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        高速公路瀝青路面病害分析及防治措施

        2019-08-15 01:26:45王方芳
        中國科技縱橫 2019年12期
        關(guān)鍵詞:處理瀝青路面高速公路

        王方芳

        摘 要:本文通過查閱大量文獻(xiàn)資料及工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié),對(duì)高速公路瀝青路面病害的成因及防治原則進(jìn)行了分析,對(duì)高速公路瀝青路面中的裂縫問題、地基不均勻沉降問題、路面問題、路基凍脹、路面隆起等常見病害進(jìn)行了總結(jié),提出了高速公路瀝青路面病害的防治措施,以供大家參考。

        關(guān)鍵詞:高速公路;瀝青路面;病害;處理

        中圖分類號(hào):U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2019)12-0121-02

        0 引言

        在目前的高速公路中,超過一半的路面材料采用的都是瀝青材料。瀝青路面的組成部分為底基層、基層和面層,其中面層使用的瀝青混合料,是由瀝青、粗集料、細(xì)集料和礦粉等成分拌和組成的。瀝青路面具備承載能力強(qiáng)、平整度好、溫度穩(wěn)定性好、抗滑性能好、耐水性好、降噪性能佳的優(yōu)勢(shì),瀝青路面在我國高速公路中得到了廣泛的運(yùn)用。但是由于不同廠家在生產(chǎn)瀝青材料上存在著質(zhì)量的差別,同時(shí)受到設(shè)計(jì)、施工條件和水平、外界環(huán)境、施工質(zhì)量等因素的影響,也給瀝青路面帶來了各種病害。

        1 高速公路瀝青路面病害成因及防治原則

        1.1 高速公路瀝青路面病害成因

        1.1.1 不合理的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        瀝青路面在使用過程中,既要滿足車輛的通行和使用需求,對(duì)路面滲水需求也要提早考慮和滿足。如果瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,瀝青混合料類型選用不當(dāng),就會(huì)降低路面的抗?jié)B性能。在混合料選材方面,首先宜選擇級(jí)配合理、空隙較小的,在結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)方面,應(yīng)在瀝青面層下設(shè)置封層,以此來減少雨水的滲入。

        1.1.2 檢驗(yàn)原材料不嚴(yán)格

        施工前,未能嚴(yán)格規(guī)范的進(jìn)行原材料的試驗(yàn)檢測(cè),在瀝青混凝土的配合比計(jì)算與控制方面,也不能嚴(yán)格規(guī)范執(zhí)行,不準(zhǔn)確的礦粉和瀝青用量,會(huì)導(dǎo)致施工后的瀝青路面出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等早期病害;施工過程中,加熱瀝青混合料時(shí)溫度過高,會(huì)導(dǎo)致瀝青被高溫灼燒老化,造成瀝青路面的強(qiáng)度低、松散、坑槽等病害。

        1.1.3 養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)

        高速公路瀝青路面在車輛荷載的長期作用下,路面會(huì)出現(xiàn)一些小面積的松散,導(dǎo)致坑槽等病害的出現(xiàn)。若沒有及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),將會(huì)導(dǎo)致病害進(jìn)一步發(fā)展?;蚴且恍B(yǎng)護(hù)方法不當(dāng),比如說采用人工灑料等不科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法,將會(huì)破壞路面的平整度,甚至由于噴油不均勻,用量控制不好,會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)泛油、推擁、松散等病害。

        1.2 高速公路瀝青路面病害的防治原則

        高速公路瀝青路面的防治工作并不是盲目進(jìn)行的,應(yīng)該遵循一定的原則開展。目前國家對(duì)于高速公路瀝青路面的建設(shè)和發(fā)展極為重視,路面病害防治作為高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)重點(diǎn),其養(yǎng)護(hù)和管理工作應(yīng)該嚴(yán)格按照我國公路養(yǎng)護(hù)管理制度的相關(guān)要求和規(guī)范進(jìn)行,切實(shí)提升高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,確保公路的穩(wěn)定性,提升其使用壽命,最終發(fā)揮高速公路瀝青路面的實(shí)用價(jià)值,為交通事業(yè)的發(fā)展提供良好的支持條件。

