高速公路沥青路面病害分析及防治对策研究论文_杨亮

高速公路沥青路面病害分析及防治对策研究论文_杨亮

黑龙江省林业设计研究院 150001

摘要:沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点,因此获得越来越广泛的应用。在高速公路的建设中,我国的绝大部分高速公路都采用沥青混凝土路面。随着国民经济快速、协调发展,我国道路交通量日益增大,车辆迅速大型化且严重超载,使公路路面面临严峻的考验。现有高速公路的有效服务时间普遍未能达到其设计使用年限,常常在通车 2-3 年便出现了较为严重的早期破损现象。研究高速公路沥青路面病害的成因与防治对策对于当前公路建设与管理有重要的意义。

关键词:高速公路;沥青路面;病害;防治

一、高速公路沥青路面病害的类型

高速公路的养护主要包括路基、路面、桥涵构造物、交通安全设施的养护和绿化等。其中路面养护极其重要。我国高速公路的路面结构主要有二大类,一类是半刚性基层沥青路面,约占7500;另一类是水泥硅路面,约占2500。从二者的比例来看,沥青混凝土路面在我国占有非常重要的地位。而沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的,这是因为使路面出现损坏的原因也是多方面的。有行车荷载因素,如交通量增长、超重和超载车辆的增多等;也有环境因素,如温度变化、湿度变化和冰冻作用等。此外,还有设计、施工、采用材料和养护管理等原因。同一种因素可以引起不同程度的损坏,而同一种损坏形态可以由不同原因造成,影响因素复杂多样。沥青路面的病害形式可分为裂缝类、松散类、变形类及其他类。高速公路路面病害主要是纵横裂缝和车辙。

1.1沥青路面的裂缝

沥青路面的裂缝包括:①横向裂缝。这种裂缝与路面中线近于垂直,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯穿全路幅,贯穿的裂缝沿路面大致呈均匀分布。②纵向裂缝。高速公路普遍存在纵向裂缝,大多在半填半挖路基或路面加宽处产生,其主要原因是路基压实度不足,出现不均匀沉降。③龟裂。相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,龟裂的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,其后在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成网状裂缝。

1.2沥青路面的车辙

路面表面沿轮迹的纵向凹陷是沥青路面特有的一种损坏现象,在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下,轮迹带逐渐产生下洼形变并形成两条纵向凹槽。车辙的深度常以轮迹带外侧凸起部分的峰顶到槽的谷底的距离表示。

二、高速公路沥青路面病害的原因

纵向裂缝主要是由于路基压实度不均匀、路面不均匀的沉陷,施工接缝质量不足或结构承载力不足而引起的。较多的出现在紧急停车带或路肩部位,外在表现形式多是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形。这种纵向裂缝容易使路基发生滑移,带来的安全隐患很大。还有一种纵向裂缝容易发生在行车道部位,外在表现形式多为纵向条带状,裂缝两端未延仲到路堤边缘。

横向裂缝的产生的原因主要是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。由于温度变化较大所以导致某个区域出现裂缝并很快向下延仲,如果不及时治理,就会随着时间增长造成沥青老化,抗裂缝能力逐年降低。

车辙是指在行车荷载重复作用下,在道路延长方向的路面上所产生的永久性带状凹槽变形。车辙主要的危害在于降低了路面的平整度,而且当车辙较深时,辙槽内积水,很容易导致交通事故。发生车辙的主要原因是由于在路基路面施工时沥青混凝土铺筑压实度不够,当车流量较大,在车辆反复荷载的作用下,轮迹处被进一步压密而出现下陷。另外沥青混合料热稳定性不足,或者公路所在地气候不好,降雨较多,雨水渗透侵蚀基层表而的材料,使其软化也容易形成车辙。

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三、高速公路沥青路面病害防治对策

1.加强反超限运输管理,并加强日常护理

近几年,公路发展迅速,交通量日益增长,超限超载车辆非常严重,直接影响到公路的使用年限。因此,应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求,加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查,强行卸载,减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏,延长公路使用年限。认真贯彻“预防为主、防治结合”的方针,加强科学研究,建立路面养护管理系统,对路况进行跟踪观测,及时采取预防措施,消除隐患,发现问题,应及时处治,以免进一步酿成大的病害。同时,应加强对路面病害处治方法的研究,以不断提高路面养护质量。

2.在施工过程中注意温差

在《公路沥青路面施工技术规范》中,规定了沥青混合料的碾压温度,以保证在适当的温度下,沥青混合料能够压实到规定的密度。事实上,规范规定压实度的本质是保证沥青混合料的施工和易性,使其具有可压实性。很明显,规范没有按沥青混合料的级配类型、碾压层厚、沥青性质和施工环境温度等因素分类制定,需要在施工过程中根据项目情况具体分析。不同标号的沥青在粘度相同时的温度不同;不同级配类型的混合料施工和易性不同;不同季节,下承层温度和气温不同,会明显地影响混合料的散热速率。不同温度下或相同温度下沥青的粘度是影响压实难易程度的重要因素,因此,直接针对沥青粘度进行施工温度控制是最有效的途径。当前,改性沥青被广泛应用,改性剂使沥青的针入度软化点均有提高,甚至沥青抗剥落剂的加入也会使常规摊铺温度下的混合粘度提高。

3.增强结构排水

对于多雨湿热地区水损坏应高度重视。在结构组合上应增强结构排水,可在基层顶面增设防水层(下封层不易做好),有条件的可在下面层及半刚性基层间增设沥青处治碎石排水基层。同时,在土路肩做好配套的纵、横向排水设施。这样,既可将由路表渗入的雨水及时排出路面,又可防止雨水进一步下渗而冲刷半刚性路面基层。对表面层可掺加适量的沥青抗剥落剂,以加大沥青与骨料的粘结力,提高上面层的水稳性。

4.合理确定沥青路面结构,选择适合的材料

合理确定沥青路面结构,沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青用量,保证沥青混合料性能优良,均可有效减少裂缝。

5.严格控制施工质量

施工质量控制不严,早期破损必然出现。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准。

四、结论

社会经济的发展已经离不开高速公路。频繁出现高速公路的路面病害,降低了高速公路的使用和服务水平,对于人民的生命和财产产生很大的威胁。所以对于高速公路的病害要提高关注,要在第一时间修复所出现的病害,才能提高高速公路安全系数,高速公路路基路面的病害防治对策才能发挥出作用。

参考文献:

[1]李莉,胡玉萍.探讨公路工程路基路面病害治理措施[J].价值工程,2010(21).

[2]丁继财.沥青混凝土路面病害的成因及防治技术研究[J].建筑,2010(14).

论文作者:杨亮

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/23

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