农村公路沥青路面病害及养护施工技术
2018-08-15李焕婵
李 焕 婵
(山西省忻州市忻府区公路管理站,山西 忻州 034000)
农村公路沥青路面使用中常出现不同类型和严重程度的病害,不同病害不仅有不同的特点、成因,而且所需要使用的养护处理技术也不尽相同,因此在路面养护工作中,应针对不同类型的病害,制定对应的养护技术。
1 农村公路沥青路面病害调查
对某省营运农村公路进行全面调查,初步将主要病害分成以下几类:
1)裂缝类:因受荷载与其他因素而出现的开裂,对路面完整性有较大破坏,包括横向、纵向、网裂等,占损坏33.5%左右。
2)变形类:路面仍完整,但因材料或路基方面等因素,使路面发生变形,包括壅包与沉陷,占损坏4.9%左右。
3)松散类:车辆轮胎和路面之间的相互作用,加之受到环境等其他因素的影响,使路面上的表层材料局部丧失,如坑槽与松散,占损坏18.2%左右。
4)其他病害:如所有类型的修补与泛油等,占36.4%左右。
2 农村公路沥青路面病害成因
2.1 裂缝类
这是沥青路面最为常见的病害,其危害主要为裂缝能使水分向下渗透,对基层与路基造成损坏,降低承载力,增加破损速度[1]。
1)横向裂缝。和路中心线保持垂直的裂缝,宽度不同,长度贯穿整个路幅或不贯穿,成因为:沥青标号不满足使用要求,或不能与当地气候相匹配;基层采用半刚性结构,其发生收缩裂缝,导致面层出现反射裂缝。
2)纵向裂缝。和路中心线保持平行的裂缝,长度与宽度均不同,成因为:冷接缝的处理未达标,结合不够紧密;纵向沟槽填筑不紧实,产生一定程度的沉陷。
3)网裂。路面上纵、横交错的裂缝,宽度超过1 mm,且缝距在40 cm以上,总面积不小于1 m2;此外还包括龟裂,即呈块状且无规则性的裂缝。网裂、龟裂成因为:结构层当中存在软弱层;水稳性未达到设计要求;基层出现病害导致强度下降,在受到行车荷载作用后出现;沥青性能因长期使用而变差[2]。
2.2 变形类
如前所述,变形类病害泛指壅包与沉陷等,在交通量相对较大与高温地区较为常见。
1)沉陷。指路基和路面出现的竖向变形,使路面产生下凹,成因为:混合料摊铺过程中厚度不均匀,导致面层小幅下沉;基层整体强度不均,受雨水侵蚀与行车作用后产生破坏,导致路面被动沉陷。
2)壅包。即路面上产生局部隆起,成因为:上下层之间的粘结较差;混凝土摊铺平面不均匀,细料在路面局部大量集中;基层未得到有效压实,强度没有达到要求,导致变形;在陡坡与不平整段,混合料受行车作用后出现向低处的流动。
2.3 松散类
表现为路面集料不同程度的散失,增加粗糙度,或中等集料完全散失,使粗集料直接外露,造成坑槽[3]。
1)松散。结合料的粘结力下降使集料发生松动,是坑槽的前期表现,成因为:结合料没有足够的粘结力;沥青等材料老化,使粘结力无法满足要求。
2)坑槽。也是一种常见的沥青路面病害,不仅高发,而且还具有蔓延性与突发性等特点。基于此,如果发现坑槽,则必须根据坑槽的严重程度,结合路面结构,采取有效的措施及时处理,以免造成更大面积的破坏。坑槽的产生原因为:路面同时受到车辆冲击与水的作用而出现轻微病害,而未对其进行及时处理,导致病害扩大、恶化,以坑槽形式出现;基层强度未达到要求、不稳定,面层开裂,有水渗透至下方基层,受行车荷载后病害加剧,产生坑槽。
2.4 其他病害
1)泛油。温度较高时混合料中的沥青流出,形成一层薄油,无法看到面层上的集料,有车经过后能发现明显轮迹,成因为:混合料级配设计不合理,如油量较大,集料不足;在冬季开展施工,面层成型速度慢,集料因此大量散失[4]。
