缩略图

高速公路沥青路面养护材料的性能对比与选择

作者

黄炎

现代投资股份有限公司长沙分公司 湖南长沙 410000

现代高速规模逐渐扩大,车辆增多,载重量加大,这导致高速公路在实际应用过程中需要承受较大荷载,致使沥青路面在长期应用过程中会出现各种不同类型病害。沥青路面出现病害后,如果工作人员未及时采取合理措施养护,会缩短高速公路寿命,对其应用造成不良影响。可见,对于高速公路来说,做好沥青路面养护施工意义重大。

1 沥青路面养护的基本原则

1.1 预防性养护

所谓预防性养护指的是在高速公路沥青路面未出现明显破损时,在不影响高速公路交通情况下,依据规范编制相应的养护计划,做好养护工作,以免沥青路面出现严重破损,影响交通。在高速公路路面未出现明显病害时,进行预防性养护,在最佳时机完成相应养护工作,提高高速公路质量,延长其寿命,保证高速公路畅通[1]。

1.2 注重经济效益

沥青路面养护工作开展需要投入一定物力、人力,如果把控不到位,整个养护作业进行需要较高成本,可见,实际养护开展时,要做好成本控制,只有这样才能提高沥青路面养护的经济效益。此外,控制好养护成本,对后续养护作业顺利进行能够起到一定推动作用。

1.3 结合实际情况

开展沥青路面养护作业时,相关工作人员要深入施工现场,全面调查施工现场情况,做好相应统计与分析工作,为后续养护作业开展提供依据。养护方案设计应当依据现场具体情况进行,若情况必要,应当全面勘察现场,编制养护施工方案,将沥青路面养护作业与现场情况进行结合,保证养护的合理性 [2]。

1.4 有计划地开展养护作业

沥青路面养护应当严格依据编制好的计划进行,该项工作应当依据时间顺序逐一开展,而且实际养护施工并非一次完成,即使开展高速公路同一路段沥青路面养护时,也应当依据现场情况,通过分次方式完成,保证养护后的沥青路面平整度能够达到设计要求。

开展高速公路沥青路面养护作业时,相关工作人员要通过分析,明确最佳养护时间,依据高速公路沥青路面情况编制一套合理养护方案,依据制定的方案完成养护工作,提高高速公路质量,使其在日后使用过程中,能够保持稳定。

2 高速公路病害情况

长潭高速起点桩号K1492+788,终点桩号K1537+548,主线全长44.76km,技术标准为双向四车道高速公路,设计速度为120km/h,路基宽度为27.5m,路面宽度为24m,全线共有牛角冲、雨花、李家塘、昭山北、殷家坳、马家河 6 个互通立交,监控分中心 1 个,匝道收费站 4 个,服务区 1 对,养护路产安全管理所 1 个。通过对高速公路进行全面调查与分析,最终确定该高速公路沥青路面出现的病害主要体现在以下几个方面。

2.1 路面变形

路面变形是一种较为常见的病害,其对车辆行驶会造成不良影响,不仅会导致车辆在行驶期间发生颠簸,甚至会引发交通事故。通常来说,沥青路面在外力持续作用下会发生变形,多数情况都是车辙作用造成的。沥青路面变形原理:受外力持续作用影响,沥青路面深层颗粒间会遭遇挤压,从而发生错位,这会降低颗粒料粘合度,最终使沥青路面发生破损,具体情况如图1 所示。

图1 沥青路面破损

沥青路面出现变形后,若未及时进行养护,将会导致变形情况加重,例如,如果发生降雨,雨水会顺着缝隙进入高速公路内部,导致路基遭受破坏。可见,在发现沥青路面出现轻微变形时,应当立即进行控制,及时做好养护工作,以免变形加重,造成更严重危害[3]。致使高速公路沥青路面发生变形的原因主要有以下几点:高速公路施工时,填筑路基采用的材料质量不合格,填料中存在不稳定夹层,这会致使深层结构不稳定,情况严重时会导致沥青路面发生变形,甚至出现破损情况,从而影响车辆行驶。

