公路沥青路面常见病害及检测技术
2015-07-04孙小标徐龙飞
孙小标 徐龙飞
【摘 要】本文主要针对常见沥青路面病害、沥青路面病害的预防措施、沥青路面病害治理措施以及公路沥青路面的检测技术进行简要分析,仅供参考。
【关键词】沥青路面;常见病害;检测技术
一、常见沥青路面病害
沥青路面的破坏主要有结构性破坏、功能性破坏两类。结构性破坏是路面整体或者几个组成部分的破坏,严重时将不能满足支撑车辆载荷。功能性破坏是路面平整度下降,使得公路不能发挥预期功能的一种破坏形式。这两种破坏形式不一定是同时发生的,但是都是逐渐积累并产生的。功能性破坏能够通过修正养护等工作来恢复公路的平整度,而结构性破坏通常都需要通过彻底修补来解决。
1、矿料压碎型破坏
如果修筑路面使用的沥青以及矿料质软并且粒径不符合要求,往往因为强度不足和劈裂作用产生路面结构破坏,夏季高温时候沥青材料可能会因为挤压作用产生脆裂破坏,而水和温度影响下,沥青材料之间的粘接力下降,沥青容易出现松散、剥落等破坏。
2、变形类病害
2.1路面沉陷
面层不均匀沉降造成的裂缝和下沉,如土基以及基层都密实稳定,经过拉毛、扫净,可重新修补至路面高度,并修复面层。如果是土基或者基层结构破坏造成的沉陷,需要首先修正土基和基层,之后再修复面层。
2.2桥头路面沉陷
需要及时填铺平整。
2.3翻浆
如果是路面成型不好,雨雪下渗造成的基层表面发软冻胀形成的轻微翻浆,可在春季水分蒸发充分之后进行修整。对于低温施工的石灰石基层,出现上层翻浆则需要挖到坚硬层之后更换填料修补基层、面层,配合短期交通封闭来避免翻浆进一步扩大。
3、裂缝
裂缝是比较严重的沥青路面病害,有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、网裂等几种形式。
半刚性基层和沥青粘接层之间是不可能实现全面连续的,干线公路沥青层通常设计厚度为6-10cm,为了控制裂缝,需要降低水泥标号,控制水化热,降低基层7天无侧限抗压强度,也可以采用铺设土工格栅等措施。路面孔隙率过大水经过空隙之后会在基层表面聚集,导致基层表面长期处在潮湿状态下,受到行车载荷作用,基层底面在抗弯拉应力作用下会产生网裂,并进一步发展为坑槽。滞留在路面孔隙中的水在高压下长期作用于沥青,会导致沥青膜和骨料相互脱离,造成路面破坏。
二、沥青路面病害的预防措施
1、设计施工方面
设计初期对公路沿线进行仔细的勘察工作,据此选择质量合格的沥青做面层,注意一些软基严重路段需要适当增加路基和路面基层的强度,通过设置排水板、施工碎石桩等方式提高基层强度,同时在满足稳定要求的前提下,可按照沥青路面设计规范,选择针入度较大材料使用面层,选用粒径和孔隙比较小的级配混合料,增强面层抗渗性能。施工方面,需要尽量选择细粒径沥青砼,对基层施工碾压时的含水量进行严格控制,优化沥青混合料集料成分,按照地质环境条件确定设计参数,在最佳含水量情况下进行施工。
2、车辙预防
重交通载荷下,车辙变形比较容易出现,在材料上,沥青混合料高温下强度下降,稳定性不足,所以有必要时可选择热稳性良好的沥青原料,例如聚合物改性沥青等,提高沥青混合料稳定度,集料级配组合也会影响沥青混合料高温稳定性,因此设计沥青配合比时要认真考虑沥青混合料热稳性,同时适当考虑超载情况,通过有效的地基处理方案控制基础沉降。
3、水损预防
水对路面造成的损害非常严重,所以公路排水设计是非常重要的问题。通过对沥青面层压实度的调整能够有效规避。要求上面层密实度至少98%,下面层至少97%,提高沥青和集料之间的粘接力,防止水对沥青层和集料之间的冲击。
三、沥青路面病害治理措施
1、泛油、裂缝
泛油病害最常见的防治措施是按照泛油轻重程度,通过铺筑粗粒径矿料来处理。通常情况下对于尺寸较小的纵缝和横缝通过灌入沥青热料的方式配合封闭处理就能够解决,而尺寸较大的裂缝则需要填塞沥青混合料,大面积的龟裂以及网裂可使用沥青表面罩面处理方式解决。
2、坑槽、油包
