公路工程沥青路面病害及养护施工
马光强
山亭区公路事业发展中心,山东省枣庄市,277200
摘要:目前,公路路面结构多采用沥青混凝土结构形式,相较于水泥路面等传统路面,沥青路面的耐久性和稳定性更好,且具备良好的平整度、抗滑性和降噪性,设计方式丰富,可供各地区不同环境的应用。为了有效解决公路沥青路面病害问题,提供安全的交通服务,分析公路工程沥青路面病害及养护施工,以供参考。
关键词:公路工程;沥青路面;病害及养护
引言
沥青路面具有行车舒适、低噪声、施工效率高和养护简单等特点,在公路工程中得到了广泛应用。公路通车运营后,在车辆荷载以及外界环境等因素的作用下,沥青路面会出现裂缝、车辙等病害。相关研究结果统计显示,全国每年5%~10%的公路路面需要进行养护。沥青路面的养护时间应进行科学分析进而确定,过早的养护会浪费资源,养护过晚会导致沥青路面的性能大幅度下降,行车的安全无法保障。针对这种现象,为了有效解决沥青路面的病害问题,应及时采取相应养护措施,保障沥青路面整体结构的稳定性,确保公路通车运营的安全性以及延长其使用年限。
1沥青路面质量病害类型及形成原因
1.1裂缝
沥青混合料的质量、外界温度以及交通量等因素都会导致裂缝的产生。公路所处区域昼夜温差较大,由于面层温度应力的存在会导致路面出现疲劳裂缝。当车辆高速行驶在公路上时,如果道路上存在裂缝,会严重影响驾驶员的驾驶体验和舒适度。裂缝较大时,甚至会出现“跳车”的现象,给道路出行者的行车安全带来极大的不确定性。作为沥青路面中最为常见的病害问题,裂缝不仅会影响路面结构强度,还降低了路面的使用年限。公路出现裂缝后,雨水会经裂缝下渗至路面底部,导致路面结构严重受损。同时路面裂缝周围的应力会出现受力不均匀的现象,当不均匀应力传导至基层时,会导致基层的结构受到严重损坏。
1.2坑槽
坑槽的出现往往是由于未对前期网状裂缝进行及时处治,任由其发展形成的。路面破坏较为严重的坑槽,在降雨时会出现积水的现象,驾驶员在高速行车下采取绕避措施,会增加发生交通事故的概率。坑槽降低路面使用年限的原因主要是路面雨水会经由坑槽下渗至面层沥青混合料中,慢慢将沥青与集料进行分离,降低路面结构的整体稳定性。与此同时,路面在受到车辆荷载时,车轮周边的孔隙水压力会增大,路面结构会受到剪切应力的作用,坑槽处的积水在车辆的碾压下,水流会不断冲刷坑槽内部沥青混合料,导致破损面积不断增大。
1.3车辙
在车辆荷载反复的作用下,沥青路面会出现不可恢复的变形现象,最终在路面上形成带状凹槽,称之为车辙。结构性车辙、流动性车辙、压实性车辙和磨损性车辙是车辙的主要类型。结构性车辙的表现形式是凹槽横断面较大,流程性车辙两侧会出现隆起。在下雨天,车辆高速行驶在车辙处时,由于积水的存在,路面与车辆轮胎之间存在水膜,降低了车辆与路面间的摩擦力,一旦操作不当,车辆易出现失控现象。
2公路工程沥青路面养护施工措施
2.1灌缝
灌缝是利用密封剂等材料对裂缝进行封堵。在施工过程中,可通过热压空气将裂缝清理干净,无须进行开槽,施工较为简单,可有效防止水分对路面结构的进一步破坏。但是采用灌缝养护后,路面整体的美观性以及平整度会受到一定的影响。
2.2稀浆封层
对沥青路面采用稀浆封层养护后,仅需封闭较短时间的交通就可以重新运营,对公路的交通干扰较小。针对存在少量裂缝以及沥青缺失路段,稀浆封层的处治效果较好。经过养护后,沥青路面的密实性以及强度都会大大提高,同时还增强了沥青路面的抗滑性和防水性能。但是这种养护措施对施工环境要求较高,外部环境温度不能过低且昼夜温差应相对较小。
2.3雾封层
