摘要:沥青路面是农村公路最常用的路面形式之一,它受到行车荷载持续作用及环境气候等因素的影响,会产生一些破坏,影响路面的正常使用或引起交通事故。为此,需要掌握不同病害及破坏的主要特征、成因,采取相应的养护措施,有效防止病害进一步扩大,延长道路的使用寿命。下面笔者就对此展开探讨。
关键词:农村公路;沥青路面;病害处置
一、农村公路沥青路面类型
(1)沥青混凝土路面:沥青混凝土路面是由适当比例的集料、矿粉和沥青,在一定温度条件下拌和,摊铺碾压形成的。沥青与集料的粘结力使路面具有较高强度,可以承受繁重的车辆荷载,但允许拉应变值较,易产生横向裂缝,故其对下承层的强度、刚度、稳定性都有较高要求。沥青路面使用年限为15-20年,适用于各等级路面。因其有着良好的强度、刚度、稳定性(高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性)、行车舒适性,及方便养护等多种优势,在世界上各个国家已获得广泛运用,在国内已得到普遍的采用。
(2)沥青碎石路面:沥青碎石路面是由适当比例的集料和沥青,在一定温度条件下拌和,摊铺碾压形成的。具有很好的承载能力,高温稳定性,不易产生冻缩裂缝,有一定的排水功能。且沥青用量少,不需矿粉,造价低,因此一般作为三、四级公路面层或沥青混凝土路面下面层、联结层或整平层。
(3)沥青灌入式:沥青灌入式是把沥青浇洒在已摊铺好的集料上,再撒布石屑等嵌缝料碾压,浇洒第二遍沥青,再撒布嵌缝料碾压,浇洒第三遍沥青,再封层料碾压,形成一个致密的结构层。沥青贯入式路面需要2-3周的成型期,沥青下渗包裹石料,填充空隙,形成稳定结构层,具有较好的温度稳定性、低温抗裂性。适用于三、四级公路面层或沥青混凝土路面的联结层。
(4)沥青表面处治:沥青表面处置是用沥青和集料按层铺法或拌合法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青面层。不起承重作用,一般作为三级以下公路面层或沥青路面的磨耗层、防滑层,亦可做老路面日常养护的措施。
二、沥青路面病害类型及形成原因
沥青路面病害产生的原因是多种多样的,主要因素有:1.原材料沥青和骨料的性能不能满足使用要求。2.沥青混合料拌和的时间、温度等不满足规范要求。3.施工时清表不彻底,粘层油洒布不到位,摊铺时混合料温度过低,碾压时压实度不足等均会导致后期路面裂缝。4.积水不能及时排出路面,渗入基层中,到汽车荷载及温度变化的影响下,产生路面破坏。5.行车荷载重复作用下产生的疲劳裂缝或超载运输导致路面破坏。
农村公路沥青路面病害类型主要分为裂缝、坑槽及车辙等。
(1)沥青路面裂缝主要类型分为横缝、纵缝及网状裂缝(龟裂)。横向裂缝产生的原因:1.沥青面层的自身温缩开裂;2.半刚性基层特别是水泥稳定碎石的开裂反射到沥青面层;3.面层施工时,施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。纵向裂缝产生的原因:1.填方材料的不均匀性,及填方密实度达不到设计要求。经过自然沉降,或雨水浸泡后,路基强度下降,沿边坡部分路基承载力下降,从而产生纵向裂缝;2.施工时前后摊铺幅相接处的冷接缝处理不当,结合不紧密而脱开;3.拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底,沉降不均匀引起纵向开裂。网状裂缝产生的原因:1.路基局部压实度不足或基础材料局部松散,导致路面承载力下降行成网状裂缝;2.原材料质量差,导致沥青延度低,抗裂性能差。或沥青拌和时间过长,温度过高都会导致裂缝的产生;3.沥青层厚度不足,层间粘结差,雨水渗入,形成裂缝;4.行车荷载重复作用下产生的疲劳裂缝。
