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公路沥青路面病害特征及养护技术研究

2024-02-02申梓瑜

建材与装饰 2024年5期
关键词:封层沥青路面病害

申梓瑜

(山西省左权公路管理段,山西晋中 032600)

0 引言

沥青路面是我国主要公路路面形式之一,因其具有良好的综合性能,被广泛应用于道路工程中,但在长时间使用下,受自然环境和使用场景影响,导致道路性能下降,出现裂缝、断裂、车辙、塌陷、松散及泛油等病害现象,不利于正常交通运输,对此,相关部门应采取措施对道路养护,提高性能,延长其使用寿命。

1 公路沥青路面病害特征

1.1 裂缝或断裂

裂缝或断裂(图1)是沥青公路常见病害特征之一,受不同因素的影响,裂缝会出现不同形式的断裂现象,一般有横向裂纹和竖向裂纹。一般在路面刚出现裂纹时并不会受到重视,在长时间使用且未处理情况下,裂纹将会出现大幅度扩大,最终导致路面整体出现断裂情况,影响交通运输效率,且容易发生安全隐患。一般来说,当沥青公路表面受雨水天气影响,长时间处在潮湿环境中,其自身结构稳定性将会受到影响,进而导致路面部分出现断裂或裂缝情况;同时,如果路面表面温度或湿度在短时间内发生巨大变化时,也会影响沥青表面结构的稳定性,一般在道路施工时,施工人员会根据热胀冷缩原理预留一些缝隙,此时道路如果受到极端温度或湿度的影响,也会发生断裂或裂缝情况;在道路表面进行延长、加宽以及拼接情况时,也会导致路面出现断裂或裂缝情况,主要因为拓展后的路面与原路面无法在短时间内保持相同密度,投入使用后,受到车辆反碾压,新旧路面将会出现高低不同情况,进而导致新旧路面连接处出现裂缝或断裂情况。

图1 沥青路面断裂

1.2 车辙

车辙与拥包也是沥青路面表面常见的病害现象之一,其主要是路面受到车辆反复碾压导致路面出现推移、拥包情况,但具体原因受到多重因素影响,其中路面结构是主要因素之一,路面结构主要由路基、路面承载能力、沥青混合料配比、结构设计、路面排水设计等因素构成,如果上述因素中任意因素出现设计问题时,都会导致路面出现车辙现象;同时,如果在道路施工过程中,施工质量管理出现问题,导致路面表面厚度不均匀、路面压实力度不够、路面结构稳定性不达标以及材料质量等出现问题也会导致路面性能下降,在车辆长时间反复碾压或出现车辙现象;此外,交通环境也是导致车流情况的重要因素之一,如果车辆在运输过程中出现超载情况,并且该类车辆反复碾压在沥青道路时,道路表面将会在短时间内迅速,形成车辙痕迹(图2),同时,路面所在区域出现高温情况时,会导致路面软化,在车辆碾压后也会形成车辙现象。

图2 车辙痕迹

1.3 坑槽或脱落

坑槽是沥青公路表面最常见的病害现象之一,一般受到施工质量或外界条件影响。当沥青表面沥青膜失效后,导致道路防水性能变差,影响沥青材料的粘连性,在雨水浸入后,导致路面结构稳定性受到影响,进而出现坑槽现象;在施工过程中,如果材料温度控制出现问题,也会影响沥青的粘连性,导致路面结构受到破坏,出现坑槽现象;在施工过程中,如果出现摊铺不均匀,导致路面宽度均匀性受到影响,在投入使用后,受到外力冲击也会出现坑槽问题。

1.4 松散或泛油

当沥青路面老化后,路面内部结构会受到影响,出现剥离现象,使路面松散,其主要原因在于沥青混合料之间黏性下降,结构稳定性变弱,进而发生松散现象。当遇到高温天气时,集料与沥青之间黏性降低,导致沥青混凝土结构受到影响,导致路面沥青发生泛油现象[1]。

1.5 沉陷坍塌

沥青公路表面沉陷或坍塌(图3)也是常见病害特征之一,一般受到交通运输影响,如果沥青路面长期受到超载车辆碾压,道路强度结构将会受到严重影响,导致稳定性下降,进而出现沉降坍塌现象。在道路施工时,如果路基夯实力度不够,也会导致路面稳定性下降,长时间受车辆碾压后,也会发生坍塌沉陷现象。如果沥青道路表面密封性出现问题时,遭遇雨水天气,容易导致沥青表面发生软化、下沉情况,引发坍塌沉降现象。

图3 道路坍塌

2 公路沥青路面养护技术

2.1 薄层罩面养护技术

在运用该养护技术时,应将沥青胶结料、矿粉、纤维稳定剂等材料充分混合,形成沥青玛蹄脂结合料,也就是薄层罩面养护技术的主要原料,随后用专门处理设备将该材料碾压摊铺。该养护技术具有诸多优点,例如其运用的特殊材料和工艺技术,能在一定程度上提高路面防滑能力,减少安全事故的发生,为车辆行驶提供安全保障,并大大延长沥青路面使用寿命。薄层罩面养护技术,一般分为热薄层罩面技术和冷薄层罩面技术两种,其中热薄层罩面技术需对原料加热,然后运送至道路施工现场,该技术虽然能有效提高路面防滑性能,但是该技术成本较高,同时会对环境造成一定污染;而冷薄层罩面技术则不需加热,能够实现快速施工,并且不会对环境造成污染,广泛应用于各个道路工程沥青路面养护工作中[2]。

