楊國(guó)華

青海省西寧市市政工程管理處 810001

高寒地區(qū)瀝青路面行為特性

楊國(guó)華

青海省西寧市市政工程管理處 810001

隨著我國(guó)道路交通的快速發(fā)展，我國(guó)青海以及西藏等寒地地區(qū)的交通建設(shè)取得了可喜的成績(jī)，交通事業(yè)的發(fā)展，也從一定程度上緩解了高寒地區(qū)相對(duì)閉塞的區(qū)位特征，為其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了必要的條件。而就路面而言，瀝青路面已經(jīng)廣泛的使用在了高寒地區(qū)的路面上，這也顯著提高了公路的舒適性以及安全性，但由于高寒地區(qū)溫度低，冰凍面積大以及輻射高等不利特點(diǎn)，瀝青路面在高寒地區(qū)的普及度還不高并且使用質(zhì)量也明顯受到影響。

高寒地區(qū)；瀝青；行為特性

瀝青路面現(xiàn)在已經(jīng)在全世界廣泛普及了，因其行車(chē)舒適，路表美觀以及路況易修復(fù)等特點(diǎn)，瀝青路面已經(jīng)成為世界道路施工的首選。然而對(duì)于高寒地區(qū)來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠渚哂懈吆匦詫?duì)瀝青路面在該區(qū)域的發(fā)展具有極大的阻礙作用，所以瀝青路面在高寒地區(qū)的使用無(wú)疑會(huì)遇到更多的挑戰(zhàn)。高寒地區(qū)瀝青路面路用性能的保證取決于路面設(shè)計(jì)是否能充分考慮高寒氣候特征并在材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取有針對(duì)性的措施。由于傳統(tǒng)上瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范所依據(jù)的路面調(diào)查資料無(wú)法真實(shí)描述高寒地區(qū)的路面狀態(tài),因此極有必要開(kāi)展高寒地區(qū)新型路面結(jié)構(gòu)行為與適應(yīng)性研究。

1 瀝青路面病害類(lèi)型

1.1 變形

路面變形是一種較為常見(jiàn)而且非常嚴(yán)重的道路病害情況，主要表現(xiàn)為路面呈波浪狀、路面沉陷以及路面車(chē)轍印過(guò)多等情況。我們平常在常溫下的路面也市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)這樣的變形狀況，而高寒地區(qū)由于土壤多年處于冰凍狀態(tài)，因?yàn)閮鐾恋穆坊鶅鋈谟绊?，高寒地區(qū)的瀝青公路更容易發(fā)生變形的影響。

1.2 裂縫

裂縫也是較為常見(jiàn)的路面影響，其主要類(lèi)型為橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫及道路龜裂，其中橫向裂縫為主要因素，且分布比較規(guī)律。在同一路段內(nèi)基本等間距分布,裂縫間距大多集中在5m～20m之間,且在路面寬度范圍內(nèi)貫通。而縱向裂縫的出現(xiàn)位置筆記具有局限性，一般會(huì)出現(xiàn)在路肩邊緣，但縱向裂縫的嚴(yán)重程度往往會(huì)不斷地增加越來(lái)越嚴(yán)重，有時(shí)甚至?xí)L(zhǎng)達(dá)數(shù)百米，這就需要我們的道路工作者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)高寒地區(qū)瀝青公路的勘探以及護(hù)理，從而盡量避免縱向裂縫對(duì)瀝青公路造成過(guò)于嚴(yán)重的影響。而塊狀裂縫以及道路龜裂相對(duì)來(lái)說(shuō)并不常見(jiàn)，但危害性卻極大，這種裂縫通常會(huì)在道路承受壓力過(guò)大時(shí)擴(kuò)散，造成由點(diǎn)及面的大面積破壞。

1.3 松散

道路的松散現(xiàn)象是不易用肉眼觀察到的，所以往往被人忽略。這種病害的成因是長(zhǎng)期受輪胎和路面的壓力較大造成表面材質(zhì)分散情況嚴(yán)重，從而導(dǎo)致瀝青路面的核心承受力大大減低，造成集料外露，表面粗糙，路面凹凸不平等。

2 病害成因分析

2.1 自然因素

自然因素是我們最直觀的可感因素。高寒地區(qū)常年持續(xù)低溫，降溫速率快，晝夜溫差極大且輻射率高的特點(diǎn)致使瀝青路面更加容易脆硬化，而瀝青原料勁度模量高，變形能力和松弛力都較差，這就使得瀝青路面在寒冷的天氣下很難具備耐久性，容易老化，同時(shí)使得坑裂性降低，更容易出現(xiàn)病害。而強(qiáng)輻射也會(huì)會(huì)使得瀝青老化加快,變得干澀,粘性降低,使混合料的水穩(wěn)性下降而出現(xiàn)松散、坑槽等病害。

