沥青路面病害的早期养护管理方法要点

2023-11-21 08:18王龙
运输经理世界 2023年24期
关键词:面层沥青路面病害

王龙

(贵州省安顺市关岭布依族苗族自治县公路事业发展中心,贵州安顺 561300)

0 引言

沥青路面在长时间运营后,会出现各种病害问题,倘若得不到及时处治,路面病害会加剧,对车辆通行安全造成影响。所以,需要加强对沥青路面病害的早期养护管理,及时解决沥青路面病害问题,恢复公路基本性能,为车辆稳定通行奠定基础。

1 沥青路面早期病害成因

1.1 水破坏

随着水渗等外部影响,沥青路面会受到相应的侵蚀,在下部碎石沥青剥落的情况下,结构强度会随之下降(见图1)。在行车荷载的持续影响下,路面会出现局部网裂、结构破损的不良情况,路面出现大范围破损的可能性也会大大提高。水渗入沥青面层后,随着行车荷载的影响,会对基层内部造成侵蚀,久而久之,内部结构的稳定性会大大下降。

图1 水破坏引起的路基沉陷

一般灰浆量控制不当结构裂缝情况更为突出,且容易造成更大的病害问题。在一处有灰浆渗流的情况下,该区域可能出现严重的网裂和形变,结构破坏可能性大大增加。水渗入面层后,会大大削弱沥青与碎石的结合性。在行车荷载的冲击下,面层下部的水会使路基中的粗集料处于松散状态,结构强度随之下降。

从施工的角度来看,水破坏多与混合料不均匀有关,与外部的客观因素也有一定的关系,如重型车辆荷载。由于因南北方地区气候存在一定的差异,南方降水量较大,因此沥青路面受水破坏的影响更大,相应的病害问题也更为严重。近些年,一些农村公路开始采用改性沥青或抗剥落剂SMA 路面,以防治相应的病害,尽管有一定的防治效果,但并不能彻底避免水破坏,仍需加强对相关防治策略的研究[1]。

1.2 裂缝

沥青路面裂缝主要有横向和纵向两种。纵向裂缝(见图2)主要与地基和填土不均匀有关,尤其是在新旧路面结合的部分,因沉降情况存在一定的差异,容易出现裂缝等病害。此外,在施工过程中未能规范处理土质台阶,分层填筑施工不合理(特别是在表面渗水比较严重的区域),也容易引发纵向裂缝。

图2 纵向裂缝

横向裂缝主要与温度应力有关。该类裂缝一般出现在温度变化较大的区域,且会逐步延伸扩大。在沥青面层自身抗裂缝能力下降的情况下,更容易产生温度裂缝等病害问题。并且,在面层裂缝受到冲击的情况下,结构容易出现下陷和形变等情况,进而产生更为严重的结构破坏。

1.3 表面松散

路面表面松散主要与沥青混凝土表层集料脱落有关(颗粒脱落多与集料颗粒未能与沥青稳固黏结有关),且会持续性地影响下部基层。

第一,集料颗粒被粉尘包裹,沥青与结构的黏结性大大下降,最终导致二者剥离。

第二,未在表面离析处布置足量的细集料,会影响结构的黏结性,相应的施工难以达到既定的要求。久而久之,在客观环境的影响下,沥青材料会出现老化的情况,其与集料的黏结力会大大降低,结构稳定性也会随之削弱。

第三,沥青面层达到较高的密实度才能与各类混合料稳固地结合,否则会影响结构的黏结性,进而出现混合料脱落或其他不良状况[2]。

1.4 泛油

泛油病害是一种常见的路面问题,其形成机制与多种因素的综合作用密切相关,在高温天气条件下,泛油现象更加突出。泛油的主要原因之一是沥青混凝土层向上移动,这与高温的影响密切相关。在高温季节,路面受到长时间的高温照射,沥青混凝土的温度逐渐升高,使其中的沥青物质变得较为流动,从而导致沥青混凝土层向上运移,形成泛油病害。

此外,新建沥青路面通车后的首个高温季节更容易出现泛油现象。这是因为新铺设的沥青路面中的沥青物质可能尚未完全固化,而在高温影响下以及持续荷载作用下,沥青会被加热,导致其流动性增加,从而导致泛油现象。

沥青混凝土结构在高温和降水的双重影响下也会发生变化,这会进一步提高泛油病害的发生率。高温使沥青与矿料的黏结性下降,使路面结构的稳定性减弱,容易发生表层泛油病害;降水则会进一步影响路面的稳定性,将油污带入路面内部,加速泛油病害的发展。

1.5 推移

在基层性能不佳或超载行车的情况下,会随之出现推移的情况。在沥青路面铺筑施工之前,如果未能细致地清理基层表面,或是透层油撒布不均匀,会影响面层与基层的黏结,接缝部分会因推移出现裂缝,相应的病害问题也会随之加深,会严重影响结构的稳定性。此外,如果基层未能达到既定的平整度要求,或是面层的厚度不足,在行车荷载的影响下,面层会出现波浪或其他质量问题,会对结构的稳定性造成不良影响。

2 沥青路面病害诊断方法

2.1 地质雷达诊断

地质雷达是一种先进的非破坏性检测技术,在沥青路面病害诊断中发挥着重要作用。应用地质雷达技术,可以实现对路面结构和材料的深入探测,从而准确分析病害的类型、位置和程度。地质雷达诊断过程如下:

