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摘要:随着时间的推移,很多公路使用的年限较长,且超载车辆的情况也是无法得到彻底的根治,外加一些地理环境及气候条件的影响使得沥青路面经常会出现一些病害的现象。为了充分发挥公路的建设效益,确保公路以安全稳定的状态为人们的日常出行服务,同时为了延长沥青公路的服务年限,有必要对沥青公路早期病害进行分析,并制定有效的应对措施。文章对沥青路面早期损害及原因进行了分析,提出了控制措施,以供参考。
关键词:沥青;路面;病害
引言
随着中国国家社会经济的高速发展,超载车辆日益增多,对道路交通运输服务的质量提出了更加严苛的要求,不再局限于以前简单的路面平整、无车辙痕迹这些表面的特性,而是开始追求行车过程中更小的振动、更低的噪声和更加舒适的行车感受。路面表面波浪纹、接缝处结合不良、路面被碾压发裂、推移和离析等等沥青混凝土路面铺筑过程中存在的主要病害,多数和施工作业中的操作不正确、施工用料标准偏差过大或者用料搅拌不均匀有关系。而这些缺陷如果不能及时有效地处理,将会严重的缩短道路的使用年限,大大增加道路的养护管理费用,损害相关部门的形象,更严重的甚至会危害到行车过程中的驾驶安全。因此,为了充分发挥公路的建设效益,确保公路以安全稳定的状态为人们的日常出行服务,同时为了延长沥青公路的服务年限,有必要对沥青公路早期病害进行分析,并制定有效的应对措施。
1公路沥青路面病害及成因分析
1.1裂缝
沥青公路路面的裂缝大多数情况下是因为地基压实度未能满足设计要求,亦或是路面积水下渗破坏了路面结构所致。目前常见的裂缝类型除了包括横、纵向裂缝以外,网状裂缝也比较常见。(1)横向裂缝。横向裂缝可分为荷载型和非荷载型裂缝。虽然采用的是半刚性结构的水泥碎石结构铺垫而成的高速公路路面,其路面刚性强度大,并且具有相对较好的承载力和稳定性,但是沥青材料的温度稳定性却极差,易受温度影响发生温缩而变形。由于温缩变形的影响力度大并且向路面结构的面层扩展,因此导致路面发生反射裂缝。裂缝产生后,路面上的水会沿裂缝向下渗入,聚集在基层和面层之间形成唧泥现象。在这样综合作用下便出现了横向裂痕。(2)纵向裂缝。纵向裂缝的产生主要是由沉降现象引起。沉降可分为自然沉降和施工过程中出现的沉降。另外,地基填充不均匀导致的地表水下渗和路基的压实度不能符合相关要求都会导致纵向裂缝的产生。(3)网状裂缝的出现原因就是雨水或者其他沥青路面表层的水渗透到早期裂缝当中,导致出现以早期裂缝为中心的下陷和形变。
1.2坑槽
最近几年,随着私家车、重载车辆的增多,公路系统的运营压力不断加大,路面坑槽越来越普遍。油损坏和水损坏是导致大多数沥青公路路面出现坑槽的两个最主要的因素。水损害是最常见的早期病害,其破坏原理是:路面积水通过路面结构中的缝隙下渗至基层表面,对基层结构造成破坏。公路在长期行车荷载的反复作用下,路面最先出现坑洞,随着时间的推移,坑洞逐步扩大就发展成了路面坑槽。路面坑槽的形成会严重影响公路表面的运输情况,甚至还会影响车辆运输过程中的安全,这大大降低了公路的服务性能。
1.3车辙
通过对车辙形成原因的深入分析,可以将其分为:(1)稳定性差的车辙。混合料在高温条件下自身的稳定性下降时,受到不同大小车轮荷载的影响,将会出现剪切流动现象。此时位于轮迹带下放的沥青面层将会逐渐地下凹,其两侧隆起现象明显,最终形成了稳定性差的车辙;(2)具有一定结构特性的车辙。这类型车辙的形成与荷载作用下路面结构的变化有关。当荷载对路面结构产生的作用较为明显时,将会造成这些结构的永久变形,最终形成了结构型车辙。此时的路面外形上出现了下凹,柔性基层沥青路面上出现结构型车辙的概率相对较大。
1.4拥包
一种是沥青面层中沥青含量过多、黏度和软化点偏低,矿料级配不良、细料偏多,致使面层材料自身的高温抗剪强度不足,在行车作用下就会产生拥包。第二种是基层局部含水量过大,水分滞留于基层,或基层浮土过多,或透层沥青洒布不合要求等等原因,影响面层和基层之间的结合,在行车水平力的作用下,使路面产生推移而导致局部不规则隆起的变形。第三种是由于基层局部强度不足或水稳性不好,使得基层松软,在行车作用下,形成局部拥包。
2公路沥青路面病害及处理措施分析
2.1裂缝病害控制
(1)横向裂缝的防治措施。对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。(2)纵向裂缝的防治措施。对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。对于尚未稳定的纵向裂缝,应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。(3)网状裂缝的防治措施。对于轻微网裂在高温季节可采用喷洒沥青撒料压入法修理,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面
2.2坑槽病害控制
沥青材料应该具有较强的粘附性和抗老化性;根据设计要求进一步优化集料级配,并对沥青混合料的出场温度、摊铺温度和终压温度进行科学地控制,工后对照压实度指标进行路面质量验收,应该确保沥青面层平整,并且面层厚度与设计要求一致,路面排水必须通畅。如果路面会出现了轻度裂缝、沉陷或者小面积松散,必须及时维护,防止其发展成坑槽。
2.3车辙病害控制
要预防车辙现象,首先应在施工中加强温度控制,比如沥青混合料的出场温度、摊铺及碾压时的温度,同时进一步优化沥青混合料的级配设计,严格控制沥青掺量。对于受到高温影响较大的地区,应选用粘度较大的沥青,以提高其高温稳定性,防止出现车辙。对于受到低温影响较大的地区,应选用粘度较小、针入度较大的沥青,以减少低温开裂。而对于降雨量较大,易出现水破坏的地区,应适当加入抗剥离剂。道路运营过程中,当沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层;当基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层。
2.4拥包病害控制
一般遇上这种情况时,需要在实际施工的过程中严格控制粘黏结用的沥青的实际用量,然后尽量选择抗车辙性能较好、温度稳定性较好、软化点也较高的沥青。混合料配比时要严格控制沥青的含量不超过标准含量,粗细料的比例也应该贴近实际情况,对于混合后的铺设料中的空隙比例也应该作为一个非常重要的指标进行严格的控制。矿物粉在混合料中的比例也要进行严格控制,在矿物粉的选择上应该优先选择沥青亲和的矿物粉。
结束语
当前,随着社会经济的发展,公路交通系统的运营压力逐渐增大,部分沥青公路在长期承受行车荷载的情况下,未受到妥善的维护与保养,致使其在投运初期就出现了许多早期病害,对公路正常的通行秩序造成了不小的干扰,甚至有可能威胁行车安全。在以后的公路管理工作中,必须对路面养护工作加强管控,严格按照规章制度和技术规范对早期病害加强防控,并针对已出现的病害及时整治,以进一步优化道路环境,提高路面运营的安全性和舒适度。
参考文献:
[1]吉林枫.分析路桥沥青路面病害及治理[J].建材与装饰.2017(25)
[2]潘明超.沥青路面病害原因分析及处治方法[J].建材与装饰.2017(22)
[3]倪绍林.公路沥青路面病害的成因与对策[J].科技创新与应用.2014(29)