袁万山
(东明县公路管理局,山东,东明,274500)
【摘要】随着沥青路面的普遍应用,沥青路面的各种问题也更加严重的显现出来。由于沥青的材质以及施工工艺等方面的原因,会使沥青路面出现病害问题。本文主要分析沥青路面的病害原因及通过控制施工工艺来预防路面的病害问题。
【关键词】沥青路面;路面病害;施工工艺;预防措施
1.沥青路面的病害因素
我们行走在路上,常常会发现一些沉陷、拥包、泛油、龟裂、车辙、松散、冻胀翻浆等现象。这都都是沥青路面的一些常见病害现象,而其主要便是由于沥青混凝土材质本身的问题以及在施工过程中的工艺问题造成的。
1.1结构设计的原因
随着交通业的飞速发展,路面的负荷承载力要求也愈发的高了。因此,对道路的结构设计也要求更加严格精密。一般地,在设计中,通常会由于在路面沥青层的结构分析和负载力计算上不够系统全面,而导致路面在修建的过程中不够完善,从而出现了路面的损坏。有时,部分设计师可能会忽略路面沥青铺装层的刚度要求,而导致负荷承载力不够,使道路过快出现损坏情况。设计的合理性十分重要,是工人施工的依据,也最终道路形成的依托。
1.2沥青质量的原因
沥青质量的问题也是路面病害的重要原因之一。不合格的沥青质量会使路面更加迅速地出现裂缝、松散等问题。一般无论什么工程,资金都会制约着整个工程项目,道路工程同样受资金的约束,施工者都会根据资金的宽裕度来选着沥青材料,同时道路结构的设计也都会本着经济节约的原则。从而会出现在沥青材料选择和使用上没有选用结构稳定、含蜡量低的优质沥青,然后使得沥青路面稳定性不强,抗压能力不符合该道路等级的要求,当道路使用一段时间过后或负荷承载力过大时,会导致路面出现龟裂、沉陷等病害问题。
1.3气候的影响
由于沥青材料的特性受气候的影响。路面结构的半刚性基层底部会在温度大幅度降低时产生相应的拉力作用,使沥青材料的硬度增加,同时导致其主体结构上出现收缩现象,如果温度变化得十分剧烈,那么路面结构间彼此之间的拉力也会更加增大。因此,当气候变化剧烈时,路面结构之间的相互作用力就会超过了沥青本身的抗拉能力,然后出现裂缝现象。
1.4施工工艺的原因
在沥青路面病害的问题上,施工工艺也是导致问题出现的重要原因之一,施工工艺的好坏是保证沥青层稳固的主要原因之一。一般地,由于施工工艺导致沥青路面出现病害的原因主要有以下三方面:
(1)水泥质量不合格导致施工难以达到要求。
(2)水泥与水的比例搭配不合理。当水泥比例偏高时,路面会出现收缩性裂缝;当水的比例偏高时,就会出现干裂。
(3)在搅拌过程中,温度的控制也需严格把握。一般的搅拌温度为120℃~165℃,当温度过低,搅拌会不均匀,温度过高时,沥青混凝土会很松散,粘稠度不够,都会影响道路质量。
1.5铺装完全后的路面损坏
一般情况下,当铺装完成后,道路在使用中也会受都一系列外部条件的影响,而出现损坏现象。道路进入使用后,将一直处于倾轧及各种气候条件下,会出现风化、氧化等情况。当道路长期处于高负载力下,必将出现一些裂缝、沉陷、压痕等现象。
2.沥青路面常见的病害处理方式
2.1涂胶防渗
当路面结构没有明显的变形情况,但路面却出现裂纹时,便可以采用涂胶的方式,将路面出现裂痕的沥青层修补完善,使路面裂缝处形成胶膜,阻止裂缝的继续扩大。这样做的目的是防止水分的渗透,损坏路面基层结构,从而制止路面情况的恶化。
2.2灌缝防水
灌缝的方式一般用于路面没有出现明显错台裂缝时,将高温下呈流动状的沥青灌入缝中,达到防水的目的。一般在处理时,要先将裂缝中的杂物清除干净,再将130度以上的热沥青灌入缝中,将裂缝封实,当沥青冷却到差不多60度左右时,迅速将路面多余沥青铲除,使路面平整,保持路面整洁。
2.3热烘补料
当沥青路面出现一些龟裂、蜂窝、车辙等常见的路面病害时,可以采用热烘补料的方法,处理这些病害。热烘补料的具体方法是用100摄氏度热烘病害路面,再将有害路面耙松,铲除多余路面集料,最后添加适量新料填补路面,并压实抹平,使其美观合理。同时,需要保证沥青材料要搅拌均匀。
2.4挖补填筑
当路面结构基层都已经出现病害时,并可以采用挖补填筑的方式解决路面病害问题。路面基层受到损坏时,将严重影响路面的稳定性,一般的补缝灌料方式已不能挽救,必须挖除病害层,再分层填筑,同时加固。在处理过程中需注意,必须完全清楚废料,之后再用高压吹风机吹干净修补界面的杂物,保证界面平整干净;在填筑的过程中,必须控制结构层的填筑厚度,不得超过6cm,同时注意在不同结构层之间的衔接面上涂满粘层油,保证结构层之间完全粘合;最后必须保证无死角死面的存在,保证补充材料的压实度在95%以上。当填筑完后,需要做防水处理。
