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沥青路面养护与病害治理措施

2022-11-02田萍

运输经理世界 2022年12期
关键词:车辙沥青施工人员

田萍

(宜春市公路事业发展中心上高分中心,江西 上高 336400)

0 引言

在城市建设和发展的过程中,公路工程的重要性不言而喻,纵横交错的公路网络为城市资源运输提供了坚实的基础,推动了城市建设和发展。沥青路面平整、少尘、不透水,具有适应性强、维护方便、行车舒适等特点。在实践中,由于施工技术和外界环境的影响,很多沥青路面容易产生车辙、裂缝、泛油等病害,直接降低行车的舒适性,甚至还会使路面结构受到破坏,引发交通安全事故。

1 沥青路面常见病害的产生原因

1.1 裂缝的产生原因

沥青路面的裂缝病害主要包括纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝等。其中,纵向裂缝与行车方向平行,横向裂缝与路中心线垂直,间距具有一定的规律,网状裂缝纵横交错。裂缝产生之后,沥青路面的老化速度会不断加快,水分随着裂缝渗入沥青路面的内部,造成渗水,直接危害基层和面层。

从裂缝产生的原因来看,车辆荷载、温度变化等因素都会引发裂缝。在公路运营过程中,大量的超载、超重车辆会碾压沥青路面结构,使半刚性基层的底部产生拉应力,当拉应力过大时,就会造成基层底部开裂,进而反映到沥青面层上,形成稀疏的裂缝。目前,沥青路面的裂缝病害较多,如果不能及时对裂缝进行处理,就会造成更加严重的病害。温度裂缝主要与外界的温度相关,属于非荷载裂缝。如果沥青路面在设计和施工中,忽略了外界的自然条件,或者沥青混合料质量不达标,就有可能诱发温度裂缝。

1.2 车辙的产生原因

车辙是指在沥青路面上车轮碾压的痕迹,外在表现是纵向带状的凹槽。一般情况下,车辙凹槽的深度在1.5cm 以上,这种病害会直接破坏整段公路的平整度。当凹槽较深时,槽内还会产生积水,使病害进一步加深;当车辆经过凹槽时,容易发生漂滑现象,引发交通事故。

从车辙产生的原因来看,很多因素都会造成车辙,如原材料质量、车辆超载、施工技术缺陷等。首先,如果沥青混合料中沥青的用量较多,且沥青的含蜡量较高,施工后,沥青路面的稳定性就会非常低,在夏季高温天气下,沥青路面会变软,此时极易产生车辙病害。其次,如果沥青用量较多,其中的蜡还会使路面在低温环境下变脆,从而引发裂缝,造成路面破坏。在施工中,如果粗集料用量较少,矿质混合料就难以形成骨架结构,集料之间容易滑动,在外力作用下产生车辙。除此之外,超载、重载、急刹车、外界湿度过大等都会引发沥青路面车辙,造成严重的路面病害。

1.3 坑槽的产生原因

坑槽是一种比较严重的路面病害,在公路工程投入使用之后,沥青路面会在阳光、雨水、车辆荷载等因素的作用下逐渐老化,产生裂缝、松散等病害。如果病害持续加重,就会形成坑槽病害,路面的平整度会大大降低,车辆经过坑槽部分也会出现颠簸的现象。如果不及时对坑槽进行修补,就会造成更加严重的问题,后期需要耗费高昂的养护费用。

从产生原因上来看,造成坑槽的原因是多方面的,其中最为主要的原因是水损害。一般情况下,当公路临近使用寿命时,就很容易发生坑槽病害。

如果水分长时间停留在路面,并且沥青路面的混凝土表层透水,路面的基层强度不足,就会产生局部松散、破损的病害。表面的沥青会逐渐脱落,一些松散破碎的石料会随着车轮的碾压被带出路面,逐渐形成坑槽。总而言之,坑槽产生的原因包括沥青混合料黏结强度低、雨水影响、车辆荷载等。

1.4 泛油的产生原因

相较于其他的路面病害,泛油是一种比较轻微的病害。如果不加以处理,泛油情况会越来越严重,从而引发其他路面病害。

简而言之,泛油是一种沥青迁移现象,沥青迁移是造成路面泛油的根本因素。在公路工程的运营过程中,沥青路面的水分会逐渐侵入沥青面层,然后长时间滞留在沥青层的底部,伴随着车辆荷载,沥青和集料都会发生变化。集料表面的沥青会逐渐剥落,成为自由移动的沥青,这些沥青在水的作用下持续向上运动,所以沥青路面的底部会因为缺少沥青而变得松散,上部则会出现泛油的问题。在沥青路面的施工过程中,如果施工技术存在不足,沥青路面压实度较低,集料就会在车辆荷载的影响下不断嵌挤,沥青也会随之上移,进而产生泛油问题。此外,施工不规范还会造成骨料离析,引发泛油病害。

