高速公路沥青路面常见病害及养护对策分析
2024-12-11张欢
摘 要:本文旨在探讨高速公路沥青路面的常见病害类型及其成因,并提出相应的养护对策和防治措施。通过对裂缝类病害、变形类病害以及松散类病害的详细分析,文章总结了有效的养护对策,包括提高原材料质量控制、增强路基强度、加强施工过程中的质量控制以及强化后期养护管理。研究结果对于提升高速公路沥青路面的使用寿命具有重要的理论和实践意义。
关键词:沥青路面 病害 养护对策 防治措施
0 引言
随着经济的快速发展,交通运输需求日益增长,高速公路作为现代交通的重要组成部分,其路面质量直接影响到行车安全和运输效率。沥青路面因其良好的使用性能和较低的建设成本而被广泛采用。然而,在长期使用过程中,由于各种内外因素的影响,沥青路面会出现不同程度的病害,如裂缝、变形和松散等,严重影响了路面的使用功能和寿命。因此,深入研究沥青路面的病害类型及其成因,并采取有效的养护措施,对于延长高速公路使用寿命、保障交通安全具有重要意义。
1 沥青路面的常见病害与成因
1.1 裂缝类病害
裂缝是沥青路面最常见的病害之一,其主要类型包括纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝。纵向裂缝通常沿着行车方向出现,这种裂缝主要是由于温度变化引起的热胀冷缩效应所致。当温度升高时,沥青材料膨胀,而在温度下降时,沥青材料收缩。这种反复的热胀冷缩会导致沥青路面内部产生微小的裂缝,随着时间的推移,这些微小裂缝逐渐扩展,最终形成纵向裂缝。此外,行车荷载的反复作用也会加剧纵向裂缝的形成和发展。横向裂缝则多发生在温度骤降的情况下,特别是在寒冷地区,温度的急剧变化会使沥青材料迅速冷却,从而产生较大的温度应力。当这种温度应力超过沥青材料的抗拉强度时,就会导致横向裂缝的产生。网状裂缝则是一种更为复杂的裂缝形式,它通常是由于基层或底基层的承载力不足所引起的。在重载车辆的反复作用下,基层或底基层的结构稳定性受到破坏,导致面层在承受荷载时产生不均匀的变形,进而形成复杂的裂纹网络[1]。
1.2 变形类病害
变形类病害主要表现为车辙、拥包和波浪等形式。车辙是指在车辆行驶轨迹上出现的局部下沉现象,这种病害多由重载车辆频繁通过引起。当重载车辆在同一路段上反复行驶时,沥青混合料在高温和高压力的作用下会发生塑性变形,导致路面逐渐下沉,形成车辙。拥包和波浪则是由于路基不均匀沉降或基层材料压实度不足所引起的。在路基或基层的某些区域,如果压实度不足或存在软弱夹层,这些区域在车辆荷载的作用下容易发生不均匀沉降,导致路面出现高低不平的现象。拥包通常表现为局部隆起,而波浪则表现为连续的起伏。这些变形不仅影响路面的平整度,还会增加车辆行驶的阻力,降低行车的舒适性和安全性。此外,不均匀的路面还会加速轮胎的磨损,增加车辆的维护成本。
1.3 松散类病害
松散类病害主要表现为麻面、坑槽和脱粒等。麻面是指沥青混合料表面细颗粒的脱落,导致路面变得粗糙。这种病害通常发生在沥青混合料的配比不合理或施工过程中压实度不足的情况下。当沥青混合料中的细颗粒与沥青结合不牢固时,细颗粒容易在车辆行驶过程中脱落,形成麻面。坑槽则是由于水分侵入后,沥青与集料之间的黏结力下降,导致局部材料脱落,形成凹陷。水分的侵入通常发生在路面裂缝或接缝处,这些部位容易成为水分渗透的通道。当水分进入沥青混合料内部后,会在车辆荷载的作用下逐渐侵蚀沥青与集料之间的界面,导致黏结力下降,最终形成坑槽。脱粒是指沥青混合料中的粗骨料从面层中脱落。这种病害通常发生在沥青混合料的黏结力不足或施工过程中压实度不均匀的情况下。当粗骨料与沥青结合不牢固时,粗骨料容易在车辆行驶过程中脱落,形成脱粒[2]。
2 高速公路沥青路面病害养护对策
2.1 裂缝类病害的养护对策