实际施工中采用的材料配比不合理,未依据制定比例将沥青混合料混合在一起,完成施工后,沥青路面荷载能力差,这都会致使沥青路面发生变形。

施工单位在具体工作期间,并未注重沥青路面养护作业,竣工后,未依据沥青路面情况,做好养护作业,出现病害后,未及时处理,这都会导致沥青路面的变形情况随着时间推移加重[4]。

2.2 松散剥落

松散剥落是高速公路沥青路面中常见的一种病害,引起这一病害的原因主要有以下几点:

沥青路面施工期间采用沥青材料配合比不合理,这会导致施工期间采用的材料黏度低,颗粒松散,致使沥青路面不稳定性,日后使用过程中,容易发生剥落,从而影响车辆通行。

受温度影响,例如,在温度较低的冬季开展施工时,由于外界温度较低,这会导致施工中采用的沥青材料内部会存在大量空隙,降低沥青路面稳定性,车辆在多次碾压后,沥青路面会出现局部剥落现象。再例如在温度较高的夏季施工,由于沥青混合料温度过高,这会影响沥青路面密实度,这也致使沥青路面在实际应用期间,发生局部剥落情况,可见,在施工期间,无论温度过低,还是过高,都可能会引起局部剥落现象,降低沥青路面质量。

施工中采用的骨料不合理。实际施工中,施工方为了节约成本,选择杂质较多的骨料,这会导致实际施工中,骨料无法与其他材料完全混合在一起,发生骨料脱落情况[5]

开展沥青路面施工作业时,特别是摊铺时,施工人员未控制好水的使用量,若水过多,会进入路面,渗入路基中,这会破坏路面,最直接影响就是路面发生松动现象。

2.3 路面开裂

高速公路在长期应用过程中,沥青路面开裂的主要表现就是出现大量裂缝,这不仅会影响高速公路外观,而且还会降低沥青路面整体质量,影响其应用,导致车辆在行驶期间发生颠簸。对于沥青路面出现的轻微裂缝,要及时补救,以免发生降雨,雨水渗入裂缝,致使裂缝加重,最终造成严重危害,影响车辆行驶。

通过对高速公路出现的路面病害情况进行 可以确 沥青路面出现裂缝的内部原因是采用的施工技术不合理,沥青材料不达标,或者 素影响,会导致沥青路面最终施工质量不达标,致使沥青路面出现各种病害 现较大裂缝,大幅度降低沥青路面负载能力。引起沥青路面裂缝的外部原因有气候改变,车辆增多,车辆负载过大等[6

3 养护材料性能对比与选择

3.1 养护材料性能对比

高速公路沥青路面在实际应用过程中会出现病害,为了提高高速公路质量,延长其寿命,需要采用合理材料进行养护,常用的养护材料性能对比如下:

(1)养护材料的‌粘结强度与弹性

热拌沥青:粘结力受热温度影响大,初期具有较高强度,但是界面容易发生脱落。

沥青灌缝胶‌:粘结力 ⩾0. .5MPa,将其应用在沥青路面养护中,能够与原路面紧密结合在一起,可以适应裂缝变形,保护沥青路面。

冷补料‌:初期强度高,界面结合性差,容易发生脱落现象。

(2)‌耐久性与抗老化性

热拌沥青:耐久性,对其进行应用,要定期维护。

沥青灌缝胶‌:具有良好耐磨性和抗滑性,而且抗紫外线强。

冷补料‌:寿命短,要频繁维护(3)‌高低温性能

热拌沥青:在温度较低情况下,容易脆裂,而在温度较高时,会发生流淌。

沥青灌缝胶‌:软化点高于90℃,在高低温环境下,性能都较为稳定。

冷补料‌:低温型,施工作业应当在-30℃至15℃之间开展,夏季型,需要在不低于5℃的环境下施工。

3.2 不同养护材料施工工艺

(1)采用热拌沥青开展养护施 大型设备开展养护施工,周期长,处理沥青路面的细裂缝效果有限。采取该材料,需要较高能耗 能会产生挥发物质,破坏生态环境。(2)采用‌沥青灌缝胶开展养 复沥青路面上的细小裂缝,整个作业周期较短,能够快速恢复交通。施工期间不会排放有害 生污染物。(3)采取‌冷补料开展养护施工, 作业开展相对容易,具体作业过程中,要通过摊铺、压实等方式处理。施工过程中,不会产生粉尘和沥青烟 而且可以将噪声控制在70dB 以下。