2 沥青路面不同病害的处理方法

随着公路工程使用时间的不断延长,沥青路面老化是不可避免的,裂缝、松散等病害也会相继出现。有关部门需要加强对公路工程的检修,定期对公路工程的沥青路面进行勘察,提前发现沥青路面产生的病害,采取有效的处理方法。

2.1 裂缝处理方法

对于沥青路面的裂缝病害,施工人员需要根据裂缝病害的不同类型,选取有针对性的修补方法。

2.1.1 表面封闭法

在公路工程的运营过程中,有时会出现一些细而浅的裂缝,裂缝宽度在2mm 以下,属于轻微裂缝。这种裂缝的修补比较简单,施工人员首先要对裂缝的深度、性质进行勘察,在确定裂缝的宽度、深度、产生原因之后,可以采用表面封闭法。如果公路工程的车流量较小、公路等级较低或者对平整度的要求不高,施工人员可以在夏季高温时向路面喷撒沥青,在冬季低温时使用稀浆封层技术,对裂缝进行全面处理。

2.1.2 开槽灌缝法

开槽灌缝法是一种比较常见的沥青路面裂缝修补方法,通常用于宽度在2mm 以上的裂缝。该方法是将修补材料直接填充到沥青路面的裂缝中,具有作业简单、施工费用低的特点。当裂缝较宽时,很多裂缝中容易出现其他杂物,施工人员需要清除裂缝部位的杂物,沿着裂缝的方向进行开槽作业,用喷枪吹净裂缝中的灰尘、颗粒,再用热拌沥青混合料填充裂缝,最后对裂缝的封口部位进行处理。

2.2 车辙处理方法

对于车辙病害,施工人员需要及时采取措施,避免出现积水等情况,防止车辙损害范围进一步扩大。针对一些凹槽深度在8mm 以下、长度不足30m 的车辙,施工人员可以采用添加材料填补凹槽的方法。首先,施工人员需要把车辙当中的杂物清理干净,确保其中没有尘土、污垢等,在车辙表面洒水,使车辙凹槽湿润;然后,在施工现场对沥青路面进行烘烤加热、翻松,就地掺入适量的新沥青、再生剂以及沥青混合料,完成热态拌和,对车辙凹槽部位进行填补、碾压。车辙病害可以使用就地热再生技术,施工流程如图1所示。

图1 就地热再生技术施工流程

如果车辙凹槽的深度在8~30mm,长度在30m 以上,施工人员首先要把沥青路面全部的面层进行刨铣,重新配制材料,然后进行摊铺、压实。在实践中,有些车辙的深度在3cm 以上,面积较大,对于这类比较严重的车辙病害,施工人员首先要划清车辙的修补范围,使其形成规则的轮廓,划出的修补范围需要大于公路的损坏范围。在划出轮廓范围之后,施工人员需要在区域内洒水,沿轮廓垂直挖槽,挖槽的深度需要高于原坑槽的最大深度,最后完成沥青混合料摊铺和压实等工作,确保修补后的路面与原路面齐平。

2.3 坑槽处理方法

在沥青路面坑槽病害的修补中,施工人员可以使用冷补法、热补法两种方法。其中,冷补法需要将改性沥青与石料进行预拌,形成新的混合料,当沥青路面出现坑槽时,施工人员可以直接将冷补料倒入坑槽进行修补。冷补法可以应用于不同深度的坑槽,并且无须考虑外界温度,随时可以完成坑槽修补。然而,冷补法在修补完坑槽后容易出现接缝,如果处理不好接缝部位,会造成渗水问题,使接缝处产生新的病害。热补法是一种修补时间短、修补效果良好、接缝不明显的方法,能够节约资源,适用于较浅的坑槽修补。在修补施工中,施工人员需要选择相容性较好的修补混合料,确保修补材料与沿壁保持较强的黏合力,提高沿壁的清洁度,把握好温度、湿度等,使修补后的路面保持平整。

