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沥青路面预防性养护技术在公路养护中的应用

2021-07-28彭明振

四川水泥 2021年7期
关键词:封层车辙摊铺

彭明振

(山东华邦建设集团有限公司, 山东 潍坊 262500)

1 沥青路面常见病害及原因

1.1 龟裂

沥青路面常见的一种病害就是龟裂。龟裂发生的主要原因是路面施工中没有均匀的强度,车辆在常年外界荷载已经雨水冲刷等自然环境影响下发生裂纹、断裂等问题,对公路的使用效果产生严重不良影响[1]。如图1为沥青路面龟裂现象。

图1 龟裂

1.2 车辙

在高温环境下沥青路面容易发生变形的情况,加上车辆的碾压,导致沥青粘性流动后出现了车辙的不良问题。车辙可以分为磨耗性车辙、结构性车辙、失稳性车辙。沥青本身高温环境下发生粘性流动的性质是造成车辙的主要原因。

图2 车辙

1.3 泛油

沥青稳定性差、搅拌工艺不标准、沥青含量过多等因素都会引发沥青泛油问题。此外,在铺设沥青材料中,如果没有合理控制雨水渗透和粘层油用量也会导致出现泛油问题。

图3 沥青混合料泛油

2 沥青路面预防性养护问题

2.1 养护管理不规范

有的工作人员没有充分重视道路病害处理过程,导致道路表面发生严重的问题,无法彻底清除干净表面杂物,同时破损的原因也调查不明,导致养护方案和管理方式难以确定,修补工作缺乏针对性,导致无法达到预期的修补效果[2]。

2.2 材料质量不合格

有的养护单位为了节约成本在选购材料时没有充分审查材料的质量,有的甚至直接以次充好,导致沥青路面的养护效果不达标,无法满足强度等方面的要求,进而对后续沥青路面的正常使用产生了不良影响。

2.3 建设工程对沥青路面的影响

当前我国很多地区都在扩大基础设施建设,还存在很多改造工程,比如煤改气、供热、电力管线改造等,都会严重破坏路面,甚至对道路整体结构产生威胁,导致发生沉陷等不良问题,对沥青路面的质量产生严重影响[3]。

3 预防性养护技术在工程实践中的应用

某段高速公路全程为5km,维修养护人员在日常检查时发现该公路多处存在不同程度的、不同类型的病害,主要包括裂缝、沉降、车辙等,其中较多的病害为裂缝问题,严重影响了沥青路面的使用性能。为此,针对不同类型的病害采取了如下养护措施。

3.1 微表处养护技术

在高速公路中最为常用的一种技术就是微表处养护技术。在整个沥青路面养护处理技术中,微表处养护技术主要是利用沥青、水、矿物质等混合料处理养护沥青路面表面。该技术无需耗费大量成本,有着较快的养护速度,可以将公路病害快速处理,降低了维护工作对交通通行的影响。此外,在高速公路车辙问题和抗滑性处理方面,微表处养护技术的效果较为明显,该技术主要是在摊铺沥青路面时用稀浆封层机按照V字形进行集料的摊铺,在这个过程中需要对高度尽心该控制,确保整个车辙部位能够充分天平并且碾压密实,保证基础的承载性。通过研究发现,沥青路面养护中该方法有着优良的表现[4]。

3.2 稀浆封层养护技术

按照一定的比例配置水泥、石灰、沥青、化学添加剂等材料形成填充材料,然后由人工或者机械设备将材料填充到沥青路面的裂缝当中,达到修补的效果。在施工中,该技术在老化沥青路面中有着广泛的应用,要注意按照3-10mm的范围控制稀浆封层的厚度。此外,在养护沥青公路路面过程中可以综合使用粗封层、细封层、中封层等技术,加强对周围环境的重视。在车流量小、气候温差小的条件下稀浆封层技术能够发挥良好的效果。但是在实际操作过程中技术人员要充分分析具体情况,合理选用养护技术[5]。

3.3 雾封层养护技术

长期使用的沥青路面会发生骨料分离、龟裂等问题,如果发生了这些问题会导致路面的透水性增加,尤其是雨水多的地区会有大量雨水、杂物通过裂缝进入到结构内部甚至是路基,侵蚀内部结构,导致公路的整体性能降低。雾封层技术可以应用于中轻度细料损失或者沥青路面松散病害治理当中,如果沥青路面老化那么用再生剂或者雾状软化沥青处理后也可以继续使用,同时可以结合应用氧化沥青膏体实现表层沥青还原再生的效果。雾封层施工技术主要是用乳化沥青在沥青路面表面进行涂布,达到修复裂缝的作用。通过撒布乳化沥青形成防水薄膜进而减少路面水损害对道路结构的影响,降低路面的抗滑性能,提高行车的安全性。在应用雾封层养护技术过程中,有着良好的处理效果,并且无需耗费过多的资金。