3.沥青路面常见的预防措施
3.1合理设计施工方案
路面沥青铺装层是道路结构层的最表面层,也是直接影响行车安全运行的重要结构。因此,在道路的施工过程中,必须保证对沥青铺装层的抗压能力的合理分析计算,对不同路段的设计,对其道路本身的结构受力分析会在一定程度上有所不同。例如对于一些类似连续桥梁、悬臂桥梁等桥梁路面沥青层结构的设计,需对其承载力的受力方向及大小进行精密计算,避免产生因设计不合理而出现的裂缝。所以,设计合理的施工方案,是保证沥青路面有效长久使用的前题,也是保证抗压能力的主要手段之一。
3.2保证路面材料质量
沥青材料也分好坏,在其特性上也有所差异。选用高抗压抗裂、耐低温的优质沥青材料是保证路面沥青层稳固基础。一般情况下,在重要路段、交通量大的城市道路上,一般选用含蜡量低、抗老化力强、耐高低温气候强、高粘度的沥青材料。在保证沥青材料的同时,也需保证其骨料的质量。一般选用结构稳定、耐磨性强的骨料,保证其骨料的良好嵌挤效果,与沥青产生良好的粘附作用,避免骨料与沥青的分离,搅拌不均匀。在配置过程中,也需要根据不同路段的气候条件及交通情况选用不同性能的材料进行调配。使其充分发挥本身的高稳定性及耐磨性,保证路面的使用年限,预防病害的发生。
3.3完善施工工艺
在整个道路建过程中,精密的施工工艺也是保证道路质量的重要手段之一。在施工过程中,对钢筋的安装和混凝土的填充方法必须合理,即:钢筋应放置在沥青铺装层中间,保证其稳固性。由于气候温度对道路结构层的影响,在施工时需要选用适当的施工时间,在不同的施工环境下,采取不同的施工方式。如果在温度高或大风的情况下,会导致水分快速流失,使搅拌好的混凝土快速干缩而发生裂纹;在低温情况下,混凝土的融化速率会变慢,影响施工进程。在施工中必须保证其细节的精细,注意周围环境的影响,在道理建设时就保证高品质的质量,才能有效防止病害的发生,延长道路使用寿命。
3.4优化路面压实质量
优化路面压实质量可以提高工程质量,减少沥青路面灾害发生,因此首先应当计算好沥青厚度,根据公路等级要求合理设计沥青厚度,通过工程实践发现,沥青厚度维持在6-6.5cm时,压实施工的效果最佳,保证沥青混合物颗粒在空间内均匀分布,形成一个完整的沥青整体层面。再者要严格执行压实工艺,严格控制碾压速度,保证压路机维持恒速的前进速度,减少停车或者启动时对路面造成的局部压力,同时要选择合理的压实工艺和碾压时间,在工程施工中,可以通过提高行进速度来减少压实遍数,减少机械设备对路面的碾压次数。此外要选择合适的压路机型号,现代沥青公路施工追求高效率施工,同时并加强对成本的控制,但是在压路设备的选择上要保持科学合理,在初压阶段可以采用静力光轮压路机,复压施工选择振动式设备,同时其吨位选择要根据物料的特性、铺路机器的效率以及铺设厚度来进行选择。
3.5沥青级配控制和试验
沥青公路工程要根据路面所处的地理条件,并在级配范围的基础上,进行混合料级配的调整,在施工现场要对4.75mm及2.36mm的筛孔进行适当的调整,提高沥青路面的低温抗裂性,同时保证路面的稳定性和耐久性。通常而言,在沥青路面施工之前要进行相关试验,通过试验数据的分析比对,选择最佳的改性沥青混合料的配合比,并结合施工环境调整沥青的比例,确定最佳的沥青用量。在路面铺设之前,要进行预铺试验,检验沥青路面的的抗裂性、稳定性、防渗水性等一系列参数,确定最佳的配合比,为路面的质量打下基础。
4.结论
俗话说:“要致富,先修路“。在经济日益发达的今天,道路的建设将日益增多,对道路的要求也更加严格,其负载力、稳定性都需要提高。沥青路面的病害问题会影响到车辆的正常运行,耗费人力财力。所以,在道路建设中,必须保证每一步的规范合理,预防道路病害的产生,一旦路面出现问题时,要做到及时发现,及时补救,避免病害扩大延伸。
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作者简介:
袁万山(1976-)男,汉族,山东东明县人,高级工程师,大学学历,毕业于山东交通学院土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。