料问题、施工工艺问题和环境因素的综合影响使得唧浆病害的防治难以通过简单处理方法进行解决。另一方面,由于高速公路的交通量大、行车速度快,养护施工面临较大的施工限制和交通影响,也给防治工作带来一定的困难。

3 高速公路沥青路面唧浆病害的防治

3.1 铣刨、挖补式维修

铣刨、挖补式维修是防治高速公路沥青路面唧浆病害的一种常见方法,该方法主要通过铣刨机和挖补设备对受损路面进行切割和清理,然后补充新的沥青混合料来修复病害,恢复路面的平整度和稳定性。具体操作时如下:

第一,使用铣刨机对受损路面进行切割和清理。铣刨机通过旋转的刀具将病害区域的受损沥青层去除,同时清理掉碎料和污物,以此保证补修层与原有路面之间的黏结性。

第二,使用挖补设备对清理后的路面进行修复,施工中可以采用挖掘机、铲车等清理掉受损的路面部分,并清理修补区域。需要注意的是,在挖补区域要补充新的沥青混合料,并确保其能够与原有路面相融合。因此,沥青混合料的配合比例应根据设计要求确定,以提高路面的强度和稳定性[6]。

铣刨、挖补式维修的优点是能够快速对受损路面进行修复,恢复路面的平整度和稳定性,提高行车的舒适性和安全性。此外,该方法适用于局部病害修复,其能够针对具体受损区域进行精确修复,从而减少对整个路面的干扰和影响。然而,该方法的缺点是在施工过程中会产生噪声、尘土等环境污染,且对交通影响较大,因此需要合理安排施工时间,减少对交通的干扰。另外,对于较大面积的唧浆病害,铣刨、挖补式维修可能不适用。

3.2 增设横向盲沟

增设横向盲沟是防治高速公路沥青路面唧浆病害的另一种常见方法。横向盲沟的作用是通过改变路面表面的水平排水方式,减少积水,降低水分对路面的侵蚀,从而减少唧浆病害的发生。

首先,要根据路面的坡度、交通流量和水文条件等因素,选择合适的位置来设置横向盲沟,通常横向盲沟应设置在路面两侧或路肩处。

其次,应根据路面的实际情况和预期排水量,设计横向盲沟的尺寸和形状,横向盲沟通常是横向凹槽或浅沟,其宽度和深度可根据需要来确定。

再次,应根据设计要求,使用适当的施工设备,如挖掘机、铲车等,进行横向盲沟的开挖和整形。

最后,定期清理横向盲沟,清除积聚的泥沙、碎石和杂物,以确保其畅通。需要注意的是,对于损坏或堵塞的横向盲沟,要及时进行维修和疏通。

横向盲沟施工相对简单,成本较低,适用于不同地区和不同类型的路面。然而,横向盲沟的设置需要充分考虑路面的坡度、交通安全和后期维护等因素。过宽或过深的横向盲沟可能会影响行车安全,在夜间或恶劣天气条件下这种影响尤为突出。因此,在设计和施工横向盲沟时,需要结合实际情况进行合理安排和综合考虑。

3.3 高聚物注浆

高聚物注浆是指将高分子聚合物材料注入唧浆病害区域,通过化学反应形成胶凝体,以加固和稳定路面,防止唧浆病害进一步扩展。采用高聚物注浆施工之前,同样要进行场地的清理,之后按照指定的配比制备高聚物注浆材料,其通常由高分子聚合物、交联剂、稳定剂等组成。然后将准备好的高聚物注浆材料注入唧浆病害区域。可以使用注射针、喷枪等设备进行注浆。高聚物注浆后,要等待其固化和硬化,固化时间主要取决于材料特性和环境条件。在高聚物注浆材料固化期间需要进行适当的养护,包括保持注浆区域湿润度、限制交通荷载等。

高聚物具有优异的黏附性、抗水稳定性和耐久性,能够有效防止水分渗透和沥青软化,提高路面的强度和稳定性。此外,高聚物注浆施工相对简便,操作灵活,适用于不同类型和规模的唧浆病害。然而,高聚物注浆施工也存在一些限制。

首先,注浆材料的选择需要根据具体的路面条件和预期效果来确定,以确保其适用性和可行性。

其次,注浆施工需要进行充分的质量控制和技术检测,以保证注浆材料的均匀性和固化效果。

最后,因为注浆材料在大面积应用时成本较高,因此对于较大面积的唧浆病害,高聚物注浆存在养护费用过高的问题。

3.4 重视施工工艺控制

加强施工工艺控制能够起到更好的唧浆病害防治作用,施工工艺控制包括多个方面:

