沥青混凝土路面病害防治及处理措施
2021-09-10侯佩佩
侯佩佩
摘 要:作为我国交通运输网络的主动脉,公路承担的交通任务量较大,因此,必须保证路面使用性能良好。当前,我国公路事业已步入了建设、养护及管理并重的时期,公路养护量越来越大。沥青路面是我国高等级公路的主要路面形式,在行车荷载和自然因素的作用下,路面极易产生病害问题,比如裂缝、车辙、坑槽等,为了有效解决路面病害问题,必须根据工程实际情况,找出病害原因,采取切实可行的措施进行有效处理。
关键词:沥青混凝土路面;病害防治;处理措施
1 工程概况
某干线公路工程是一条十分重要的经济大通道。本路段属于沥青混凝土路面,本路段通车运营多年,在行车荷载与自然因素长期作用下,路面病害频发,主要病害有裂缝、车辙、坑槽等。通过实地调查,分析了路面病害产生的问题,最终提出了有针对性措施进行病害处治。
2 旧路病害调查与成因分析
经实地勘查可见,本路段路面病害主要为裂缝、车辙、坑槽等,病害情况及原因如下:
2.1 裂缝
经现场调查可知,本工程纵向裂缝的方向与道路中线平行,多产生于路边缘相距3 m左右的车道内,宽度不超过1 cm,长度可达到几十米。而横向裂缝则与道路中线基本垂直,长度贯穿一个车道,严重时,可贯穿全部车辙,裂缝宽度超过2 cm。通过分析,本路段裂缝产生的主要原因包括以下几点:
第一,局部路段半刚性基层施工质量不达标,施工阶段产生裂缝,在行车荷载何在因素的长期作用下逐步发展扩大,并反射到沥青路面的面层,导致面层裂缝产生,即反射裂缝。此类裂缝多为横向裂缝,当沥青面层挖除后,在水泥稳定碎石基层可以看到较为明显的裂缝。
第二,由于本地交通量较大,重载车辆多,这也是裂缝产生的一个重要的原因。当裂缝相互交叉,便会形成网裂,一般情况下,网裂多发生在路面的局部范围,根据现场调查情况来看,此类裂缝在本路段较少。网裂产生的直接原因在于路面整体强度不足,基层软化等。
2.2 车辙
作为我国高等级公路最常见的一种病害,车辙病害的产生将会大幅度降低行车舒适性,导致路面结构的整体强度下降,甚至会引发更多病害。根据现场调查情况来看,本路段的车辙病害多数产生于沥青面层,路面整体结构的强度并没有遭到损坏。同时,车辙深度基本上都小于1 cm,车辙病害较轻,对行车的影响很小,因此可认为本路段的车辙病害属于典型的磨耗型车辙。根据实际调查情况,车辙病害产生的原因主要有以下几点:
第一,该路段高温持续时间较久,在自然因素和行车荷载作用下,沥青胶结料极易老化,将会大大降低粘结性,加上车流量较大。路面下面层将会被磨光或者脱落,这种情况下便会形成车辙。
第二,本路段路面基层采用水泥稳定碎石。作为半刚性结构,对于路面面层来讲,基层的强度较大,模量较高,此外,本路段的重载超载车辆较多,在行车荷载的长期作用下,路面面层便会逐步被压密,沥青混合料呈流动状,最终产生车辙病害。
2.3 坑槽、松散
在沥青路面,坑槽是最常见的水损坏引起的病害。因为沥青矿料松散,会产生各种不同的坑洞。这一类的损害危害性较大,甚至会严重影响到行车的舒适性和安全。通过现场实地调查情况,可见本路段的坑槽病害相对较少,且多数属于轻微破损。坑槽产生的原因主要包括以下几点:
第一,本路段坑槽基本上都是表面破损,且主要原因在于施工方面,由于施工不当极易导致局部空隙率过大,通过裂缝,雨水便会渗入到路面结构内部,导致沥青粘附性下降,甚至粘结力完全丧失,沥青膜也会由集料表面不断脱落,进而产生坑槽病害。
第二,施工当中,极易产生混合料离析情况,在粗集料堆积的位置,沥青含量不多,这种情况下,将会大幅降低路面抗拉强度、抗裂能力。同时,在行车荷载和水的长期作用下,该部分沥青混合料极易脱落,进而产生坑槽。
第三,施工过程中,沥青混合料温度较高,极易造成沥青老化。此外,碾压施工中沥青混合料温度过低,将会大大增加碾压的困难性,局部路段压实度不足,无法达到路面结构强度要求。与此同时,在行车荷载和自然因素的长期影响下,混合料极易脱落,同时在水的作用下也很容易产生坑槽。
