边秀奇
天津城建设计院有限公司 天津市 300122
摘要:沥青路面就是在公路路面施工材料中加入沥青化合物以辅助施工,尤其是在高速公路的施工中,沥青路面具有其独特的优点,它不但有很强的力学承载力,而且较为稳定,具有良好的耐用和防滑性能。但是在高速公路正式运行之后,沥青路面也会出现诸多病害,这些病害严重威胁着高速公路整体结构的稳定性,因此分析这些病害的成因,并且提出较为科学的养护方案就显得格外重要。
关键词:高速公路;沥青路面;病害分析;养护方法
1、高速公路沥青路面养护维修的重要性
现阶段我国大量高速公路的沥青路面已经进入或者即将进入养护维修阶段,尤其是针对质量要求高的沥青路面,提出了沥青路面研究方面的全新课题。沥青路面需要不断实施养护维修,以确保发挥出快速、安全、舒适及高效的交通运输功能,延长其使用年限,最大程度发挥其经济效益与社会效益。
高速公路的路面养护维修工作可分成两种类型,既预防性养护和矫正性养护。沥青路面的预防性养护是指那些带有保护路面和以减缓路面使用性能恶化速率为目的的作业,其具体使用于表面没有损坏或者是只有轻微缺陷及病害的公路路面。沥青路面的矫正性养护就是针对已经存在较大病害缺陷,需要运用某项技术来改正某种特定损害的公路路面,通常是公路正处于已经发生损害的局部破损状态,如果没有及时进行处理,将会影响到高速公路使用寿命,并且容易发生道路安全事故,加速整体结构的破坏。
2、高速沥青路面病害的内涵
2.1车辙
车辙的定义为在车行驶方向上轮胎留在公路平面上的竖向条形的凹陷痕迹,此痕迹垂直深度大于15mm或者更深。车辙的形成是汽车在万有引力作用下,长时间使用对路面造成塑性变形,形变破坏形状为条形坑槽,如果车辙越来越深,下雨过后就会在坑槽里留下部分雨水,无法排出,这种情况下车轮与路面的摩擦力将大大减小,因此会造成车辆打滑失控的意外风险。
2.2裂缝
细微裂缝产生后,会向三个方向演变:竖直断裂,水平断裂与网状断裂。沥青混凝土路表面形成缝隙后路面的积水会向表面以下渗透,严重影响沥青层和下面的混凝土垫层。
2.3坑槽
在新修的沥青混凝土路表面坑槽是最早出现的现象,其定义为路表面上形成凹陷,其垂直度在20mm及以上,破坏面积大于4dm2。造成凹槽的首要原因是在维修汽车时滴落的机油或者汽车发动机燃料油渗透进入沥青层,这些油会分解路面,造成沥青层混合物分散,从而致使承载力降低,过往车辆行驶后累积形成的凹槽。
2.4脱皮
沥青混凝土路表面脱皮的定义是指路面表层呈层状掉落,面积大于10dm2。沥青混凝土路面之所以会脱皮,最主要的原因是受到水的破坏。
3、主要病害成因分析
3.1沥青路面积水较多
水对沥青路面病害的出现具有直接的诱导作用,由于养护措施不到位,造成沥青路面上经常会出现孔隙水、层间水或者是深层水,这些水会破坏高速公路整体的结构,进而威胁高速公路整体结构,对行车安全造成严重的影响。根据实验表明,在高速沥青路面上的4cm左右的孔隙水大约需要6天才能全部蒸发。并且在炎热的夏季,高速公路沥青路面的上表面温度可达60℃,这样的高温足以对面层的沥青产生破坏,影响路面承载力。此外,层间水对沥青路面的破坏性也是巨大的,没有充分蒸发的表层水会渗入到路面以下,进而形成层间水,这些层间水会渗入到地基的各个层次,使得路面的承载力发生偏移。
3.2路基强度不足
高速公路的路基承载力对公路整体的稳定性具有极大的影响,如果路基承载力的强度不够将会导致公路出现各种各样的病害,具体表现在软基处理不完善,并且对路基的压实度不够。尤其是对于路边的路基,在施工中需要格外重视,一旦路边的路基没有压实,将会导致路表面出现突起,进而影响公路的正常通车。并且在公路实际工作中,有时还会出现路面稳定性降低的现象,其主要原因是混凝土的强度等级不够,选择的沥青材料质量不达标,在碾压过程中不均衡,这些都可能会造成公路的整体稳定性下降。此外,在路面施工过程中,混凝土需要长时间的运输到达施工现场,在这个过程中一旦对混凝土搅拌的力度不够,将会出现混凝土离析的现象,导致结构层不能很好地受力,在日后使用过程中出现裂缝。
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3.3沥青热稳定性不够