首先,施工温度控制。施工温度是影响沥青路面质量的重要因素,施工时应根据气温和季节变化情况合理控制施工温度,避免过高或过低的温度对沥青路面产生不良影响。对此,可使用温度计和红外线测温仪等工具对现场温度进行实时监测,确保施工温度处于合理范围内。例如,在高温季节可以采用水淋降温、喷雾降温等方法控制沥青温度,防止沥青过早硬化。

其次,对压实方法和次数进行控制。应根据工程特点和需求合理选择压实方法和设备,包括振动压路机、钢轮压路机等。同时,在施工过程中,应合理控制压实次数和压实速度,以便确保沥青混合料充分密实。过多或过少的压实次数都会对路面质量产生不良影响。为此,施工方应该根据施工要求,采用恰当的压实方式,如正反向压实、交错压实等,以提高沥青路面的均匀性和致密性。

再次,合理选择摊铺和压实设备。应根据施工要求和工程规模,选择适合的铺设和压实设备,确保施工质量。对于大面积施工,可以考虑使用大型摊铺机械,以提高施工效率和路面均匀性。

最后,摊铺前应进行设备清洁,并调整好铺设参数,如速度、振动频率等,以保证沥青混合料的均匀性和一致性。

4 高速公路沥青路面唧浆病害养护施工

4.1 定期巡检与评估

定期巡检是及时发现唧浆病害和其他路面问题的关键。通过定期巡检,可以发现路面的早期病害迹象,便于及时采取修复措施,防止病害进一步扩展。定期巡检应该按照预定的计划和频率进行。通常巡检频率应根据路段的交通量、气候条件和路面使用状况等因素确定。对于交通量较大、使用频繁的路段,巡检频率可以更高。同时,巡检人员应具备专业知识和经验,能够准确判断唧浆病害的程度和具体影响。在巡检过程中,应特别关注以下几个方面:

首先,巡检人员需要仔细观察路面的情况,判断唧浆病害的程度,程度较轻的病害可以通过养护措施进行修复,程度较重的病害可能需要进行更大范围的维修。此外,需要记录病害的面积,以便后续制订养护计划和施工预算。

其次,巡检人员应该记录病害的位置信息,包括具体的路段、车道以及参考点,此举有助于对病害的准确定位和分析,方便后续维修工作的开展。

最后,巡检人员应准确评估病害对交通安全和行车舒适度的影响程度,此举有助于确定维修和养护工作的优先级。例如,如果唧浆病害导致路面起伏明显,可能会影响驾驶者的操控,增加事故风险。

4.2 合理采用修补与养护措施

除了对高速公路沥青路面唧浆病害进行修补之外,还应注重对路面的养护。具体而言,需要维护路面的平整度、及时修复坑洞和凹陷区域,可使用热沥青或沥青混凝土进行修补,以恢复路面的平整度和车辆行驶的舒适性。此外,要定期进行路面密封层施工,以提高路面的抗水稳定性和耐久性,可采用沥青封层或聚合物改性沥青封层,能够进一步提高路面的抗老化性和抗裂性能。同时,要加强路面防水处理,防止水分渗入路面内部损害路面结构。

4.3 加强路面维护管理

合理开展高速公路沥青路面的维护管理,是延长路面使用寿命、保证行车安全的关键。除了对沥青路面进行养护,还要注重对路面标线的维护。路面标线对驾驶者的安全起到重要作用。为此,需要重新施划、修复破损标线等,能够其清晰可见并符合标准要求。

对于路肩,需要进行定期进行修剪、除杂草等维护工作,保持路肩的整洁,以有效预防水损和路基下沉等问题。

此外,要建立完善的路面维护管理系统,严格对路面的巡检、维护和修复等工作进行记录和管理。通过信息化技术的应用,可实现对此类数据的快速记录、分析和共享,从而提高工作效率和决策准确性。

5 结语

总而言之,高速公路沥青路面唧浆病害的防治与养护施工是保障公路行车安全、延长路面使用寿命的重要工作。通过定期巡检与评估、及时修复病害、采取合适的养护措施等手段,可以有效防止病害的扩展,避免病害进一步损害路面质量。此外,应采用科学合理的预防、维护与养护措施,为高速公路沥青路面的可持续发展提供坚实的保障,从而为车辆行驶提供平稳舒适的道路环境。

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