公路沥青路面病害分析及养护

2021-11-24 06:35高艳丽
商品与质量 2021年36期
关键词:车辙集料沥青

高艳丽

山西路桥第八工程有限公司 山西运城 044000

当前社会的发展速度越来越快,我国的公路网也得到了不断地扩大。公路质量的决定了路面的好坏,路面质量会影响到交通安全和车辆行驶舒适度,公路的寿命也会受到影响。沥青混凝土路面是一种养护方便、表面整齐、运输行驶平稳等优点,沥青混凝土路面是一种柔性路面,我国很多公路使用的都是沥青混凝土路面。不过沥青混凝土路面存在的病害问题都会影响到公路的安全使用。因此,的解决我国沥青混凝土路面问题是非常重要的

1 公路沥青路面病害分析

1.1 排水

如果施工设计不合理,排水功能被忽视,就会造成路面排水问题。在设计决策的过程中,要注重地基的排水设计,提升结构稳定性和渗透性,如果公路难以排除多余积水,就会受到地下水的侵蚀影响导致地基渗水。另外,有必要做好路肩的排水设计,路肩是重要的排水区域,如果出现杂物堵塞问题,就会导致路面积水,路面长期浸泡在雨水中,也会造成极大的不良影响。如果路面系统的排水功能较弱,也要考虑完善路面的排水体系,无法排除多余的水分,会影响公路的正常使用。比如,在超高路段进行排水系统的设计工作时,设计长度和横向距离要满足相关需求,提升排水系统的实用性。

1.2 公路沥青路面横向裂缝成因

横向裂缝可发生在公路的任何路段,裂缝程度存在差异,严重情况下路面会出现沉降及网裂等现象。公路沥青面层抗裂缝的能力会随着公路使用年限的增加而逐渐降低,公路半刚性基层路面中较典型的病害为横向裂缝。在温度应力的作用下,公路沥青路面裂缝的数量会逐渐增多,对温度比较敏感的裂缝会先从温度变化明显的表层开始,逐渐延伸至沥青路面表层下面,裂缝不断延伸最终形成以裂缝为中心的下陷变形。此时,表面裂缝若遭遇冲刷作用,裂缝的两侧会进一步产生新的裂缝,严重情况下会导致沥青脱落。

1.3 水损坏

水损坏:路面排水不畅或长期泡在水中,水逐渐渗入路面结构层而导致的路面破坏现象,会严重影响沥青路面的寿命周期,可以分为:网裂、坑洞、辙槽、卿浆等。水破坏是因路面施工质量低劣、压实度不足、沥青混合料搅拌不均匀等导致集料空隙率过大造成的。水损坏的过程是持久的,要保持基层和面层的水及时有效地导排出。水滞留在沥青的各结构层内,会导致沥青颗粒表面的膜在水流动侵蚀或者荷载的作用下剥落,引起沥青颗粒间的粘结力降低,路面便会出现局部网裂、松散,导致路面强度降低,长时间不维修处理,再加外界车辆荷载的作用,整个路面便会大面积损坏。

2 养护

2.1 路面裂缝修复

公路路面当中会出现很多裂缝,车辆在行驶的过程中会卷入一些杂质进入到这些裂缝中,在后续的维修过程中,需要清理出这些杂质才可以进行下一步的填充工作,填充工作是为了补上裂缝的缺口,让路面变得更加平整。在操作的过程中需要进行封口,一般情况都会使用烙铁技术。不过有一些路面的缝隙比较大,而且比较深,所以维修起来比较困难。路面出现缝隙会造成路面高度高低不平或者变匀不均匀等情况,在修补的时候需要先把出现裂缝的路面挖掘处理。然后使用新的沥青混凝土进行填充。如果裂缝比较小的话,可以采用铣刨操作,先整理路面边缘的裂缝,在裂缝里填充沥青混凝土。在填充的过程中一定要保证路面平整度,填充完成后在进行压实工作,提高路面的强度。

2.2 封层技术

封层技术又称为含砂雾封层技术,这种技术有严格的温度要求,就要在20~30℃的环境中进行应用,要在当天完成沥青材料的搅拌工作,如果沥青材料的搅拌时间过长,且通过初步放置之后不能再投入使用,要做好操作时间的管理工作。应用材料在投入使用的前一天,要准备完全,在容器中进行充分搅拌,做好密封处理,避免空气误入。主要利用喷洒车进行喷洒操作。这种喷洒技术能够实现大范围的路面养护工作,在实际应用过程中,喷洒车的运行速度和喷头的喷雾大小,可以提前设置,要求满足公路养护的技术需要。另外,封层技术也可以通过人工方式进行实际操作,工作人员可手持喷雾器,面对路面进行喷洒操作,可进行小范围的路面养护工作,但控制力度更强,能够实现更为细致的喷洒操作。

