公路沥青路面常见病害及对策分析

(整期优先)网络出版时间:2024-04-19
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公路沥青路面常见病害及对策分析

贡秋明

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摘要。随经济进展与社会成长,公路需求激增,成为促进地区发展与生活质量提升的关键。公路沥青路面得到广泛采纳,其快速施工、经济性、舒适及低噪声等特性符合公路需求。沥青路面在长期使用后容易发生病害,需要定期组织人员采用合理的技术维护和处治,发挥公路工程的经济价值和社会价值, 推动当地社会的稳定以及可持续发展。因此,本文主要探究当前沥青路面常见病害及成因分析,在此基础上提出高速公路沥青路面施工技术要点。

关键词:公路沥青路面;施工技术;裂缝;质量

前言:

近些年,人们出行对公路的需求量逐渐增加,这也对公路工程施工带来了新的挑战和压力。其中沥青路面质量关乎使用年限与交通安全。当前,路面大多采用沥青材料铺设,但在长期承压和环境影响下,普遍存在裂缝、泛油、坑槽、车辙等各种病害。如果不及时进行修补,这些问题将对车辆行驶安全和行人通行带来隐患。强化沥青路面施工技术的研究,不仅具有重要的现实意义,也是确保道路安全和提升行车体验的基础。

1沥青路面常见病害及成因分析

1.1沥青路面裂缝成因

裂缝病害使沥青路面中最常见的病害类型之一,而且出现频率很高。通常情况下,裂缝病害可以细分为横向、纵向、网状等类型。裂缝病害会对公路的整体功能和美观性造成一定影响,同时雨水通过裂缝渗透到公路的内部,会影响到公路内部的结构,影响到公路的使用寿命。沥青路面出现裂缝是多因素引起的,包括但不限于气候影响、原材料劣化、交通负荷以及地基不良。气候的波动引致沥青收缩和膨胀,累积的应力最终形成裂缝。长时间暴露在外界环境中的沥青混凝土路面,由于受外界温度变化、重载车辆碾压等影响,致使其内部结构发生改变,进而引发路面龟裂。反复的重型车辆通行会导致路面产生疲劳损伤,形成裂缝。此外,地基层若出现沉降不平或材料稳定性不足,也会影响沥青层的完整性。

1.2沥青路面车辙成因

高速公路在投入使用一段时间后,其路面会出现交通渠道化情况, 行驶车辆对路面进行反复作用,车轮轨迹不断压实,自然气候条件及交通流量高峰期的影响不容忽视,密集的交通流量会增加车辙发生的可能性。车辙问题是沥青路面在持续的车轮重压下形成的凹陷。其形成与多种因素相关,包括沥青混合料特性、道路设计、施工过程以及气候条件。沥青在高温环境中软化,易在持续载荷影响下产生形变。配合比设计不当或压实工作不充分会增加车辙风险。基底层的承载力不足或者排水系统设计不完善也是形成车辙的关键因素。其次,同时,施工条件同样是车辙生成的重要诱因,如若施工过程中对沥青混合料的温度控制不准确,混合材料未能达到理想标准,这些因素均会间接影响路面质量,从而促成车辙的形成。

1.3沥青路面泛油成因

泛油现象是指沥青路面表层出现沥青物质积聚,这主要是由于沥青混合料中的沥青用量过多、沥青种类选择错误、细集料配比不合理或压实度不足。在制作沥青混合料中配比不合理, 对碾压施工和摊铺施工质量带来负面影响,在工程投入使用多年后泛油问题较为严重。在制作混合料中加入大量的矿粉以及沥青,混合料搅拌时间段,导致其搅拌不均匀。在高温条件下,沥青的热膨胀性质会使其向表面移动并形成覆盖层。水损害也是一个因素,因为水能够破坏沥青和集料间的粘结力,从而使沥青脱离并浮出表面。最后,在开展工程养护以及摊铺施工中, 施工人员没有严格按照既定的标 准和规范操作,乳化沥青喷洒不均匀,也是诱发路面泛油的重要原因。

1.4沥青路面坑槽成因

坑槽形成是因为局部沥青和基层材料损坏并脱落。这主要是由于水损害、车辆重压、沥青混合料变老以及施工缺陷所致。水的渗透会通过裂纹进入基础层,弱化其结构,并在车流作用下引起材料的碎裂和流失。随着时间的推移,材料会老化,导致粘结力下降,进而在交通压力下容易破碎。在公路施工的过程中,混合料配比不合理,压实工作不足,使得集料间的黏结不够牢固,在铺设路面中难以保证其强度和质量,出现了材料的粘结力没有达到施工的标准,导致面层混合料的集料出现了大面积的散开。在路面车辆荷载压力和天气变化的影响下,和路面之间形成压力,造成坑槽病害的发生。坑槽病害发生的另外一个原因是沥青路面的结构被损坏,路面松散问题严重,造成松散、坑槽问题的发生。