2.2 交通流量因素

高寒地區(qū)的交通發(fā)展保障了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源性，而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及公路運(yùn)輸工具的大型化以及載重比例的增加，高寒地區(qū)本就脆弱的道路條件變得更加弱不禁風(fēng)也是必然結(jié)果。

2.3 施工因素

高寒地區(qū)公路在設(shè)計(jì)和施工中為了適應(yīng)低溫條件,一般均用高標(biāo)號(hào)瀝青。雖然高標(biāo)號(hào)瀝青低溫柔性好，抗裂性強(qiáng),但其粘性較低,與集料粘附性較差,造成水穩(wěn)定性差和抗凍性能不佳,這是瀝青路面出現(xiàn)松散類(lèi)病害來(lái)自材料方面的一個(gè)主要原因。瀝青路面的特殊施工條件主要有施工工期短、施工溫度低、碾壓成型困難和養(yǎng)生條件有限等，高寒地區(qū)的最佳施工期在5月到9月間，但即使是夏天這里的溫度也非常低而且溫差大，夜間的溫度甚至?xí)_(dá)到零下，造成有效的施工時(shí)間不足，而且低溫會(huì)對(duì)新路面造成冷凝等破壞性影響，而同時(shí)高寒地區(qū)在7月到9月會(huì)進(jìn)入降水季，雨雪無(wú)常，使得施工很難連續(xù)。

2.4 養(yǎng)護(hù)管理

長(zhǎng)期以來(lái),公路的養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本以及正常的通行之間存在著明顯的相互制約甚至矛盾。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就是基于解決上述矛盾而提出的一種全新的路面養(yǎng)護(hù)理念。旨在尋求一種更有效的公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)措施,特別是特殊地區(qū)瀝青路面的養(yǎng)護(hù),保證公路運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和運(yùn)輸效率。為了從根本上解決上述矛盾,最大可能的使路面病害在產(chǎn)生的初期就得到控制甚至徹底消滅,從而避免路面病害的蔓延與進(jìn)一步惡化影響其使用性能,大大降低公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,使得路面自始至終都處于正常的服務(wù)水平,瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作為一種全新的養(yǎng)護(hù)新理念已經(jīng)成為公路瀝青路面健康發(fā)展的必然需求。

3 冷補(bǔ)材料的應(yīng)用

冷補(bǔ)材料是一種全天候新型修補(bǔ)材料,優(yōu)良的黏結(jié)性能和松散的施工性能是它不同于普通常溫或低溫修補(bǔ)材料的顯著特點(diǎn)之一。在高寒地區(qū)的道路養(yǎng)護(hù)中，溫度的互補(bǔ)是一個(gè)重要的概念，冷補(bǔ)材料便是相對(duì)于傳統(tǒng)的高溫材料更適合在高寒地區(qū)使用的新型材料，下面就讓我們認(rèn)識(shí)一下冷補(bǔ)材料。

3.1 冷補(bǔ)材料的特點(diǎn)

冷補(bǔ)材料可以適應(yīng)20度到零下20度間的溫度，非常適合在高寒地區(qū)使用。而且其防水性強(qiáng)，具有極佳的抗水損害能力，可以最大程度的避免高寒地區(qū)的雨雪情況，從而大大降低施工難度。應(yīng)用冷補(bǔ)材料修補(bǔ)時(shí)無(wú)需粘層油,成品混合料可隨取隨用,不需要重型施工機(jī)械壓實(shí),可根據(jù)路面的不同修補(bǔ)情況采用壓路機(jī)壓實(shí)、沖擊夯壓實(shí)、人工壓實(shí)或汽車(chē)輪胎碾壓即可。而且冷補(bǔ)材料的使用周期較長(zhǎng)，可以減少道路養(yǎng)護(hù)所投入的人力物力。

3.2 冷補(bǔ)材料的路用性能

能夠在低溫下仍保持良好的穩(wěn)定性，最大程度的避免了道路病害的危險(xiǎn)。在降水甚至積水的情況下冷補(bǔ)材料能與原路面緊密結(jié)合從而降低影響；在干燥、多塵的坑洞中冷補(bǔ)材料能夠與原有路面黏附。在溫度較好時(shí),冷補(bǔ)材料對(duì)輪胎的重復(fù)荷載有足夠的抵抗能力?？梢哉f(shuō)冷補(bǔ)材料幾乎是為高寒地區(qū)的瀝青路面而量身定做的，其自身的特性與高寒地區(qū)溫度低輻射高變化大降水多的特點(diǎn)形成了非常良好的互補(bǔ)并形成了極佳的適應(yīng)性。冷補(bǔ)材料的推出也意味著高寒地區(qū)的道路發(fā)展進(jìn)入了新的時(shí)代。

[1] 仉長(zhǎng)勇,趙方振,肖云鵬. 高寒地區(qū)冷補(bǔ)材料的應(yīng)用[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2008年,第四期

[2] 詹生輝.高寒地區(qū)瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)[J].山西建筑,2009年,第35卷

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.033