2.3 密级配沥青碎石和抗车辙剂的应用

①为了延长公路沥青路面的使用寿命,降低路面车辙病害的发生概率,可在应用密级配沥青碎石时加入集料质量为3‰的PRI抗车辙剂。在沥青路面的下面层结构中使用密级配沥青碎石时,可充分利用其良好的抗高温性能,降低路面发生波浪的概率。②在冬季时,使用密级配沥青碎石的公路沥青路面可预防产生冻缩裂缝病害。除此之外,密级配沥青碎石使用的沥青相对较少,在造价方面具有明显的优势。在密级配沥青碎石中添加抗车辙剂在改善沥青混合料高温性能方面具有十分显著的效果,可大幅度提高混合料的抗车辙能力,提高公路沥青路面稳定性。

2.4 优化公路沥青常见病害养护的操作水平

路基基础工程的施工过程中,应严格把控路基强度和质量标准,保障公路工程在使用过程中稳定性、耐久性。为了科学防控公路工程的路面裂缝,施工质量控制较为关键,在施工过程中,应保障机械压实效果均匀、压实度强、系统协作效果良好等,避免因路面沉陷导致的安全风险、质量隐患、安全事故。通过分析公路沥青常见病害养护技术,应避免渗水病害、裂缝现象、车辙病害带来的安全威胁,维持公路沥青路面的建设效果。在实践中,应不断公路沥青路面施工的承载力、抗压性,控制桥梁混凝土结构的施工技术标准,避免因路面车辙病害导致的经济损失、安全风险,有效延长沥青路面施工的使用寿命。施工人员应充分关注沥青路面的日常检查与维护,及时修复已出现的公路病害,根据路面病害的实际情况、形成原因制定维护计划,在养护工作中,应用完善的维修方案,以降低施工和使用过程中的病害风险,增强公路工程本身的抗压度,解决公路沥青路面路基结构变形问题[1]。

2.5 正确应用沥青路面就地热再生技术

为了消除公路沥青路面病害问题,做好养护工作,应充分发挥沥青路面就地热再生技术的作用。在公路养护工作中,沥青路面就地热再生技术应用时间较长,应用该技术可提高资源利用率、节省成本、提升施工效率、缩短施工周期、降低对交通运行的负面影响、安全可靠。在运用沥青路面就地热再生技术开展公路养护工作的过程中,常用沥青面层有SMA-13、AC-13。施工技术人员会使用这两种面层实现就地热再生,对再生沥青胶结料的性能进行测试,科学设计沥青混合料级配比,验证再生沥青混合料的路用性能与试验路段,以优化再生施工工艺。为了优化沥青路面就地热再生施工技艺,须量化施工流程,在具体施工中,应借助加热机,将沥青集料加热到标准温度,使用加热铣刨机进行再次加热、翻松。收集松散的沥青集料,全部投入搅拌机组,启用自卸车添加再生剂、新沥青集料,将拌匀的沥青用于路面均匀摊铺工作,并运用压路机进行压实。从沥青路面就地热再生施工工艺类型来看,可分为整形型、复拌型、补强型。整形型工艺借助加热机,对路面进行加热与软化,通过试验了解原路面的材料,根据原材料定位再生剂的类型与添加量,再运用平行疏松耙对已被加热、喷洒过再生剂的路面实施翻松处理。在已再生的热路面铺洒少量的新沥青混合料,使新旧沥青集料相混合,并采取一次性压实措施,使路面成型。从病害处理效果来看,整形型适用于路面车辙、面层沉陷、松散、麻面、网裂等病害。复拌型工艺使用路面加热机,对路面进行加热、软化处理,再使用平行疏松耙对路面进行翻松处理,加入添加剂,收集松散的沥青集料。采用提升机将沥青集料输送到拌和机中,进行再加热、拌和处理。当沥青集料拌和均匀后,便用摊铺机开展路面沥青摊铺作业,使用压路机做好路面碾压工作。原路面沥青材料需要优化、沥青含量需要补充时,适宜选用复拌型工艺,这种工艺所构成的路面属于磨耗层。补强型工艺细分为优化补强、基本补强,优化补强可对施工技艺进行全面优化;基本补强以整形型为基础,可适当增加新沥青集料添加量,提升整形后的沥青路面高程,将新沥青混合料铺筑于路面层以形成保护作用。从病害处理效果来看,补强型工艺适宜治理轻度车辙、重度车辙、麻面、路面裂缝、路面沉陷、微表处脱皮、桥头跳车和沥青层偏薄等病害问题。与前两种工艺相比,补强型工艺会额外增加新沥青集料添加量与原路面的厚度,适当改变原来的路面高程,以增强路面承载力。在制备再生沥青集料时,应遵循再生沥青常规指标,通过试验严格控制再生沥青的针入度、软化点、延度、最佳掺量。针入度用以表述沥青集料黏稠度,在此试验中,将探针与特定荷载作用相结合,控制相关温度与时间,探针贯入深度为沥青针入度,约为0.01mm。相比而言,沥青针入度数值越小,说明其黏稠度与硬度越高,针入度数值越大,沥青黏稠度与硬度越小。试验研究结果表明,再生剂掺入量越多,再生沥青集料针入度数值越高,两者呈正相关关系,再生剂会对老化沥青产生软化作用,使沥青黏稠度降低。软化点可反馈沥青集料对温度的敏感性、高温状态下的稳定性,从基本原理来看,沥青集料的软化点增加,会提升高温状态下的稳定性,增强抗车辙能力。再生剂掺入量比例达到4%时,表明沥青软化点达到了SBS改性沥青的标准,符合沥青集料相关要求。软化点数值越高,再生沥青集料在高温下的稳定性越好,过多加入再生剂会损害沥青集料的高温性能,在养护施工中,须科学控制再生剂加入量。