2.2 裂缝灌封胶处理养护技术

在沥青路面养护工程中,如果公路表面出现大面积裂缝,此时可采用裂缝灌封胶处理养护技术,该技术能够修复沥青公路表面大面积裂缝病害问题。当采取该技术对沥青公路表面养护和修复时,施工单位应对施工现场道路情况实际勘探,根据路面裂缝实际情况,选择合适的灌封胶。为确保路面修复质量,延长路面使用寿命,在选择灌封胶时,应选择具有相关资质和证书的灌封胶产品,这样才能保证灌封胶质量,达到良好的裂缝填充与修复效果。在使用该技术对路面修复时,应运用专门设备对路面裂缝周围开槽,开槽方向应按照裂缝纹理顺开,直到裂缝周围出现新切面,同时注意开槽的宽度不应过大,在开槽完成后缝隙充分清理,清除裂缝及周围的杂质,保持槽孔的清洁干燥,为后续填充提供保障。在浇灌过程中,应采用导热油设备从上到下加以灌入,并在完成后进行养护工作。为进一步保障路面性能,可在道路正式使用前在灌封处周围铺设滑石粉,起到临时保护作用[3]。

2.3 微表处理养护技术

一般来说,微表处理养护技术主要针对沥青公路表面出现的轻微病态问题,运用该技术能够对轻微、小型病害问题加以修复与养护,防止在后续使用过程中病害进一步扩大,影响交通运输效率。在运用该技术对沥青路面养护时,施工人员应严格按照相关养护标准施工作业,减少差错发生,避免影响道路日后使用性能。在施工过程中,施工人员应按相关标准及特定比例对浆液黏稠度进行配置,避免混合液出现过于黏稠或过于稀释情况。同时,为保障微小病害修复效果,还应进一步提高混合材料的稳定性,材料稳定性与和易性对微表处理养护技术来说至关重要,对此,在施工阶段,施工人员可通过严格控制混合材料中各材料的混合比例突出混合浆液稳定性与和易性,以此提升路面性能。在混合材料摊铺过程中,需严格控制摊铺速度,整个过程应保持匀速运动,同时摊铺过程中还要做到厚度均匀、宽度协调。在摊铺完成后,还要对路面压实处理,提升路面强度,避免反复出现轻微病害情况[4]。

2.4 表面封层养护技术

表面封层养护技术一般分为两种,分别为雾封层养护技术和稀浆封层养护技术,具体如下。

(1)雾封层养护技术。该技术主要是运用专门的设备,对沥青路面表面喷洒路面保护剂,该技术具有施工周期短、见效快等优点,一般在施工完成3h 后便可对路面开放,能够有效降低路面施工对交通运输的影响。采用该技术能够有效提升沥青路面防水性能,避免路面在极端雨水恶劣天气遭受损坏。同时该技术使用的封层材料可以大幅度提升沥青与集料之间的粘合力,达到对沥青路面保护的目的,此外封层材料也能填补沥青路面表面的轻微裂缝,防止裂缝在长时间使用后扩大或严重损坏。根据调查显示,在沥青公路路面养护时,运用雾封层养护技术,可至少延缓路面4 年内发生病害情况,增加道路使用寿命,但该技术也存在一定缺点,封层材料一般使用寿命较短,且该技术在养护完成后并不能提升路面防滑能力[5]。

(2)稀浆封层养护技术。该技术广泛应用,在公路沥青路面病害养护工作中,该技术具有工艺成熟、施工简单、应用范围广等特点,且对轻微路面病害具有良好的养护效果。当沥青公路表面长时间使用后出现车辙、裂痕以及防滑性能降低时,可通过该技术对路面修复和养护,提高路面结构稳定性,延长路面使用寿命。在采用该技术时,应按照相关流程开展作业(稀浆封层作业流程如图4 所示),按照专业配比配置沥青混凝土浆液,并均匀涂抹在损坏路面,使其在路面上形成薄层,也就是所谓的封层结构,该结构具有良好的密封性和强韧性,进而达到对路面的养护与保护效果。根据沥青混凝土浆液配置比例不同,可将封层分为细封层、中封层、粗封层3 种,其中细封层一般适用于路面轻微病害,中封层适用于相对严重的路面损坏,而粗封层能够对沥青路面起到一定的养护效果。该技术能够对沥青公路表面有效修复,并提升路面表面的密封性和防水性,但是需要注意的是如果路面病害情况相对严重,则不能采用该技术。

图4 稀浆封层作业流程

2.5 超薄超黏磨耗层养护技术

超薄超黏磨耗层养护技术是一种常用的沥青路面养护技术之一,广泛应用在各道路养护工程施工中,该技术主要对轻微裂缝问题修复与处理,在施工过程中,需要将处理后的混合料均匀摊铺在道路病害处,随后压实处理。同时,如果沥青路面出现轻微破损、老化、泛油等问题时也可采用该技术处理。如果面对较大程度的病害时,施工人员需按照相关比例控制混合料的黏度,随后均匀摊铺在道路表面,并做好压实处理,在施工时需要注意保持摊铺速度均匀,厚度适中,并在施工完成后进行相应的养护处理[6]。

3 结语

总而言之,随着道路规模的不断扩大,相关部门应重视道路病害养护问题,目前,常见病害特征有裂缝、车辙、坑槽、坍塌、泛油等现象,对此可采用薄层罩面养护技术、裂缝灌封胶处理养护技术、微表处理养护技术、表面封层养护技术以及超薄超黏磨耗层养护技术等对路面进行养护处理,增强路面结构稳定性,延长道路使用寿命,推动我国交通运输事业高质量发展。

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