针对裂缝类病害,常用的养护对策包括裂缝密封、灌缝和贴缝带等。裂缝密封技术是在裂缝处涂抹密封材料,以防止水分和其他有害物质的侵入。这种密封材料通常具有良好的黏附性和耐候性,能够在较宽的温度范围内保持其性能。通过裂缝密封,可以有效地阻止水分沿着裂缝渗透到基层,从而延缓裂缝的发展,延长路面的使用寿命。灌缝技术则是将热熔型密封材料注入裂缝内部,填充裂缝并恢复其完整性。热熔型密封材料在加热状态下具有良好的流动性,能够充分填充裂缝内部的空隙,冷却后形成坚固的密封层,有效防止水分和有害物质的侵入。贴缝带技术是在裂缝表面粘贴专用的密封带,这种密封带通常由高性能的聚合物材料制成,具有良好的黏附性和耐久性。通过贴缝带的使用,可以在短时间内快速封闭裂缝,起到防水和加固的作用[3]。这些技术不仅能够有效延缓裂缝的发展,还可以提高路面的整体性能,减少维修频率和成本。
2.2 变形类病害的养护对策
对于变形类病害,主要采用铣刨重铺、局部补强和整体加铺等方法。铣刨重铺技术是将受损部分的沥青层去除,然后重新铺设新的沥青混合料。这一过程通常需要使用专业的铣刨机将受损的沥青层彻底清除,确保基层的平整和稳固。随后,重新铺设新的沥青混合料,并进行压实处理,以恢复路面的平整度和承载能力。局部补强技术是在变形区域下方增设加强层,以提高该区域的承载能力。加强层通常由高性能的沥青混凝土或水泥稳定碎石材料制成,能够有效增强基层的刚度和稳定性,减少变形的发生。整体加铺技术是在原有沥青层上加铺一层新的沥青混合料,以改善路面的整体性能。这种方法适用于大面积的变形病害,通过加铺新的沥青层,可以显著提高路面的平整度和承载能力,延长路面的使用寿命[4]。这些方法不仅能够有效恢复路面的平整度和承载能力,还可以提高行车的舒适性和安全性。
2.3 松散类病害的养护对策
针对松散类病害,常用的养护对策包括局部修补、冷料填补和热料填补等。局部修补技术是对麻面、坑槽等小面积病害进行修复,通常采用冷料填补或热料填补的方法。冷料填补技术是在病害部位填入冷拌沥青混合料,适用于临时应急处理。冷拌沥青混合料具有较好的施工便利性和快速固化的特点,可以在短时间内完成修补工作,恢复路面的基本功能。热料填补技术则是将热拌沥青混合料填入病害部位,适用于永久性修复。热拌沥青混合料在加热状态下具有良好的流动性和黏附性,能够充分填充病害部位,冷却后形成坚固的修补层,有效恢复路面的平整度和摩擦系数。这些技术不仅能够有效恢复路面的平整度和摩擦系数,还可以提高行车的安全性和舒适性,减少交通事故的发生[5]。
3 高速公路沥青路面常见病害防治措施
3.1 原材料质量控制
原材料是决定沥青路面性能的基础,严格控制原材料的质量,选择符合标准的沥青、集料和添加剂,可以有效提高沥青混合料的性能。具体措施包括建立完善的原材料采购和检验制度,确保每批材料均经过严格检测。这需要设立专门的质检部门,配备先进的检测设备,对每一批原材料进行全面的物理和化学性能测试,确保其符合国家和行业标准。同时,加强对供应商的资质审核,选择信誉良好、质量稳定的供应商,是保证原材料质量的重要手段。供应商的选择应基于其历史业绩、产品质量和售后服务等多方面因素进行综合评估。此外,建立长期的合作关系,通过定期的供应商评审和考核,确保其持续提供高质量的原材料。在原材料的运输和存储过程中,也应采取严格的管理措施,防止材料受潮、污染或变质,确保其在使用前始终处于最佳状态。
3.2 提高路基强度
路基是支撑沥青路面的基础,其强度直接关系到路面的承载能力和使用寿命。提高路基强度的主要措施包括合理设计路基结构、选用合适的填筑材料、严格控制施工质量和加强路基养护。具体做法包括采用分层填筑、逐层压实的方法,确保每层填筑材料的压实度达到设计要求。分层填筑是指将填筑材料按一定厚度分层铺设,每层铺设完毕后立即进行压实,以确保每一层都达到规定的压实度。压实过程中应使用先进的压实设备,如振动压路机和冲击压路机,以提高压实效果。同时,定期进行路基沉降观测,及时发现并处理路基不均匀沉降等问题。路基沉降观测可以通过设置沉降观测点,定期测量其高程变化,一旦发现异常沉降,应立即采取措施进行处理,如补充填筑材料、重新压实或进行注浆加固。此外,加强路基的日常维护,定期清理排水沟和边坡,确保路基排水系统的畅通,防止水分积聚导致路基软化和沉降[6]。
3.3 加强对各施工环节的质量控制