3 沥青混凝土路面病害处治措施
根据路况调查情况,决定采用薄层罩面法进行路面预防性养护,由于本路段车流量较大,重载超载现象较为严重,为了避免病害进一步发展。在薄层罩面预防性养护施工前,应先处理原路面的病害问题。通过病害处理,可以很大程度上减缓新铺罩面的损坏,从而延长路面的使用寿命。
3.1 裂缝病害处治措施
由于沥青路面施工具有较高的要求,因此,针对轻度或重度裂缝,均可采用开槽处理法,待开槽处理后,可采用道路专用密封胶进行灌缝施工。
第一,结合裂缝的严重程度和走势,通过彩色喷漆将所需处理的范围、长度准确标示出来。
第二,按照裂缝的具体情况合理确定开槽深度,并做好开槽机调整工作,顺着标示先切割出U型凹槽,保证切割面平顺。开槽宽度控制在8 mm~12 mm,開槽深度控制在15 mm~20mm。
第三,裂缝内、裂缝周围的灰尘及松动的石料等垃圾,可通过空压机清理干净,保证凹槽干净、无杂物。为保证密封胶能够充分粘结接触面,可及时进行清缝。
第四,为了进一步增强密封胶和原路面之间的粘结效果,在灌缝施工前,需先加热凹槽,可采用热空气进行加热处理。并通过灌缝枪头将裂缝中的密封胶拖成5 cm宽的T型密封层。通过专用灌缝设备向凹槽内均匀灌入,灌注必须连续、均匀,待完成灌注施工后,保证密封胶高度和原路面高度相同,或略高出1 mm~2 mm。一旦发现凹槽并未完全填封,需再次处理, 直到满足设计规定。
第五。在本路段还存在龟裂、块裂等情况。对于路面轻度龟裂、块裂,切缝深度应为4 cm,对于已出现明显的路面变形沉陷的重度龟裂、块裂,切缝深度应为整个沥青面层深度。通过人工的方式,使用路面破碎机沿着切缝将标示范围内的路面破碎,随后将破碎的大石块及杂物清除至标示范围以外。最后采用森林灭火器将未清理彻底的粉尘、小颗粒及松散石料清除干净,保证填补槽干净。
3.2 车辙病害处治措施
沥青路面具有吸热快、放热慢等特点,特别是在高温炎热的夏季,铺装温度可以达到68℃左右,一旦温度过高,便会大幅降低路面结构的承载力,导致路面车辙病害产生。为此,在路面病害处治当中车辙病害依旧是亟待解决的一大难题。针对车辙问题,本工程采用薄层罩面法,轻度车辙可直接通过薄层罩面处治。因此,在薄层罩面施工前无需处理轻度车辙。但存在的重度车辙则需提前处理。比如,车辙深度超过15 mm,应先将上、中面层铣刨掉,随后分层回填AC-13改性沥青混合料。
3.3 坑槽病害处治措施
针对坑槽问题,应严格遵循“圆洞方补,斜洞正补”的原则,先将坑槽轮廓线、处理范围划出,并按照坑槽实际情况适当扩大处理范围。由于本路段重载超载问题严重,为避免坑槽病害再次出现,需采用两侧修补法处理重度坑槽。在两层修补过程中,上下层所采用的材料分别为SBS改性AC-13沥青混合料、ATB类沥青稳定碎石混合料。分层进行坑槽修补施工,应开挖呈阶梯式,防止上、下层接缝连在一起。
4 结束语
综上所述,改革开放以来,我国公路交通事业迅速发展,各地经济增长速度加快。公路网络的不断完善,在方便了人们的出行,推动地区经济发展的同时,也带来了诸多问题。比如,路面问题,长期行车荷载作用下,路面磨损严重,抗滑性能严重下降,导致交通事故率增高。为此,必须重视沥青路面病害问题,根据病害实际情况,有针对性地提出病害处治方案,才能从根本上解决病害问题,提高病害处治能力。
参考文献:
[1]陈子锋.沥青混凝土路面病害成因及预防措施[J].建材发展导向,2020(3):73.
[2]刘建休.公路改建中沥青混凝土路面病害检测与评价要素探索[J].智能城市,2019,5(8):86-87.
[3]李少锋.沥青混凝土路面病害的成因及预防措施分析[J].城市建筑,2019(29):174-175.