張姝
摘要:瀝青路面是指在各種礦質(zhì)材料中加入瀝青而鋪筑的各種路面。瀝青路面在施工的過程中,可能由于種種原因使得路面存在一定的缺陷,在加上通車一段時(shí)間以后加上受到環(huán)境以及路況的影響,往往會(huì)產(chǎn)生各種不同類型的損壞,使得路面的使用功能受到影響,給行駛的車輛也帶來許多不便,因此,擁有先進(jìn)的檢測技術(shù),并且定期對(duì)瀝青路面進(jìn)行檢測和保養(yǎng)至關(guān)重要,檢測和養(yǎng)護(hù)是路面日常維護(hù)工作的重要內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:公路瀝青路面;檢測方法;養(yǎng)護(hù)策略
1.瀝青路面破壞的主要原因
1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
瀝青面層結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)、混合料類型不合理。根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范,瀝青面層除應(yīng)滿足車輛的使用要求外,還應(yīng)滿足雨水不滲等要求,宜選用粒徑較小,空隙也小的級(jí)配混合料,盡量采用小粒徑瀝青砼,以提高瀝青路面面層的防滲性。對(duì)于選用中粗粒砼或開級(jí)配或半開級(jí)配瀝青碎石的瀝青路面,必須在瀝青面層下設(shè)下封層,防止雨水滲入。
1.2 瀝青混凝土的水穩(wěn)定性未能得到有效控制
瀝青混凝土路面水存留,分為孔隙水、層間水、深層滲水,三種存留水都是路面病害產(chǎn)生、發(fā)展的原因。通過測試發(fā)現(xiàn),4cm厚的瀝青混凝土路面孔隙水在水飽和情況下,常溫天氣需6d才能蒸發(fā)完。因此,在高溫天氣,由于地面溫度高達(dá)60~70℃,路面在動(dòng)荷載的反復(fù)作用下,導(dǎo)致瀝青上浮,混凝土穩(wěn)定性下降,面層逐步被破壞。層間水可以在瀝青上、中、下面層之間存留,也有直接滲到基層和底基層再存留的現(xiàn)象,使路面各層次不能共同承受外力。這樣,勢(shì)必造成應(yīng)力集中,加劇路面破壞。滲水也是路基不均勻沉降的催化劑,是造成橋頭沉降、邊坡位移、路面裂縫的主要原因。
1.3 油路補(bǔ)強(qiáng)段的路面厚度考慮不足
按照公路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的一般要求和科學(xué)態(tài)度,宜先對(duì)所利用的路段狀況進(jìn)行客觀評(píng)估,根據(jù)舊路的狀況(特別是強(qiáng)度彎沉指標(biāo))確定利用舊路的方案及補(bǔ)強(qiáng)厚度。但設(shè)計(jì)單位沒有認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查,大致給出一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)厚度及路段樁號(hào)就草草了事,結(jié)果導(dǎo)致許多補(bǔ)強(qiáng)路段補(bǔ)強(qiáng)后彎沉值大于設(shè)計(jì)值,造成新路強(qiáng)度不足,早期破壞嚴(yán)重。
2.瀝青路面科學(xué)檢測
2.1 瀝青路面彎沉及平整性檢測
當(dāng)前普遍應(yīng)用的檢測彎沉方式為貝克曼梁技術(shù)。該方式優(yōu)勢(shì)在于便利操作,可檢測路基以及路面形成的回彈彎沉,缺陷問題則為測試結(jié)論會(huì)受到人為操作方式的顯著影響。瀝青路面形成彎沉基于標(biāo)準(zhǔn)溫度,即20℃為宜,倘若在他類溫度標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)施測試,則應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行必要的修正。還有一類檢測方式為激光測定法,該技術(shù)依據(jù)光電流數(shù)量進(jìn)行路面產(chǎn)生回彈彎沉狀況的分析計(jì)算,有效的彌補(bǔ)了上述方式的不良缺陷。
瀝青路面平整性為其表層令行車車輛產(chǎn)生振動(dòng)具體的高程轉(zhuǎn)變。對(duì)其進(jìn)行檢測需要應(yīng)用的專用設(shè)備包括斷面以及反應(yīng)工具兩類。前者設(shè)備具體分為3m直尺以及激光檢測儀器等。為實(shí)現(xiàn)靈活測試目標(biāo),可選用連續(xù)平整測試儀器,當(dāng)然該工具測試工作的效率有限,因此并不適合用于已存在大量坑槽、嚴(yán)重破壞的瀝青路面路段。激光平整測試工具主要借助激光傳感部件,利用加速度儀器以及陀螺儀進(jìn)行平整度的驗(yàn)證測試。該方式工作效率高,且具有良好的精度,另外還可實(shí)施路面縱斷面以及橫坡、車轍的試驗(yàn)測量。利用車載顛簸累積量測儀器進(jìn)行平整度校驗(yàn),主要依據(jù)相應(yīng)的速度令測試車行使,通過瀝青路面不平整引發(fā)的汽車激振現(xiàn)象,利用機(jī)械傳感裝置進(jìn)行試驗(yàn)分析,該技術(shù)測定效率高,同時(shí)性價(jià)比良好,具有便利操作的優(yōu)勢(shì)特征。
2.2 路面彎沉檢測
