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摘要:分析沥青路面早期破坏的原因和相应的预防对策,可以充分关照我国高速公路当前时期的使用情况,通过文献查阅发和举例论证发进行分析;通过对破坏原因和预防对策的分析,能够为公路养护管理提供必要的理论支持和现实帮助,有利于延长我国公路的使用寿命,推动我国公路养护事业的可持续发展,从而进一步推动国民经济的快速发展。
关键词:高速公路;沥青路面;早期破坏;成因分析
随着使用时间的延长,公路质量将呈现逐渐下降的趋势。作为高速公路养护管理人员而言,其主要职责就是通过公路养护确保高速公路通行的顺畅性和安全性。因此,提高高速公路的日常养护管理质量,能够进一步为车辆通行的安全性提供充分的保障。本文结合笔者多年工作实践,就高速公路沥青路面早期破坏成因进行了深入分析,同时在此基础上提出了对应性的预防措施。
一、导致沥青路面早期破坏的具体原因
沥青路面的早期破坏形态存在很多种形式,主要是因为沥青路面在环境、结构层组合、材料组成、荷载、施工环境和养护条件等方面存在不同的差异。不同破坏形态可能仅仅因为其中的某单项因素,也有可能是多项因素共同作用的最终结果。沥青路面的破坏形态综合分析起来可以分为以下三大类型:裂缝类、变形类、表面功能性破坏类,进一步细分为六种形态:车辙、泛油及拥包、疲劳开裂、沉陷、裂缝、松散和坑槽等。
1、沉陷
路面车轮带处会在行车载荷作用下出现凹陷变形,凹陷两侧很多时候会同时出现隆起,这种现象就是沉陷。在沉陷较大时,路面结构变形能力无法适应较大的变形量,以纵向为主的裂缝就会在受拉区产生,同时很大可能会发展成为网裂。由于路基水文地质条件会存在比较大的差异,很容易造成路基过于湿软,从而造成路基承载力较低,路面传至路基表面的荷载应力过大,湿软的路基将无法承受,最终导致竖向产生较大的变形,这是沉陷产生的主要原因。
2、裂缝
裂缝是沥青路面最主要的破坏形式,根据裂缝产生的原因可以分为网状裂缝、横向裂缝和纵向裂缝等三种类型。垂直于行车方向的裂缝就是横向裂缝,根据成因可以分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝;其中横向裂缝的主要形式就是非荷载型裂。车辆严重超载会导致拉应力过大,远远超过了疲劳强度,很容易导致断裂的产生,这类裂缝就是荷载型裂缝。
3、松散和坑槽
松散主要是因为施工质量差、不恰当的面层材料组合、结合料含量太少或者是粘结力不足等原因造成面层混合料的集料间失去粘结,最终成片散开。车轮后真空吸力会将路面的松散材料带离,雨水和风同样会产生类似的效应,从而导致路面形成凹坑,这就是坑槽;另一方面,行车荷载作用下网裂进一步发展,造成面层松动碎块的脱离,也是形成坑槽的原因之一。
4、车辙
车辙是高级沥青路面的主要破坏形式,车辆行驶的重复荷载作用下,路面结构层和土基会被反复补充压实,最终形成车辙。车辙形成的另一个原因就是结构层材料的侧向位移会日积月累,最终导致永久性变形,这种变形出现在行车轮带处,就会形成路面的纵向带状凹陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高级沥青路面拥有较长的使用寿命,虽然单次行车荷载作用产生的残余变形量通常很小,但是重复多次的积累,就会导致残余变形量之和越来越大,因此长期积累起来的残余变形所形成的车辙,最终会影响到车辆的正常运行。
5、泛油及拥包
面层混合料中沥青含量偏多且孔隙率太小,在夏天因为车辆行驶的荷载会导致沥青从路的表面溢出,最终形成一层有光泽的膜,这种路面现象就叫泛油。泛油路面的沥青混合料通常抗剪强度低,在车辆承受较大水平力作用,或者经常频繁制动和启动的路段,形成方向的面层材料容易发生拉裂破坏或者剪切破坏,从而形成推移及拥包。
6、疲劳开裂