对沥青路面采用雾封层处治时,需要利用喷洒机械将稀释后的乳化沥青材料或者路面保护剂喷洒到现有道路面层。雾封层处治的优点是不会影响公路正常的通车运行,施工完成后2~3h就可以开放交通。对沥青路面进行雾封层养护处治后,可以大大提高路面的防水性能,避免病害对路面的影响进一步加大。此外,还可以利用含再生剂乳化沥青材料进行养护处治。与普通乳化沥青材料不同,含再生剂乳化沥青材料可以通过恢复沥青路面中老化沥青的性能,从而更好地实现养护效果。进行雾封层施工时,应喷洒均匀,保证乳化沥青进入裂缝中,以充分发挥雾封层的防水效果。乳化沥青应提前制备,在施工前24h内装入储存罐中。进行乳化沥青洒布时,洒布量应控制在合理范围内,一般为0.23~0.45L/m2。
2.4裂缝处置措施
应根据裂缝宽度选择沥青路面裂缝病害的处治方法。一般情况下,当裂缝宽度B<3mm时,可直接进行灌缝处治;当B≥3mm时,可开槽灌缝处治。(1)直接灌缝。直接灌缝法的施工工艺包括清缝、灌缝、撒砂、养生、通车等。清缝时用吹风机将路面缝隙中的杂物清除干净,并进行除潮,以增强灌缝胶与沥青混合料的黏结性。随后将灌缝胶投入加热容器中,加热至180~195℃,使灌封胶软化,再将灌缝机出料口对准裂缝,使灌封胶充满裂缝,形成高出原路面1mm的贴封层。(2)开槽灌缝。裂缝开槽的原则是清除干净裂缝壁松动的沥青混合料,开槽宽度为2~4cm,宽深比为1∶1,并修整为矩形槽口。开槽灌缝的施工工艺包括清缝、开槽、灌缝、撒砂、养护、通车等。在开槽时,将专门路面开槽机的开槽刀片对准裂缝,沿裂缝走向开槽,其余施工工艺与直接灌缝法基本相同。
2.5坑槽处置措施
为了恢复沥青路面的平整度,建议采用乳化沥青修补该沥青路面的坑槽。目前,常用的沥青路面坑槽修补工艺有热补和冷补两种。热补工艺对坑槽的处治效果好,且耐久性好,但需要投入加热设备,施工时间长,对现状交通的影响大;冷补工艺的修补速度快,施工成本低,可快速开放交通,但是对坑槽的处治效果相对较差。由于该沥青路面属于高等级公路,宜优先采用热补工艺。
2.6车辙处置措施
宜根据沥青路面车辙病害的严重程度选择处治方法。对于轻微车辙病害,可使用微表处处治方法;对于较严重的车辙病害,可采用铣刨重铺处治方法。(1)微表处。微表处是将改性乳化沥青、集料及各种外加剂按一定的比例均匀拌和,并摊铺于车辙沟槽内,多用于修复深度<40mm的压密型或磨耗型车辙,也可用于失稳型车辙的临时处治。由于车辙断面为下凹曲线,沟槽深度并不均匀,在摊铺沥青混合料时,宜采用V形摊铺槽。(2)铣刨重铺。对于失稳型车辙,沟槽深度大,对沥青路面的破坏较严重,不宜直接修补,应将车辙发生的层位全部铣刨干净,再摊铺新的沥青混合料。该处治方法的关键是控制铣刨厚度,如果铣刨厚度过小,不能彻底修复车辙;如果铣刨厚度过大,会造成沥青混合料浪费。对于因横向推挤产生的车辙,可将凸出的部分消除,在低凹部分喷洒黏层沥青,填补沥青混合料,并找平、压实。
结束语
综上所述,公路沥青路面经过长时间的运营,由于自然条件、气候和行车荷载等因素的作用,不可避免地会产生各种质量缺陷。因此,要根据沥青路面的质量和病害的实际状况,找出造成这种现象的主要因素,在此基础上,制定出一套合理可行的养护施工技术,选择合适的养护施工技术,只有这样,才能有效地抑制病害的继续发展,提高沥青路面的各种性能,恢复行车安全和舒适。
参考文献
[1]李晓慧.公路沥青路面病害及养护施工技术研究[J].居舍,2021,(36):55-57.
[2]蔡萍萍.公路工程中路基路面病害治理对策研究[J].运输经理世界,2021,(09):21-22.
[3]沈水斌.公路沥青路面病害及养护施工技术研究[J].运输经理世界,2020,(14):121-122.