該方法是用來測量柔性路面強(qiáng)度的具體測量方法有激光彎沉測定儀法和自動(dòng)彎沉測定儀法。激光彎沉測定儀法的優(yōu)點(diǎn)是體積較小、操作簡單、讀數(shù)穩(wěn)定、精度高、造價(jià)低、射程遠(yuǎn),所以用于鋼性路面彎沉檢測。測量時(shí),在汽車后輪隙中固定測定儀。通過汽車行駛,帶動(dòng)原來的硅光電池測頭上升,激光器的激光束射到電池上,產(chǎn)生光電流,并由這個(gè)的大小來計(jì)算路面回彈彎沉值。另一種是彎沉儀自動(dòng)彎沉測定儀法,它可對(duì)路面做出高密集點(diǎn)的測量,用于路面施工質(zhì)量的控制和養(yǎng)護(hù)。該測定儀在帶動(dòng)行駛后,將彎沉測定梁放在車底盤的前面,通過測頭時(shí)就會(huì)記錄下來,進(jìn)行連續(xù)測定,再統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
2.3 直尺檢測技術(shù)
直尺檢測就是利用直尺對(duì)一定范圍的路面進(jìn)行平整度直觀測量,先將3m直尺放置在瀝青路面上,將畫圖儀設(shè)置在一端,檢測中將畫圖儀從一端移動(dòng)到另一端,如果路面存在不平整的情況那么畫圖儀會(huì)出現(xiàn)上下的波動(dòng),并繪制相關(guān)圖像。同時(shí)滾輪因?yàn)檩斄喌膸?dòng)而出現(xiàn)旋轉(zhuǎn),此時(shí)這樣的運(yùn)動(dòng)會(huì)被記錄形成圖形繪制在紙帶上,這樣就可獲得該范圍內(nèi)瀝青路面不平整的情況。采用直尺法進(jìn)行測量因?yàn)闇y量的范圍相對(duì)小,所以工作效率較低,已經(jīng)逐步被先進(jìn)的測量儀器所替代。
3.瀝青路面養(yǎng)護(hù)的技術(shù)措施
3.1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以延緩交通和環(huán)境荷載作用而引起路面使用質(zhì)量下降,并延長使用周期,分為初期保養(yǎng)、日常保養(yǎng)和預(yù)防性季節(jié)保養(yǎng)。美國SHRP計(jì)算的研究成果之一就是明確了各種表面處治方法對(duì)減少壽命周期費(fèi)用和延長路面使用壽命的重要作用。這一成果表明如果能及時(shí)采用正確的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,則在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程上花費(fèi)1美元,以后可節(jié)省3~4美元的復(fù)新費(fèi)用,并延遲路面改善時(shí)間多達(dá)5~6年之久。目前高速公路使用比較廣泛的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要有微表處、噴灑瀝青再生養(yǎng)護(hù)劑等。
3.2 表面層處理
(1)薄加鋪層。薄加鋪層也稱其為罩面。是在原有路面上加鋪一層瀝青混合料,解決路面的一般性破損,并且改善路面的抗滑能力和平整度的措施。薄加鋪層的厚度一般不大于3cm。在罩面前,要修補(bǔ)好破損的原瀝青路面,必要時(shí)鋪設(shè)整平層,且要鏟除因逐年噴油封面加厚的軟油層并予以整平。
(2)表面刨除和薄加鋪層。當(dāng)路表面的破損比較嚴(yán)重時(shí),使用薄加鋪層效果將不會(huì)理想,而需考慮用將表面部分刨除以后,再加薄層的處理方法。刨除的厚度視路面的情況而定,車轍隆起的部分須全部刨除。對(duì)于路面摩擦系數(shù)不足或平整度差時(shí),應(yīng)將磨耗層或平整層全部刨除,之后用薄加鋪層的施工方法。
(3)中等厚度加鋪層。這種處理方法與薄加鋪層的作用是相同的,都是為了解決路面的一般性破損。所不同的是,當(dāng)處治幾種破損同時(shí)出現(xiàn)的比較嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破壞時(shí),薄加鋪層顯得力不從心,而提高加鋪層的厚度還可以適當(dāng)提高路面的耐久性,延長養(yǎng)護(hù)周期,中等加鋪層的厚度一般為3cm~8cm。
(4)厚加鋪層。厚加鋪層通常其目的是為加強(qiáng)路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足要求以補(bǔ)強(qiáng)為目的的加鋪層設(shè)計(jì)與處理。補(bǔ)強(qiáng)層的厚度一般大于8cm。應(yīng)該注意的是,路面在鋪加鋪層前,必須對(duì)原有的病害進(jìn)行處治,以防病害反映在新的加鋪層上。
3.3 坑槽的養(yǎng)護(hù)處理
一般而言,若瀝青路面的基層強(qiáng)度有限、瀝青和基層產(chǎn)生了干擾層、混凝土層出現(xiàn)透水現(xiàn)象,就會(huì)使路面形成坑槽。為了能夠有效的預(yù)防這些問題,在施工中,要保證瀝青混合料的勻稱拌合,并且含量不能太低。在拌合中要保證溫度不應(yīng)過高,從而避免瀝青料的快速老化變脆。在施工中的溫度也不能太低,要保證全面而且充分的壓實(shí),于此同時(shí)面層也要充足。若路面已產(chǎn)生坑槽,就應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)的不同狀況來進(jìn)行修補(bǔ)處理。需做應(yīng)急性養(yǎng)護(hù)修正,可以采取冷料冷補(bǔ)的處理手段。
4 結(jié)語
公路路面的養(yǎng)護(hù)工作具有長期性、持續(xù)性與周期性的特點(diǎn),所以在公路的運(yùn)營中,需要跟蹤檢測其使用情況,同時(shí)做出科學(xué)合理的評(píng)價(jià),選擇合理有效的措施進(jìn)行公路路面的養(yǎng)護(hù),從而保證在最小資金的投入下確保公路路面的長期使用,并提供足夠的服務(wù)水平。
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(作者單位:遼寧奧路通科技有限公司)