2.4 泛油处理方法

泛油是公路沥青路面常见的病害。一般情况下,如果沥青路面泛油情况比较轻微,施工人员无须进行处理;如果路段泛油比较严重,可以选择粒径在5~10mm 的碎石,将其均匀地撒在泛油路段表面,用压路机进行初次碾压,让碎石更加稳定。另外,施工人员还需要选择3~5mm 的石屑,按相同的工序完成施工,最后用压路机压实。由于施工不当或者材料不合格,有些沥青路面可能会出现严重泛油的问题,整个路面已经形成软层。对于这种路面,施工人员可以先撒一层S9 或者S10 碎石,然后使用压路机,将这些碎石压入面层,等到碎石基本稳定之后,再分次撒入S12碎石,碾压成型。如果软层的含油量过高,施工人员可以先进行铣刨,把原来的面层清除,然后重新进行铺筑。

3 公路沥青路面的养护措施

为了减少公路沥青路面的病害,设计人员需要科学设计路面结构,确保其稳定。另外,在现场施工中,管理人员需要严格控制沥青混合料的质量,提前采取预防性的养护措施,在沥青路面出现病害之后,应用矫正性养护措施,降低沥青路面病害的影响,提高公路工程的服务能力。

3.1 合理设计路面结构

实践表明,沥青面层越厚,后期发生车辙病害的可能性越高。因此,设计人员需要尽量减少沥青面层的厚度,对沥青混合料的原材料进行规定,选用优质的沥青材料。当前,在公路沥青路面的裂缝病害中,温缩裂缝产生的概率较高,施工人员需要严格控制施工温度,做好沥青混凝土养护措施,最大程度地减少温度裂缝。除此之外,很多沥青路面容易受到水损坏,针对这种问题,施工人员需要做好路面防水设计,降低水分对沥青路面的影响。

3.2 严格控制沥青混合料质量

为了优化公路沥青路面的整体性能,建设单位需要选择优质的原材料,科学控制不同原材料的配比,优化沥青混合料拌和的质量,提高拌和效果。首先,在公路沥青的施工中,采购管理人员需要选择含蜡量较低、抗老化性能良好、高黏度的沥青,可以在沥青材料中加入改性剂,提高沥青的性能指标。另外,管理人员还需要加强对集料的筛选,选择耐磨性好、石质坚硬、表面粗糙的集料。在混合料的配比设计上,施工人员需要平衡沥青路面的多种性能,如低温抗裂性能、高温稳定性能,对混合料的配比进行优化。沥青混合料的配比设计需要综合考虑区域内的交通情况、气候条件等,兼顾多种因素,优化配比方案。

3.3 采取预防性养护措施

在沥青路面的应用过程中,由于车辆荷载、降水、温度等因素的影响,沥青路面会逐渐老化,各类病害也会接踵而至,针对这种情况,管理部门需要对区域内的公路工程加强检查,及时采取预防性的养护措施,避免轻微病害持续扩大。当前,常见的预防性养护措施包括雾封层技术、稀浆封层技术、微表处技术等,这些措施能够有效降低车辆荷载、外界环境对沥青路面的影响,延长公路工程的使用周期。通常情况下,管理部门需要对公路沥青路面开展初期保养、日常保养、预防性季节保养,通过经济有效的方法,避免沥青路面的病害持续扩大,全面提高公路沥青路面的质量。

3.4 采取矫正性养护措施

矫正性养护措施主要针对公路沥青路面局部损坏的问题,改正某种特定的路面损害,优化沥青路面的状态。在矫正性养护中,施工人员需要对局部问题开展修补,这是最常用的修补方法。例如,很多公路沥青路面出现了坑槽,严重影响行车的舒适度。在冬春季节交替时,病害发生的概率较大。为此,施工人员可以采用应急修补、半永久性修补、永久性修补的措施,恢复公路路面的平整性,提高沥青路面行车的舒适度。通过采取矫正性养护措施,保证公路的行车安全,及时解决已经出现的局部病害问题。

4 结语

公路沥青路面是一种常见的高级路面结构,具有防水性良好、使用寿命较长等优势,在我国公路工程中应用十分广泛。然而,沥青路面结构也会产生多种病害,随着公路工程使用年限的延长和车辆荷载的增加,很多路面出现了裂缝、泛油、车辙等问题,严重降低了行车的舒适度,甚至还引发了交通事故。为解决这些问题,相关管理部门需要加强对公路沥青路面的勘察,及时发现公路沥青路面出现的病害问题,采取有针对性的修补措施,通过预防性养护等方法,提高公路沥青路面的施工质量,减少病害对路面结构的影响。

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