松散病害如果面层还未成形,可扫除材料,清理后重新铺装罩面,如果基层湿软,则需要清理松散的沥青面层,进行重新压实,基层干燥之后重新铺设面层。高温产生的油包可铲除之后使用烙铁烙平,油钉或者撒漏出的油包在高温时铲除即可。如果是基层导致的比较严重的拥包,则需要对基层进行挖补处理,之后重新制作面层。面层导致的拥包则需要在高温天气,或者在加热器烘烤之后铲除,找平之后使用烙铁烙平,如果面层厚度较大,并且拥包范围很大,而且气温较高时,可是有路面铣刨机整平,对于一些已经逐渐稳定的拥包,在高温时直接铲平即可。
四、公路沥青路面的检测技术
1、路面弯沉检测
路面弯沉指的是在标准轴载的作用下,路面的表面轮隙部位会产生总的垂直变形或者垂直回弹的变形值。
就目前来说,较为规范的路面弯沉检测方法是贝克曼梁法,这种方法的操作比较简单,对各种类型的路面以及路基的回弹沉陷都可以测量。唯一不足的是,测试的结果会受到一些人为因素的干扰,在测量过程中,一般会采用20℃的标准温度,如果在其他的温度下进行检测工作则一定要对温度进行修正。激光弯沉测定仪测试法也比较常用,在测试时,要将测定仪固定在测试车的后轮缝隙中间,按照汽车行驶过程中的时光电流进行计算,弥补了前种检测方法的不足。
2、路面平整度的检测
顾名思义,路面的平整度自然就是指路面使车辆出现振动的高程变化。对于平整度的检测来说,主要可以分成断面类和反应类两大类型,断面类的设备主要包括3m的直尺以及激光路面的平整度测定设备,以及反应类的设备。3m直尺主要是用于压实成型路面各个表层面平整度的检测,相对测试效率较为低下,便捷程度不够。连续式平整度仪法主要适合对路表面的平整度进行测定,灵活性比较大,测试效率相对较高,不太适合在坑槽较多,破坏程度较为严重的路面上进行测定。而车载式的颠簸累积仪测定法则比较方便,只需要测试车按照一定的速度行驶在路面上,然而路面的凹凸不平则会导致汽車的激烈振动,最终通过机械传感器,可以对路面的平整程度进行测量,测量速度较快,且价格相对低廉。
3、沥青路面渗水系数的检测
沥青路面的渗水性明确的讲就是指沥青路面的压力水的渗透力,一般采用渗透系数对其进行表示。也就是说,沥青路面的渗水性测试也就是对其渗透系数的测试,为了保证沥青路面正常的使用状态以及众多交通条件的需求。但是到目前为止,都是广泛的模仿甚至直接套用国外的一些测试方法,还没有研究出一个统一的标准来,并且还存在一定的局限性。为了能够更好的如实反映真实的渗水情况,一般采取常规的室内可以进行的简化试验检测。
4、路面抗滑性的检测
路面抗滑性能常用的一些检测方法主要包括:摆式仪法,构造深度测试法以及横向抗滑系数测试法。摆式仪法的主要原理是“摆的位能损失等于末段橡胶片滑过路面时克服路面摩擦做的功”,这样的一个基本原理可以测定沥青路面的抗滑值,此方法主要属于静态的测量方法,相对而言效率较为低下。现今主要采取的是激光构造深度仪法,该种方法主要借助半导体激光器产生的红外线进行投射,将其投射到道路的表面,按照此方法对路面表面的构造深度进行测定。此方法运输较为方便,操作起来也很快捷,最重要的是较为可靠。
5、沥青路面的损伤状况检测
公路路面在使用的过程中,难免会出现这样那样的损害,而对于沥青路面损伤状况进行的检测,对于沥青路面的养护具有重要的意义。具体的检测方法有很多种,主要包括:观测法、摄像测量法以及探底雷达法。观测法主要是指利用人眼或者借助录像对路面的损伤状况进行监测。在具体的实践操作中,该方法较为原始、效率比较低下,测量结果的误差也比较大。摄像检测技术相对而言则更科学,更准確,在实际的检测中一般采用摄像检测而非观测法。
结束语
对公路沥青路面病害的处理以及养护工作,是一个系统性较强的工作,造成影响的因素较多。所以,道路管理人员必须加强对沥青路面的病害认识,在具体的防护检测工作中,要结合公路沥青路面的特点,切合实际的制定出有效的养护措施,对于路面的病害做好检测预防,延长公路的使用寿命。
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