第一,进行地质雷达诊断之前,需要确定诊断区域,规划测量路线,清理测量区域的表面杂物,确保地质雷达的正常运行。同时,选择适当的地质雷达设备和探头,根据诊断目的和深度确定测量参数,确保数据采集的准确性和有效性。

第二,进行数据采集。在实际测量过程中,使地质雷达设备沿预定的测量路线移动,同时记录不同位置处的信号响应,通过连续的扫描,以获取一系列关于路面材料的回波数据。

第三,进行数据处理与分析。对原始数据进行滤波、去噪等处理,提取有效信息。利用地质雷达软件进行数据处理,进行数据层析成像,得到路面下不同深度的剖面图像。观察图像特征,以判断可能存在的病害类型,如裂缝、坑洞、松散层等。根据图像特征,确定病害的位置和类型,将不同的病害标记在剖面图像上。通过对比剖面图像和实际路面情况,以准确定位病害位置,为后续维修和养护工作提供依据。

2.2 平整性诊断

沥青路面病害平整性诊断过程包括数据采集与准备、数据采集、数据处理与分析、平整性评价、分类、结果分析和报告撰写等。

第一,确定诊断区域并规划测量路线,选用适当测量设备进行准确的数据采集。

第二,通过高精度测量获得路面微小高差数据,通过滤波和平滑处理获得平整度剖面图。基于剖面图结果,采用评价指标进行定量评估并将路面分级,从而对病害进行分类。

2.3 目视巡查法

目视巡查法是最常见也是最基本的沥青路面病害诊断方法之一,通过人工目视巡查路面情况,仔细观察病害的类型、分布及严重程度等特征[3]。这种方法可以快速地初步判断路面状况,特别适用于较为明显的病害。在具体的诊断过程,经验丰富的工作人员可以迅速发裂缝、坑洼、变形等病害,从而为后续的诊断和维修提供参考。虽然目视巡查法在初步发现病害方面有一定优势,但存在主观性较强、对细微病害不够敏感等局限性。

3 沥青路面养护要点

3.1 厂拌热再生沥青路面养护

对于大面积的沥青路面病害,一般可采用厂拌热再生沥青路面养护技术进行相应的处理,以起到优化结构的效果。在具体施工过程中,应注意以下要点:

首先,对老化、劣化的路面进行清扫,去除杂物、灰尘等。

其次,使用专用设备将厂拌热再生沥青料运输至工地,将其出厂温度控制在130~160℃之间,将热再生沥青料均匀地摊铺在路面上,确保摊铺厚度和平整度符合标准。

再次,进行碾压作业,通过压实设备对沥青料进行压实,使其与路面紧密结合。

最后,对施工后的路面进行表面处理,以提高路面的平整度和耐久性。

该养护技术能够充分利用再生材料、减少对新材料的使用,还能有效提升路面的性能和使用寿命[4]。

3.2 坑槽及沉降病害处理

坑槽及沉降病害是常见的公路路面病害,需要采取有效措施进行处理。

对于坑槽病害,需要先对坑槽的形成原因进行深入分析,可能是交通荷载、材料老化、地基不稳等多种因素引起。可以通过清除坑槽内的杂物,填充适当的修补材料,然后进行压实和平整,以恢复路面的平稳性和牢固性。此外,也可以考虑铺设新的沥青混凝土面层,以彻底修复坑槽病害,提升路面的整体性能。

沉降病害可能是地基松软、水土流失、不当施工等原因引起的。处理沉降病害需要综合考虑地基的稳定性和强度,充分考虑地质条件和施工技术,可采取加固地基的方法,如灌浆、土工格栅等,以提高地基的承载能力和稳定性。此外,可以考虑对沉降区域进行填充和加固,以恢复路面的平整度和均匀性[5]。

3.3 裂缝病害养护

裂缝不仅会影响公路路面的美观性和平稳性,还可能引发更严重的病害。针对裂缝病害的养护,需要对裂缝的类型、成因进行详细调查和分析,确定其具体特点,以便制订针对性的养护方案。在裂缝病害的养护中,常见的方法包括填缝和封闭。对于较窄、浅的裂缝,可以采用填缝材料进行填充,以防止裂缝扩展和进一步损害路面。对于较宽、深的裂缝,可以采用封闭材料进行封闭,以恢复路面的平整性和稳定性。填缝和封闭的养护方法不仅能够修复现有裂缝,还可以预防裂缝产生,延长路面的使用寿命。裂缝病害的养护还需要充分考虑材料和施工工艺的选择。选择填缝和封闭材料时,需要考虑其黏附性、耐久性、抗老化性等,以确保养护效果持久。在施工过程中,需要保证养护材料的充分填充和封闭,以及适当的压实和平整,确保养护层与原有路面紧密结合,避免因养护不当而引发新病害。此外,定期的养护检查也是裂缝病害养护的关键。为此,应安排工作人员定期巡查路面,及时发现新的裂缝和已有裂缝的扩展情况,以便及时采取养护措施。同时,养护期间应加强交通管理,避免重载车辆对养护层造成损害,保证养护效果。

4 结语

综上所述,沥青路面病害问题会影响公路正常运行,任其恶化必将影响区域交通的稳定性,甚至引发严重的安全事故。为此,养护人员应对具体病害问题进行细致分析,在明确病害原因的基础上,采取适宜的处理方法。此外,新建沥青路面施工完成后,应对路面进行合理的养护,提高养护质量,避免路面过早出现病害,保障区域交通稳定运行。

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