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浅谈沥青路面常见病害及养护措施

作者

张红强 刘勇志

1、河南交通投资集团有限公司平宛项目部;2、河南交通投资集团有限公司漯河分公司

引言

作为重要的基础设施,公路在国民经济增长中发挥着至关重要的作用。俗话说“ 要想富,先修路” ,公路建设质量直接关系着车辆通行的效率和安全。沥青路面是我国高等级公路最常见的路面形式,在雨水、阳光、载荷等因素作用下,沥青路面极易出现不同程度的早期病害,若不及时采取预防措施,势必会导致路面的性能逐渐恶化,缩短工程使用寿命。预防性养护是一种先期的、主动性的养护方案,据大量工程实践表明,沥青路面采用预防性养护不仅能够改善路面路用性能,修复路面轻微病害,还能降低养护成本,延长工程使用寿命。

一、沥青路面常见病害及成因

1、裂缝。在沥青路面通车运营当中,裂缝是最常见的病害,一般来讲,裂缝类型较多,主要分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。(1)横向裂缝。垂直于车辆行驶方向的裂缝被称为横向裂缝,其产生的原因主要在于温度、基层沉降差异等。目前,半刚性基层是我国沥青路面最常用的基层类型,基于此类材料的特殊性,在温度、湿度变化过程中,材料极易出现收缩形变,从而产生开裂,若裂缝反射到面层,同样会形成反射裂缝。(2)纵向裂缝。平行于车辆行驶方面的裂缝为纵向裂缝,根据以往经验,可以将纵向裂缝产生的原因归结为以下几点,第一,行车荷载和超载作用下,在路面行车轮迹周围出现基层或面层裂缝,并逐步向基层发展。第二,地基稳定性较差,引起不均匀沉降,进而产生裂缝。第三,施工碾压不到位,压实度不符合规定,或摊铺时接缝位置处理不好,则产生裂缝。第四,路面表层积水排出不及时,水下渗之后,产生唧泥问题,从而影响路面结构强度,加上在行车荷载作用下,从而出现裂缝。(3)网状裂缝。相互交错的纵横向裂缝共同构成了网状裂缝,路面被裂缝分割之后,路面整体呈现出网状。究其原因网状裂缝产生的原因在于路面结构或路基路面压实度与规定不符,或者说是混合料质量不合格,无法满足强度要求等。

2、坑槽。在沥青路面上当沥青混合料骨料脱落后,极易形成坑洞结构,也就是我们所说的坑槽。一般来讲,坑槽产生的原因不外乎以下几点:第一,雨水存留在路表,并渗入到路表缝隙,在车辆荷载影响下,极易影响路面质量。从而导致沥青和集料剥离。第二,施工过程中,混合料温度太高,导致沥青老化,从而影响集料的粘结效果,出现集料剥落,最终产生坑槽。

3、车辙。在行车荷载反复作用下,沥青路面极易产生变形,多数变形在荷载作用之后,便可迅速恢复原状,但极少数情况下,一些变形属于不可恢复类型,在荷载反复作用下,便会产生累积塑性变形,即车辙病害。一般来讲,车辙类型主要分为 3 种,即结构性车辙、失稳性车辙和磨耗性车辙。对于车辙病害而言,其主要原因在于以下 2 点,第一,施工材料原因。据研究表明,普通沥青具有相对较差的高温稳定性,加上近年来交通量持续增长,重载超载问题严重,在上述两种因素的共同作用下,路面很可以出现变形现象。第二,设计施工原因。从早期修建的公路工程实际分析,部分主干道的实际荷载远在设计荷载之上,施工中为了缩短工期,往往会出现路基压实度不符合规定要求,路面空隙率过大,相关指标与设计规定不符等情况。加上高温、重载交通等因素的制约,将会加重沥青路面病害,导致沥青路面流动性变形问题严重化。

二、沥青路面常见养护措施

1、灌缝技术

该技术大多应用于原路面基层、横断面良好的情况,在建成使用2~4年的公路柔性基层沥青路面的预防性养护中作用明显。主要是用来处理沥

青路面出现的纵向、横向原始裂缝、沥青路面松散等病害问题。施工时尽量在凉爽干燥的气候条件下进行,并提前做好缝隙的处理工作,保证其干净整洁,裂缝内部没有碎石、粉末等杂物,以保证拥有良好的黏结效果。

2、同步碎石封层技术

该方法在使用的过程中主要是借助步碎石封层机将碎石和黏结剂(热沥青、改性沥青、乳化沥青等)同步洒铺在原来的公路沥青路面上,再经过适度的碾压,形成一层新的沥青碎石磨耗层,以起到一定程度的延长公路沥青路面使用寿命的作用。该方法主要用于沥青路面表面处理层,通过这样的处理,提高原来沥青路面的防水性、防滑性、耐久性,也有助于降低公路后期维修养护的成本。

3、雾封层技术

在公路沥青路面施工建设的过程中,由于沥青混合材料离析或者是孔隙率过大的现象,导致公路工程项目存在质量问题和风险隐患,在后期的管理中,需要严格地预防公路渗水问题。雾封层一定程度上有助于防止沥青路面的水破坏。其在使用的过程中主要是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性改性乳化沥青,进而形成一层严密的防水层,以起到很好的隔水防渗、保护公路沥青路面的作用。

4、稀浆封层技术

该技术在使用的过程中主要是将级配良好的集料和乳化沥青按照一定的配比,组合成混合料,将其均匀地撒布在原来的公路路面上。该技术在施工之前,首先,需要检查公路沥青路面有无病害问题,提前采取有效的措施,进行填缝、修补大的坑槽部位,并做好沥青路面的清理和清洁工作;要尽量选择有棱角、耐用、级配良好的石料,并保证拌合的均匀;要避免在炎热的气候条件下施工;还需要严格的控制好交通开放的时间。

5、微表处技术

微表处技术是一种预防性养护方法,其在应用的过程中,主要借助适合的机械设备,使用一定级配的石屑、填料与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水等,按照一定的比例充分混合,均匀地洒在原有的沥青路面上,以起到一定程度的防滑、防渗、增强耐性等作用,延长公路的使用寿命,减少后期运营维修的成本,保障行车的安全稳定性。该技术大多应用于未正式运行的公路、运行但没有出现严重损害和病害的公路。将该技术的应用一定程度上有助于提升公路沥青路面的防水性、耐磨性,还能用于填补和处理沥青路面的车辙、预防和防止路面老化与松散等病害问题。且施工的时间比较短,一般情况下,在施工后 2h 就可以通车。此外,可以在常温下进行施工,施工的影响小。

三、结束语

综上所述,随着交通量的不断增长以及车辆载荷逐年倍增,沥青路面出现了大量早期病害,此类病害不单单会影响路面的美观,同时还会缩短路面的使用寿命,危害行车安全。为此,做好沥青路面养护工作显得十分重要。微表处是一种重要的预防性养护技术,通过微表处施工,能够延缓路面损坏、提高路面的耐久性和安全性。

参考文献:

[1]李艳青.聚酯纤维-橡胶颗粒微表处混合料路用性能与降噪特性[J].公路工程,2020,(3).180~188.

[2]曹炜,王世昌,商德望,等.纤维微表处技术在京港澳高速沥青路面预防性养护中的应用[J].山东交通科技,2020,(5).1~5,9.

[3]孙增智,薛博,陈华鑫.纤维微表处路用性能的影响因素[J].筑路机械与施工机械化,2019,(3).56-61.