3.4 石屑封层技术

该技术主要是在养护区段路面上喷洒乳化沥青材料,然后用石屑均匀地铺洒在表面,然后通过碾压处理保证石屑和沥青材料能够充分融合,形成牢固的整体。在处理完之后可以显著提升沥青路面的摩擦力和抗滑能力。车速较快、交通量较为密集的路段可以应用此类养护方式。在沥青路面中应用石屑封层技术能够提高公路的承载能力,能够预防、减少路面轻微不平整现象以及裂缝问题。需要注意的是如果路面裂缝、车辙是由于高温造成的那么该技术无法发挥其作用,所以不适合应用于高温造成的车辙、裂缝修补方面[6]。

3.5 沥青路面再生

厂拌再生法和就地再生法是沥青路面再生的两种方法。其中厂拌再生法基本和一般沥青混合料生产搅拌一直,只是需要通过计算、试验将再生剂的品种和剂量确定,同时做好新集料的质量控制。摊铺碾压施工过程也类似于沥青路面施工过程。

路面加热机和路面再生机是就地再生技术的主导机械设备。在施工中,第一,加热沥青路面,可以采用红外、热辐射、微博等技术完成路面的加热工作,在加热过程中注意对加热的温度、时间、深度进行控制,避免温度过高导致沥青材料老化,同时要保证均匀地加热。第二,沥青路面再生。按照翻松、收集翻松料、新料掺加、拌和、整形、松铺等流程完成沥青路面再生施工作业,同时要用压路机碾压,并且做好养护工作。检测人员测定沥青路面的参数达到标准规定后可以开放交通。

冷再生法节省了加热的环节,主要是在常温下用液体沥青或者乳化沥青进行路面处理。在冷再生过程中需要铣刨、破碎路面,然后按照热再生加工和摊铺流程进行摊铺[7]。

3.6 薄层罩面技术

薄层罩面主要是按照15-30mm的范围控制沥青混合料摊铺的厚度,在原路面上摊铺大约20mm厚度的新沥青混合料。该方法能够将原有路面的平整度大大提升,可以有效治理裂缝、车辙、坑槽等病害,有助于公路使用寿命的延长。冷薄层罩面和热薄层罩是两种薄层照面施工技术类型。冷薄层照面是在常温下采用乳化沥青或者改性沥青和集料进行施工。热薄层照面采用的主要是AC密级配沥青混合料或SMA沥青混合料。

4 沥青路面的矫正养护技术

4.1 波浪拥包修补技术

修补波浪拥包的技术主要为就地热再生和铣刨摊铺技术。

4.2 路面坑槽

平整度是决定公路通车安全的一个非常重要的因素,如果发生坑槽会从很大程度上威胁路面的强度。传统的按照坑槽形状修补的方式效果并不好,当前常采用的是圆形方补的措施。施工中工作人员开凿以坑槽为基础的轮廓线,直到将周围所有质量低下的材料清除干净。开凿深度要比原坑更深。在完成开凿清理后可以用沥青粘层油均匀地涂刷在表面,然后加入沥青混合料,修复平整路面。最后压实固定,确保其能够和原有路面形成牢固的整体。

4.3 大范围的裂缝修补技术

灌浆封层是当前常用的大范围裂缝修补技术。施工中需要清理干净路面缝隙中的杂物,然后采用灌浆的方式将乳化沥填充到缝隙中,达到密封的作用。

4.4 车辙修复

针对表面磨损问题可以清理干净表层然后用粘层沥青喷涂,最后用沥青混合料摊铺。如果是路面刚性和基层强度降低那么无法通过表面修复来达到提升公路稳定性的效果,面对这种情况,只能重新铺设路基。在未来发展中,需要进一步研究高性能材料,提高公路路基路面的稳定性。

5 结束语

自然因素、人为因素等诸多因素都可能影响沥青路面的使用性能。经过了长期的使用,公路沥青路面会存在松散、龟裂、泛油、车辙扥诸多不良问题,对公路工程的使用舒适性、安全性产生影响。为此,相关单位需要加强公路养护技术的研究和优化,提升养护技术水平,加强处理沥青路面病害,避免病害扩大化威胁公路工程的通车安全。当前常见的预防性养护技术类型较多,工作人员可以根据不同技术的特点和沥青路面病害的类型合理选用养护技术,提高沥青路面病害治理水平。

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