路面正常使用的情况下没有显著的永久变形,这时候出现的裂缝就是疲劳开裂。疲劳开裂的特征是初期沿轮迹带会出现很细很小的纵向平行裂缝,随后行车荷载会持续产生作用,裂缝宽度和开裂面积不断扩大而发展成为网状裂缝。因为沥青路面面层反复受到行车荷载的弯曲作用,所产生的结构层拉应力过大,远远超过了设计的疲劳强度,就会发生底面开裂,底面开裂逐渐发展向表面,从而形成疲劳裂缝。
二、沥青路面早期破坏的预防性措施分析
1、合理预防和定期检查相结合
日常应该多检查路面情况,做好日常的检测和巡检。日常检测过程当中,应沿着交通流方向设置安全设施,检查完之后,逆交通流方向撤除相应的安全设施,并恢复正常交通,确保车辆顺畅通行。检评不合格的路段,须针对其病害产生的原因进行仔细分析,通过现代化技术改善路面状况,大幅度减少路面养护施工,避免出现因为大量施工造成路面通行秩序混乱的情况,确保高速公路的正常通行状况和良好服务水平。
2、层层把关与责任到位
想要对沥青路面早期破坏做好预防,需要做好以下几个方面工作。第一,设计人员在开展设计工作之前需要先勘探地形,工程设计需要符合实际情况并且预留变更空间。第二,严格遵循路面材料要求开展施工,所选择的材料供应商需要稳定性较强,确保施工沥青原材料能够满足相应的质量标准。在材料采购和管理方面需要建立并完善材料质量控制制度,原材料采购应该严格检测质量,杜绝以次充好或者质量不达标的原材料流入施工现场。第三,道路监管部门需要充分发挥监管职责,设定相应的措施如收费站设置过磅的方式等不定期抽查车辆,严格控制超载车辆上路,以免对路面造成破坏。
3、采取合理的处理方法
预防沥青路面早期破坏,需要根据其形成原因,选择正确的方式。第一,铺设沥青路面过程中严格选择使用好的材料,确保能够减少孔隙率,通过掺加抗剥落剂,增加沥青混合料和路基之间的黏度,最终达到有效预防水损害的效果。第二,选用高黏度沥青并添加沥青改性剂,有效提高沥青混合料的抗车辙能力,从而有效防治车辙情况。另一方面,合理调整集料级配在开展施工,对于沥青的用量应该做到严格控制。第三,采用坚硬耐磨的集料,促使沥青路面抗滑表层形成粗糙表面,从而有效防治路面表面功能衰减,与此同时需要确保沥青混合料得到均匀的拌和和到位的碾压。
4、预防性养护为主
预防性养护是沥青路面早期破坏的主要应对方式。想预防路面发生早期破坏,必须做好早期的防御性养护,确保能够延长巩固的使用寿命和良好的使用状态。其次,确保公路的设计使用寿命能够得到实现。现有高速公路出现的道路问题,绝大部分是结构性问题,早期防御性养护工作必不可少,日常工作的思考和总结也同样不可或缺,这样才能建立并健全预防性养护规范和理论,并且以此为基础建设相关养护制度,同时实时了解掌握公路养护实际情况,严格控制养护质量。与此同时,针对高速公路养护工作,应该定期开展组织检查,针对高速公路的道路情况,每年都应该做好路况调查。最后,强化检测人员的实践能力和业务学习水平。建立人性化的管理制度,定期开展检测人员户外实地培训活动,同步提升检测人员的业务操作能力和团队合作精神,确保避免日常养护工作的开展因为人为因素而受到制约。
结束语:综上所述,造成沥青路面早期破坏的原因多种多样,外部作用、内部结构、施工控制不当等问题都是其成因。因此,从路面设计、现场施工和原材料监管等多个方面,都应该根据其破坏的成因做好针对性的、系统性的预防和改善措施。与此同时,还应该建立并完善施工操作规范和质量管理体系,通过管理部门、设计部门和施工部门,逐一贯彻、落实相关规范,并且做好逐级控制。只有做好上述工作,才能更好的预防并且从根本上控制沥青路面早期破坏情况的出现。
参考文献
[1]陈志新.高速公路沥青路面早期破坏特征及成因分析[J].科技传播,2010(03)
[2]马庆飞.公路沥青路面早期破坏原因及防治措施[J].科技创新与应用,2016(08)
论文作者:杨文浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/28
标签:裂缝论文; 路面论文; 荷载论文; 沥青路面论文; 车辙论文; 沥青论文; 高速公路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;