(2)沥青路面坑槽主要分为压实不足性坑槽、厚度不够性坑槽及水损害性坑槽三类。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆压实不足性坑槽产生的原因:摊铺时混合料的温度过高或过低,导致混合料粘结力降低,压实不足产生坑槽;厚度不够性坑槽产生的原因:施工时基层标高控制不到位,导致个别位置厚度不够,后期在行车荷载作用下,形成坑槽;水损害性坑槽产生的原因:在水或冻融条件下,由于行车荷载作用下进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压的抽吸作用,水份进入沥青与骨料间,沥青粘附性降低,混合料出现掉粒、松散等现象,继而形成坑槽。
(3)沥青路面车辙主要分为结构性车辙、磨损性车辙及流动性车辙三类。结构性车辙产生的原因:由于荷载作用,发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变化;磨损性车辙产生的原因:由于车辆不断地磨损路面,所产生的车辙;流动性车辙产生的原因:在高温条件下,车轮反复碾压作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使其发生变形,形成车辙。
三、农村公路沥青路面病害处置
农村公路沥青路面病害处置主要可分为裂缝修补、局部修补、表面处置及路面翻修重建等。
1.裂缝修补技术:在进行沥青路面的预防养护时,能有效修补细微裂缝。近年来,我国裂缝修补技术发展迅速,传统的裂缝修补技术主要使用改性沥青进行灌缝,现在可以开槽后使用专业灌缝胶修补或者直接进行自黏压缝带粘贴等多种方式修补缝隙,能够有效避免裂缝次生病害。裂缝修补技术受气候影响小,在保证路面使用效果的同时,对交通影响小。
2.沥青路面局部修补:当路面出现大面积坑槽病害时,应用铣刨机铣刨路面,若路面基层情况较好则可重新浇筑新面层,若路面基层情况较差则需进行基层处理后方可浇筑新面层。
3.沥青表面处治:沥青表面处治一般做老路磨耗层对路面进行修复。施工工序(三层法):先清表,洒透层油,洒第一层沥青,撒第一层集料,碾压,再洒第二层沥青,撒第二层集料,碾压,然后洒第三层沥青,撒第三层集料,碾压,最后进行养护。采用超薄磨耗层对车辙进行修补,这种修补技术采用的是沥青路面摊铺热拌沥青混合料的养护技术,能够有效地对路面的坑槽、松散、老化起到维修与养护作用。对于车辙比较浅的路面,可以根据实际情况选择一些薄层造面进行填补,做好对沥青路面的车辙预防处理,能够提高农村公路的持久耐用性能。
4.稀浆封层技术:随着科学技术的不断进步,沥青稀浆封层技术得到了迅猛发展,在我国沥青公路摊铺中发挥重要作用。施工原理是以一定比例的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂等材料进行搅拌形成稀浆混合料,然后在设计的宽度和厚度的基础上进行摊铺。铺筑厚度以3~10 mm之间为宜。稀浆封层技术致力于改善和恢复病害不严重的沥青路面,增强路面的防水、防滑和耐磨能力,减少路面病害的发生。因此,稀浆封层技术一般用于路况相对较好的路段。
5.碎石封层技术:相对而言,碎石封层技术施工速度快,操作简单。在操作时,需要使用专用设备将携带的级配碎石骨料和改性沥青同步喷洒,再以胶轮碾压设备压实直到形成一层磨耗层。这层磨耗层具有将路面磨损转化为磨耗层的功能,使路面的生命周期增长。
6.雾封层技术:就是在原沥青路面的表层喷洒一层以沥青或改性沥青为原料的防护剂,具有保护膜的功能。封水防护作用良好,能在一定程度上提高沥青路面的抗摩擦能力和承载力,减少外界环境对路面的影响。无雾封层技术在对原有路面不造成损坏的前提下,能有效提高原路面的整体性能,经济又环保。
7.路面翻修重建主要包括现场冷再生法、现场热再生法及厂拌热再生法三种。其中现场热再生方法又包括整形再生、重铺再生及复拌再生三种方法。
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论文作者:徐丹,李忠国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
标签:沥青论文; 路面论文; 裂缝论文; 车辙论文; 沥青路面论文; 病害论文; 面层论文; 《基层建设》2019年第29期论文;