2.6 坑槽的养护

修补沥青路面坑槽分为冷补和热补。冷补法一般用于应急性纤维修补,先清除坑槽内的泥浆、污物,再将其倒入冷补料,最后用压路机压实。热补法是利用专业热补机处理病害的方法,一般购买热补机需投入一定的资金,但每台热补机原材料价格低廉,使用寿命长。①维修沥青路面坑槽时,首先要确定坑槽深度,确定修整范围,然后用风镐,再用高压风枪清除坑槽内的灰尘和杂质,然后用喷灯烘干坑槽内的泥浆,再喷上黏层油。②黏层油不能过厚,加热后再填充到沟槽中,厚度一般在7cm以上,应分层填充。③沟槽填料应保证比原路面高4.5cm,碾压后沟槽表面可高出2.8cm,避免后期自然碾压产生凹陷问题[2]。

2.7 修补性养护

在质量检测过程中,发现沥青路面出现不同程度的病害问题,应当及时确定病害问题类型,采取针对性的措施进行修补,保障沥青路面的平稳性,为延长路面使用年限以及安全性奠定坚实的基础。修补性养护方式,针对沥青路面,采用微表处理技术,确保沥青路面质量。路面养护常采用的修补性材料有矿物填料以及适当的添加剂等,但是这种养护技术在具体工作中,需要凭借专门的机械设备,实现解决路面病害问题的目的。沥青路面病害问题较为严重,施工人员可以对出现问题的地方,进行多次摊铺处理,保障沥青路面的平稳性。这种养护技术主要适用于沥青路面裂缝、松散等病害问题的处理,在保障沥青路面平整性的基础上还能延长路面使用年限,提升路面的防水性,为路面安全行驶奠定坚实的基础。

3 结语

综上所述,从现实的角度分析,在公路管理体系当中对于公路沥青路面病害防治管理属于一项极为重要的管理,该项管理工作的质量在一定程度上会直接影响到公路沥青路面的适用年限以及人们的形成安全,但是,目前由于一些阻碍性问题的因素影响,使得该项防治工作质量并不高,一些公路沥青路面问题并没有得到有效的防治,甚至还会出现逐渐加重的现象,这对于公路的使用将会产生极为不利的影响。针对这一情况,公路管理部门内部工作人员需要重点研究公路沥青路面病害问题成因及防治策略,结合具体的问题成因制定出具有针对性的防治措施以及优化革新策略,以此来保证公路沥青路面问题能够得到有效的防治,进而提升公路的有效应用率。

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