高速公路沥青路面的预防性养护技术研究论文_李震

摘要:随着我国道路交通事业的发展,高速公路沥青路面的预防性养护问题越来越受到重视。我国高速公路里程不断增加,在高速公路养护预算有限的情况下,采用科学有效的预防性养护技术可以显著增加高速公路沥青路面的使用寿命,增强沥青路面的服务功能,是当前高速公路沥青路面预防性养护的必然选择。通过总结高速公路沥青路面的典型病害,并提出针对性的养护错误,可以有效提高高速公路沥青路面养护工程的效果和经济效益。

关键词:高速公路;沥青路面;预防性养护

引言

高速公路的发展情况体现了国家的整体经济水平。随着经济的不断发展,我国高速公路建设不断向前推进,截止2017年12月,我国高速公路总里程达到13.1万公里。随之而来的是,繁重的高速公路养护和管理工作。如何有效保障我国高速公路网络的良好运转,提高路面服务功能,延长高速公里沥青路面的使用寿命成为高速公路养护工作的核心课题。当前,我国很多高速公路都采用沥青作为路面材料,因此,必须重视高速公路沥青路面的预防性养护研究。沥青路面不同于路面,其在使用中容易出现损坏。及时有效的预防性养护可以防止路面病害和发生,减缓病害的扩大,使高速公路沥青路面保持良好路面性能。如果没有及时有效的预防性养护,高速公路沥青路面在车辆碾压、水等其他因素的作用下,使用寿命将大大缩短。可见,预防性养护技术对于节省高速公路建设资金,改善路面的性能具有非常重要的意义。

1高速公路沥青路面典型病害及路况标准

1.1 典型病害

根据病害的变形类型可以将高速公路沥青路面的病害分为结构型破损、功能型破损两类。结构型破损,即沥青路面在长时间的车辆碾压以及其他外部因素的作用下,路面结构出现裂缝;功能型破损,即沥青路面出现平整度过低、车辙深度过大等功能性的损害。根据路面病害的按破损变形可将病害分为裂缝类、松散类、变形类和其他损坏类四种。通常来说,高速公路沥青路面只有19种病害类型,具体分类如表1所示。

一般来说,结构型损坏与路面的设计承载能力与实际载荷有关,而功能型损坏则对路面车辆行驶的安全性、舒适性有影响。功能型损坏具有不断叠加的特点,当累积到一定程度时,就会造成路面的结构型损坏。由于各个区域的环境和路面实际载荷不同,各地区的高速公路沥青路面的主要病害也会有所差异。

1.2 预防性养护路况标准

在对沥青路面实施养护之前,应该先全面详细地了解路面实际情况,根据路况标准采取相应的预防养护措施。通常来说,预防性养护路况标准可以分为宏观和微观两个层面。

1.2.1 宏观层面的预防性养护路况标准

通常情况下,高速公路沥青路面预防性养护的宏观路况指标主要包括SSI(路面状况)、RQI(行驶质量指数)、PCI(路面状况评价指数)三项。在SSI、RQI指标符合要求的基础之上,根据PCI指标对路面状况进行判断,确定是否要预防性养护。具体指标要求如表2所示。

1.2.2 微观层面的预防性养护路况标准

高速公路沥青路面常见损坏类型的严重程度划分标准见表32。适合预防性养护的路面损坏类型和严重程度包括:轻微的裂缝、麻面、轻微的松散、轻微的车辙、泛油、

表3-- 高速公路沥青路面病害程度分级

2. 高速公路沥青路面预防性养护措施综述

预防性养护措施有很多种,每种都有自己的适用范围和使用条件,下面我们来具体分析各种措施的特点。

2.1 雾封层

雾封层是指在路面上喷洒乳化沥青以达到养护目的。其施工简单,施工时间短,开放交通快,可以密封原有沥青路面表面层,增强密水性能,防止骨料松散脱落,对路面松散病害的防治效果很好,有效减少养护费用,提高经济效益。实施雾封层养护之后的一个月时间内,沥青路面的渗水系数保持在lOml/min以内,可以保持2-3年。雾封层的乳化沥青可以流动至路面细小裂缝中,填补细小裂缝,但雾封层预防性养护措施无法有效解决网裂、龟裂等裂缝病害,只能处理轻微的裂缝,对于较大裂缝无能力。

2.2 超薄磨耗层

超薄磨耗层是指在沥青路面洒上改性乳化沥青薄层,再铺设间断级配和聚合物改性沥青混合构成的热拌沥青混合料面层。在高温作用下,热沥青层与原先的沥青路面牢牢粘合,在进行碾压,半小时内就能恢复交通。超薄磨耗层厚度在15~25mm之间,采用间断级配材料,抗滑性能好、水稳性能强,常被用于车辙深度不超过10mm、没有出现结构性损坏的沥青路面,可以显著提高路面的平整度,减少雨天车辆行驶时的水雾,提升行车安全性和舒适性。

2.3 微表处

微表处是指按照一定比例将聚合物改性乳化沥青、集料等物质混合后快速铺设到路面的预防性养护措施。微表处养护措施可以有效预防沥青路面松散,增强路面抗滑性、修补细小裂缝,还有一个重要作用是用于修补深度最深达到40mm的车辙损坏。微表处养护措施,施工时间段,对交通的影响很小。

2.4沥青薄层罩面

薄层罩面是厚度介于2~4cm之间的一层沥青混凝土,用于提高路面的平整度,增强路面密水性。大致来看,薄层罩面结构分为表面磨耗层、粘结防水层两部分,其中表面磨耗层可以构成舒适、安全的行驶路面,粘结防水层则确保薄层罩面与原路面牢牢粘合,防止雨水渗透,还可以修补路面轻微的反射裂缝病害。但薄层罩面施工要求原沥青路面具备较强的高温抗变形能力,不能增强路面结构的强度和高温抗形变能力,无法防止路面的反射裂缝。

2.5 封缝、灌缝

对于高速公路沥青路面出现的裂缝,可以采取封缝、灌缝的预防性养护措施加以解决。封缝是指对于数量不过的宽度小于5mm的细小裂缝,通过在路面进行封层,填补裂缝,防止水分渗入路面内部的措施。灌缝是指在裂缝中灌入特殊的混合料,以填补裂缝。灌缝常用来修补宽度超过5mm的裂缝,如反射裂缝、温缩裂缝、非纵向裂缝。灌缝养护措施的理想施工时间是低温干燥期,如4月份。总之,作为解决沥青路面裂缝病害的有效措施,灌缝和封缝的施工时机应该是在路表状况良好、还没出现或很少出现较宽裂缝之前,如果沥青路面已经出现了大量的疲劳裂缝,采用灌缝和封缝措施的效果会大大折扣。

各个预防性养护措施的费用、使用寿命、施工时间如下表所示

3.结论

综上所述,高速公路沥青路面预防性养护是指在沥青路面状况良好的前提下进行的预防性养护措施。起到减少路面损坏,延长路面使用寿命,改善路面服务性能,保障高速公路沥青路面优良性能和耐久性的作用。而且高速公路沥青路面预防性养护措施的费用少,养护效果理想,定期开展预防性养护能够显著降低高速公路建设的管理成本。

参考文献

[1]姚飞.高速公路沥青路面的预防性养护技术研究[D].长沙理工大学,2010.

[2]何光兵.高速公路沥青路面预防性养护研究[D].长安大学,2012.

[3]闫俊杰.高速公路沥青路面预防性养护研究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(17).

[4]吕镇锋,李金明,何剑星.佛山一环沥青路面预防性养护技术实施探索[J].华东公路,2014(04)

论文作者:李震

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/6

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