2)修补不良。完成修补的路面因和原路面在结构材料等方面存在差异而造成无法良好衔接。修补难免会使路面不平整,成因为:接缝施工中新料的松铺厚度控制不当;接缝碾压过程中方法不当,使新料出现一定程度的推移;对于农村公路,经常由于地理位置的原因无法及时输送混合料,而坑槽等病害必须修复,所以常用水泥替代沥青实施修补,造成修补不良。
3)翻浆。受行车荷载后从空隙及裂缝中冒出基层料浆,成因为:基层使用材料的水稳性较差,受水作用后变软,被行车冲击后冒出;基层处于冰冻地区,冬季气温低使水结冰,气温升高后融化形成翻浆;面层厚度不足,有较大的空隙率,同时也没有设置内排水,导致雨水直接下渗,造成翻浆。
3 农村公路沥青路面养护技术运用
3.1 裂缝类
1)对于缝宽在5 mm以内的轻微裂缝,在条件允许的情况下,可采用灌缝方法处理。
2)对于缝宽在5 mm以上的严重裂缝,以及面积超过1 m2的网裂与龟裂,可采用灌缝方法、稀浆封层与罩面法进行处理,根据路况确定具体方法。此外,如果路面强度已经无法满足要求,则应实施大修补强。
3.2 变形类
1)对于轻微沉陷,可采用以下方法处理:喷洒粘层油后填补沥青混合料,并对其进行压实;对于轻微壅包,一般直接去除便可。若对交通基本没有影响,或者资金缺乏,则可暂时不予处理。
2)对于严重沉陷,尤其是由于路基沉陷造成的路面严重损坏,应采用坑槽修补法及时处理。如果沉陷是由基层破坏造成的,则应先对基层进行处理,再修补面层上的沉陷。
3)对于严重壅包,若路面存在大量壅包,同时面积很大,但是基层仍然保持完好,则可在去除后,于路面下方10 mm的范围内,用热沥青做新面层。如果壅包是由基层问题造成的,如强度不足、水稳性较差等,应挖除整个面层与基层,用符合要求的材料重新施工基层,最后铺新面层。
3.3 松散类
1)若松散是由沥青丧失粘结性及基层发生软化变形造成的,先挖除松散的部分,再铺新面层。
2)根据圆洞方补与斜洞正补的基本原则,确定坑槽修补轮廓,开挖到其底部处于稳定状态的部分,除去槽底与四周的粉尘,刷粘层油后充填新混合料,并予以压实。如果坑槽是由基层问题引起的,则要先对基层进行处理[5]。
3.4 其他病害
1)对于轻微泛油,可在泛油的路面上撒布粒径在3 mm~5 mm范围内的石屑,借助行车进行碾压,以此消除泛油。
2)对于严重泛油,需撒布一层粒径为3 mm~5 mm的碎石,并压实后,再撒上一层石屑,借助行车碾压,消除泛油。
3)做好病害处理安排,避免用水泥混合料来修补有病害的沥青路面。
4)因面层成型较差,水分向下渗透造成的轻微翻浆,可在水分完全蒸发以后进行修补整平。由于在低气温条件下进行石灰土基层施工而产生的上层翻浆问题,需挖除到坚硬部位,用新料对基层进行修补,并重铺面层。此外,要结合实际情况对交通予以临时封闭,确保快速成型。因排水问题造成的路面翻浆,一方面要采取增设盲沟等措施完善排水,另一方面要使用具有良好水稳性的材料进行重新施工。
4 结语
通过对某省农村公路沥青路面病害的调查以及特征与成因分析,制定行之有效且经济合理的养护技术。基于现阶段的交通条件,对农村公路而言,其沥青路面必然产生病害,从养护人员角度讲,首先应加强重视,做好小修保养;其次要加强养护管理,确定最佳的养护技术,以保证养护质量;最后应构建并严格实施一套完善的运作机制,从而做到早发现早处理。