施工质量是保证沥青路面性能的关键,加强对各施工环节的质量控制,可以有效避免因施工不当引起的病害。具体措施包括制定详细的施工方案和技术规范,确保施工人员严格按照标准操作。施工方案应涵盖从路基处理到沥青混合料摊铺的每一个环节,明确各工序的技术要求和质量标准。技术规范应包括材料选择、混合料配比、施工工艺、质量检测等内容,确保施工过程的规范化和标准化。加强现场监理,及时发现并纠正施工中的质量问题,是保证施工质量的重要手段。现场监理人员应具备丰富的经验和专业知识,能够准确识别施工中的潜在问题,并及时提出改进措施。此外,采用先进的施工设备和技术,提高施工效率和质量,也是确保沥青路面性能的重要措施。例如,使用智能化的摊铺机和压路机,可以实现精确的摊铺和压实,确保沥青混合料的均匀性和密实度。
3.4 加强后期养护管理,提升预防性养护意识
后期养护管理是确保沥青路面长久稳定的关键,它不仅关乎路面的使用寿命,更是保障行车安全的重要一环。为延长沥青路面的服务期限,我们必须加强后期养护管理,并着力提升预防性养护意识。首先,建立健全的养护管理制度是基础。明确养护责任和任务,制定详细的养护计划,涵盖养护任务的分配、执行、监督和考核等各个环节,确保养护工作的有序进行。同时,加强预防性养护的宣传教育,让每一位养护人员都深刻认识到预防性养护的重要性。定期进行路面状况检测是发现病害的前提。我们应运用先进的检测设备和技术,如裂缝检测仪、平整度检测仪等,对路面进行全面细致的检查。通过记录和分析病害情况,及时发现潜在问题,为预防性养护提供有力依据。在养护计划的制定中,我们应充分考虑病害的类型和程度,采取科学合理的养护措施。同时,加强养护人员的专业培训,提高其识别和处理病害的能力,确保养护工作的质量和效果。此外,我们还应强化预防性养护的实践应用。通过总结经验,不断优化养护方案,提高养护效率。让预防性养护成为每一位养护人员的自觉行动,共同守护沥青路面的安全与稳定。
3.5 强化技术研发与创新,推动智能化养护发展
随着科技的进步,智能化养护已成为提升沥青路面养护水平的重要方向。为实现这一目标,我们应加大技术研发与创新力度,推动养护工作的智能化转型。首先,要鼓励和支持养护单位与科研机构、高校及科技企业合作,共同研发智能化养护技术和设备。利用物联网、大数据、人工智能等先进技术,实现对路面状况的实时监测和数据分析,提高病害发现的准确性和及时性。其次,推广使用智能化养护设备,如无人驾驶的检测车、智能养护机器人等,以替代部分人工养护作业,提高养护效率和安全性。这些设备能够精确执行养护任务,如裂缝修补、路面平整等,减少人为因素导致的养护质量差异。同时,建立智能化养护管理系统,实现养护数据的集中管理和分析。通过系统对养护数据的挖掘和分析,可以预测路面病害的发展趋势,为制定科学合理的养护计划提供数据支持。最后,加强对智能化养护技术的培训和推广,提高养护人员的科技素养和创新能力。鼓励养护人员积极学习和应用新技术、新设备,推动养护工作的智能化、精细化发展。
4 结论
高速公路沥青路面的病害类型多样,成因复杂。通过系统的分析和研究,本文提出了针对裂缝类病害、变形类病害和松散类病害的有效养护对策和防治措施。这些措施涵盖了原材料质量控制、路基强度提升、施工质量控制和后期养护管理等方面,具有较强的实用性和可操作性。实践证明,综合运用这些措施可以显著提高沥青路面的使用寿命,保障高速公路的安全运行。此外,提高预防性养护意识,定期进行路面状况评估和维护,也是确保沥青路面长期稳定的重要手段。
参考文献:
[1]覃学东.高速公路沥青路面常见病害及养护措施分析[J].西部交通科技,2018(10):74-76.
[2]睢向文.高速公路沥青路面常见病害分析及养护对策研究[J].四川水泥,2018(07):149.
[3]陈露.浅谈高速公路沥青路面常见病害及防治措施[J].交通科技与管理,2023,4(14):87-89.
[4]刘光.高速公路沥青路面常见病害及施工控制分析[J].工程建设与设计,2023(08):204-206.
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[6]张峻豪.高速公路沥青路面常见病害的养护措施[J].交通世界,2020(21):68-69.