2 公路沥青路面病害处治技术

2.1 泛油处治技术

公路路面混凝土路基上铺设好沥青以后,因为一些主观和客观原因,沥青常常会从混凝土层的下部或者内部向路面移动,公路路面渗出来的沥青不仅会影响公路路面的平整度,还会给过往的车辆带来很多影响。路面泛油属于一种较为轻型的病害,其会降低路面的抗滑能力, 对于轻微的泛油情况,施工单位可以采用相关设备,对路面进行打磨 处理,能够提升路面的抗滑能力,起到规避安全事故发生的作用。但 是如果路面泛油情况较为严重, 对行车安全造成了直接影响,则要采 用以下处治技术:第一, 组织人员将路面以及基层全部挖出,在整个 挖掘施工中要做好现场保护,避免发生交通事故;第二, 使用混合料 进行摊铺,在制作混合料中,要尽量降低矿粉和沥青的加入量, 保证 混合料搅拌均匀,配合比要经过实验室验证;第四,完成路面摊铺碾 压后,做好路面维护保养工作。

2.2 车辙处治技术

针对车辙病害可采用以下处治技术:第一,对于危害程度不高的 车辙病害,可使用气泵对路面进行清理, 然后使用搅拌好的混合料, 对车辙部位填补,起到合理修补的作用; 第二, 超薄磨耗层技术是当 前较为流行的一种车辙修补技术,其要点为使用机械设备,对路面沥 青层进行加热摊铺,不仅能够将妥善处置车辙病害,还能够将路面的 垃圾和杂物清理干净,起到一定的养护作用,预防路面出现坑槽或者 松散。 为避免车辙的形成,有必要增强沥青混合物的黏稠度属性。在沥青选材阶段,应当格外关注其黏稠度参数,并严格控制沥青黏度随外部温度变化的规律,以减少不利气温对沥青性能的影响。为了改进沥青材料的性能表现,可在施工配料中融入树脂和橡胶等添加剂,这些成分有助于优化沥青性能。此外,还可以考虑采用具有良好温度稳定性的吸油材料替代橡胶,这类材料同样有助于改善沥青混合料的性能。

2.3 坑槽处治技术

坑槽问题如果没有及时解决, 则容易导致路面出现沉陷, 高速公路 行车速度较快, 会为行车安全埋下隐患。如果坑槽病害只出现在公路路面的局部位置,可以根据坑槽的大小情况进行圆洞方补的方式,把坑槽切成长方形或者是正方形,对坑槽内部的杂质进行清理,避免水分过高。在此基础上,可以将沥青粘层油涂抹至坑槽壁和底部,能够促进沥青与原始沥青路面的充分融合。针对坑槽病害的常用处治技术 包括:第一,对于路面表层存在的坑槽,要将其清理干净,然后直接使 用混合料修补; 第二, 对于基层已经遭受破坏的坑槽病害, 需要组织人 员将基层挖出,然后使用新混合料重新铺设,起到修补基层作用。施工单位可以借助专业设备对沥青路面坑槽进行间接加热处理,同时确保旧沥青混合料得到平整和压实。然而,将新旧材料混合使用并不利于保持新材料应有的性能指标,即便严格按照标准进行压实操作,也无法有效提升其硬化后的整体性能表现。

2.4 裂缝处治技术

形成路面裂缝的原因较多,当发生路面裂缝病害后,需要根据裂 缝的危害性进行处治。首先, 针对宽度小于 3mm 的裂缝病害, 可采用 修补胶进行直接修补即可,将其均匀地涂抹在裂缝位置, 在涂抹工作完成后,也要做好防水处理,以减少水分的渗透。在实施该项技术前,要先清理干净裂缝处的杂质,之后再填充一些热的沥青或者是改良性沥青,确保裂缝被填满。其次, 针对宽度在 3 到 6mm 的裂缝病害,需要 将裂缝周围清理干净,然后将热沥青灌注到裂缝中,同时也可以使用开槽机, 将防水材料均匀涂抹其中, 能够起到保护基层和防渗水作用。 最后, 针对宽度在 6mm 以上的裂缝,需采用灌缝胶处治技术, 裂缝填充处理方式涉及对裂缝进行开槽清空,待裂缝干燥后,选用适宜的填缝材料进行灌注与封闭,特别适用于动态裂缝的修复工作。具体操 作方法为:第一,开槽,使用机械设备对裂缝病害位置进行开槽处理, 对开槽尺寸进行动态调节,保证其满足施工要求;第二, 清槽, 使用 吹风机对槽内的灰尘和碎渣清理干净,保证槽内不存在水分、杂物、 碎石以及灰尘, 为后续施工奠定基础;第三,灌缝,如果环境温度低于 6℃,则要提前对裂缝进行预热处理, 如果环境温度高于 6℃,则可 以不用预热, 密封胶温度要保证在 190℃ 以上后才能灌缝,在完成灌 缝后使用刮平器,将密封胶压入槽内。通过这些措施,可以有效提高沥青与沥青路面之间的粘合性,在实现填补裂缝的目的时,还可以提高沥青路面的质量

3、结语

总之,现代公路工程规模较大,为居民出行提供了巨大 便捷,路面作为工程建设的关键施工环节,其质量与工程通行安全密 切相关。沥青路面是其核心部分,其施工技术直接决定了道路性能和安全。相关部门需对沥青路面的各种病害成因进行全面梳理,进而选用适宜的养护技术进行针对性治理。未来,技术进步和研究深化预计将使沥青路面施工技术日趋完善,进而提升路面的持久性、安全性与成本效率。

参考文献:

[1]陈胜利.沥青路面施工技术在高速公路工程中的实践[J].建筑科学,2022(07):164.

[2]梁雨生.公路沥青路面病害机理分析及防治研究框架[J].绿色环保建材,2021(09):87-88.