3.3 选择养护材料建议

通过对比不同养护材料性能,选择养护材料时,需要考虑的内容主要体现在以下几个方面:

(1)环境温度

若养护施工要在低温或高温下开展,应当选择冷补料或沥青灌缝胶。

(2)施工条件

如果养护施工需要快速完成,对沥青路面上细小裂缝修复要求高,此时,最好采用沥青灌缝胶。若养护施工作业面积大,而且整个作业对环保性要求较高,适合采用冷补料开展养护施工作业。

(3)经济效益

热拌沥青和冷补料单价较低,但是将其应用在养护施工中,需要频繁维护,这会提高整体成本。沥青灌缝胶单价偏高,但是其寿命更长,从全生命周期来看,采用沥青灌缝胶,在维护方面,频率能够减少50%,因此,采用沥青灌缝胶养护,成本更低。

4 提高沥青路面养护质量的合理措施

4.1 构建一支专业养护施工队伍

许多单位并未充分意识到高速公路沥青路面养护作业的重要性,这就导致养护团队综合素质偏低,不注重养护施工作业,这不利于提高高速公路沥青路面质量。具体分析可以从以下方面进行:

引进专业的沥青路面养护人才,提高整个团队的综合能力,确保相关工作人员能够胜任沥青路面养护工作。定期开展养护知识培训,对工作人员进行考核,编制合理奖惩机制,激发工作人员的积极性,从而做好养护作业。

养护团队在实际工作期间要与时俱进,引入先进养护技术,将信息技术与先进的养护技术进行结合,做好养护作业,以免由于养护不到位,降低高速公路整体质量[7]。

将养护工作落实到没有一名工作人员的身上,消除养护施工中遇到的各种问题,保证养护作业能够依据规范顺利完成,提高高速公路整体质量,延长其寿命。

4.2 加强监督沥青路面养护作业全面监督沥青路面养护作业,具体分析从以下几个方面进行:

督养护施工中采用的材料,采用先进设备开展养护作业,增强养护施工效果。

加强监督养护作业力度,保证养护作业能够在工期内竣工,确保竣工后,高速公路可以正常投入使用。5 结语:

总而言之,随着高速公路使用时间的延长,在自然环境,车辆碾压等各种因素影响下,会导致沥青路面的出现损坏,这不仅会影响高速公路性能,而且会降低车辆在行驶过程中的舒适度,提高交通事故发生概率。因此,工作人员要加强对高速公路沥青路面情况的分析,明确病害情况,在此基础上,针对采用的养护材料进行对比与选择,加强控制,做好养护作业,保证经过养护后,高速公路整体质量能够达到预期,改善交通环境。

参考文献:

[1] 肖宏宇 , 赖志钦 , 毛诗伟 , 等 . 高韧高弹复合改性沥青与超黏沥青老化前后的动态剪切流变性能研究[J]. 湖南交通科技 , 2024, 50 (04): 83-87.

[2]陈海珊.沥青路面多功能养护维修材料与施工技术应用研究[J].现代工程科技, 2024, 3 (19): 9-12.

[3] 陈孟巧 . 微表处技术在高速公路沥青路面养护施工中的应用 [J]. 交通世界 , 2023, (10): 108-110.

[4] 张毅平 . 沥青路面预防性养护材料的开发及技术性能研究 [J]. 大众标准化 , 2022, (19): 46-48.

[5] 张盼盼 , 马锐 , 权磊 , 等 . 基于材料性能演变模型的沥青路面养护决策分析 [J]. 公路交通科技 ,2022, 39 (S1): 1-7.

[6] 郑凌 . 沥青路面预防性养护材料的开发及技术性能研究 [J]. 四川水泥 , 2021, (08): 31-32.

[7] 陈炜 . 公路沥青路面预防性养护材料试验及应用研究 [J]. 智能城市 , 2021, 7 (02): 55-56.

作者简介:黄炎(1986.4-),男,汉族在职研究生,工程师,主要从事高速公路养护相关工作