在高速公路的施工过程中,控制沥青的热稳定性一直是施工中的重点和难点,如果在施工时没能控制好沥青的热稳定性,将会导致路面出现拥包等现象。根据对某公路的调查显示,在高速公路通车以后,经常会出现横向裂缝或者是拥包,其主要原因就是对沥青的热稳定性没能采取有效的措施进行控制,再加上这段公路的超载现象比较严重,由此使得公路上出现了大量的车辙,加剧了对公路本身稳定性的破坏。此外,养护不及时也是加剧高速公路沥青路面破坏的主要原因之一。如果在高速公路出现质量问题时,公路养护人员未能及早发现问题,采用相应的补救措施,则会加快病害的发展。因此,高速公路应该采取以防为主的养护措施,保证公路的路面完整,节约公路维修的资金。
4、高速公路沥青路面病害防治对策
4.1加强反超限运输管理及路面日常护理
近些年来重型车辆超载的情况十分严重,已经严重影响公路的使用寿命。所以,针对这种情况要严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》等相关规定加大反超限运输管理力度,在高速公路的重要位置设置关卡进行检查,以减少超载运输车对路面的损伤,从而延长公路的使用寿命[2]。把“预防为主、防治结合”方针真正落到实处,并进一步强化路面建设管理,构建完善的养护管理系统,针对实际情况制定相应的防范对策,从而进一步提升公路使用寿命,提高路面的养护质量。
4.2施工中加强温差处理
在《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)中,需要对沥青碾压温度实施有效管控,确保在温度适宜的情况下对沥青混合料进行碾压,以使沥青混合料更加紧实。在施工中则需要针对项目具体情况分析,在施工过程中针对不同级别类型混合料也需要采用不同施工方式。季节不同,在施工中气温有所不同,对混合料的散热效率影响较大。一般而言,沥青的黏度是影响碾压难度的关键因素,因此需要采用相关措施加强沥青黏度及温度控制。
4.3增强结构排水能力
对于雨水较为丰富的地区应该引起重视,要安装更多的排水设施,也可以在基层顶面设置相应的防水层,如果条件允许可以运用沥青碎石在中间层设置排水基层。同时,在路面上安装相应的排水设施,在路面较低的位置进行设定,有利于及时将路面的积水排出,又可以预防积水一直渗透冲刷到中间路面基层。
4.4选择合适的材料
合理选择矿料,将级配沥青的混合料与配置沥青的混合料进行对比,确保所配置出的沥青混合料质量优良,严格对沥青的使用量进行控制,保障沥青质量,以有效减少裂缝发生。
4.5严格控制施工质量
在沥青路面施工中要按照相关规定进行操作,要对每道工序进行严格的质量监控,使得路面达到相应的质量要求,主要包括以下方面:
(1)严格对沥青混合料搅拌质量进行控制,在搅拌过程中发现离析等相关的质量问题要及时解决,加强相应的试验频率,可以对沥青混合料搅拌的相关指标实施有效控制。
(2)确定基层顶面粗糙度。对相应的级配材料进行配置,在混合料里面加入相应的粗骨料,使混合料中含有相应的大粒集料;但要对其含水量进行相应的控制,改进沥青碾压方法,确保在水量蒸发后基层顶面不会出现灰浆硬壳,碾平结束后也不能掺入细料混合。
(3)在开始铺设前,要保持工作界面绝对干净,结合多年的施工经验,透油层中如果有相应的慢型乳化沥青较好用。用沥青专用车进行洒布时,对车速和喷洒的厚度要保持相应的稳定及一致,不能出现凹凸不平的情形,也不能留有空白地带,还要撒布相应的石屑和粗沙,这样能增加路面的粗糙度,再运用钢筒压路机碾压,之后彻底刮除多余的浮料。
(4)提高面层摊铺质量。在进行混合料铺设的过程中,运输的过程不能有太大的间隔,摊铺温度要控制在相应的范围之内,铺设的混合料厚度要均匀,速度控制在2m/min左右,要对沥青混合料进行反复碾压,以免出现混合料缝隙较大的情况,没有碾压平整的地方不能补料。不能淋着雨进行摊铺,要保证各方面接缝严密。
5、结语
高速公路是一个国家发展的重要标志,施工人员在施工时应格外注意容易出现的质量问题,并且在出现问题时及时采取相应的补救措施,只有这样,才能保证高速公路沥青路面的整体质量。
参考文献:
[1]谆发忠.高速公路沥青路面病害成因及防治对策[J].浙江交通职业技术学院学报,2013(24):54-55.
[2]王启成,刘东.高速公路沥青路面病害的成因与处治[J].河北建筑学院学报,2014(15):89-90.
[3]王双喜.沥青混凝土路面病害分析及应对措施[J].黑龙江交通科技,2011(11):50-51.
论文作者:边秀奇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/4
标签:沥青论文; 路面论文; 高速公路论文; 病害论文; 沥青路面论文; 公路论文; 混凝土论文; 《防护工程》2018年第25期论文;