        2 高速公路瀝青路面的常見病害

        2.1 路面裂縫

        高速公路是為人們提供正常出行的基礎(chǔ)設(shè)施,如果路面出現(xiàn)質(zhì)量問題,可能會(huì)造成無法挽回的損失。通過研究與調(diào)查可知,裂縫是高速公路瀝青路面病害中最常見的,究其原因,主要和外界環(huán)境有關(guān),其中,最主要是由溫度變化引起的瀝青混凝土裂縫。瀝青混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)致瀝青面層發(fā)生變形而產(chǎn)生裂縫。

        2.2 路面坑槽

        坑槽是路面在行車作用下,骨料局部脫落而產(chǎn)生的坑洼??硬墼诟咚俟凡『χ幸彩潜容^常見的,尤其是連續(xù)陰雨天氣后,在一些瀝青混合料級(jí)配不良或?yàn)r青老化嚴(yán)重的的路段最容易出現(xiàn),表現(xiàn)為一個(gè)或者多個(gè)深度超過20mm,整體破壞面積在0.02m2及以上的坑洼。

        2.3 路面不均勻沉降問題

        高速公路瀝青路面不均勻沉降問題也較為突出,其主要發(fā)生在路橋過渡區(qū)域和高填方路段,路橋過渡區(qū)域即橋梁兩端與路面的搭接區(qū)域。究其原因主要有以下兩個(gè)方面:(1)人為因素。高速公路瀝青路面施工中,由于臺(tái)背填筑材料不符合要求造成強(qiáng)度不夠或壓實(shí)度不夠,橋頭搭板施工不合理,引起高速公路與橋梁過渡段產(chǎn)生不均勻沉降。高填方路段的不均勻沉降主要是填筑材料問題(比如填筑土中有超大粒徑的石塊、風(fēng)化石、腐殖土和垃圾等),碾壓不均勻、不到位以及壓實(shí)度不夠等原因造成的。(2)外界因素。例如在高速公路周圍有深挖地基、打樁、修建其他水利工程、大面積開挖或者填筑土方等施工,都會(huì)對(duì)高速公路的地基土產(chǎn)生擾動(dòng),從而引發(fā)路面沉降,出現(xiàn)不均勻沉陷問題。

        2.4 路面凍脹、隆起

        路面出現(xiàn)凍脹主要是在溫度較低的地方,結(jié)凍初期,土基下部的水分向上聚集并凍結(jié)成冰引起膨脹,造成柔性路面拱起開裂或是隆起。也是北方天氣寒冷的冬季里一種常見病害。

        2.5 路面車轍

        車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式,表現(xiàn)為沿行車軌跡產(chǎn)生的帶狀凹槽,嚴(yán)重時(shí)車轍兩側(cè)出現(xiàn)隆起變形。車轍是指在行車荷載的作用下路面發(fā)生的不可恢復(fù)的永久變形。按照車轍病害的程度,可分為車轍輕微情況、車轍較嚴(yán)重情況、車轍很嚴(yán)重情況等三種,根據(jù)車轍的成因,又可將車轍分為失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍和壓密型車轍四類。

        2.6 路面泛油

        瀝青路面泛油病害主要是高溫天氣下,在車輛荷載的作用下瀝青在瀝青混凝土下部和內(nèi)部向上部移動(dòng),導(dǎo)致路面出現(xiàn)了較多的瀝青,表面產(chǎn)生了泛油現(xiàn)象。此種病害的出現(xiàn),主要是瀝青混凝土配比控制不嚴(yán),出現(xiàn)油石比偏大或偏小,在油石比較大的路段,瀝青用量比較多,更容易出現(xiàn)自由瀝青,從而引起泛油現(xiàn)象。

        3 高速公路瀝青路面病害的防治措施

        3.1 裂縫的防治措施

        在高速公路瀝青路面裂縫的病害處理中,主要采用貼縫、灌縫和封縫等處理措施來進(jìn)行處理,而灌縫是小型裂縫最常用的處理措施。對(duì)于路面基層裂縫多采用壓漿法進(jìn)行灌縫處理。對(duì)于瀝青路面表層的裂縫多采用灌縫膠或改性瀝青進(jìn)行灌縫。同時(shí),國內(nèi)很多新型材料廠家,根據(jù)不同的情況,研發(fā)出了適應(yīng)不同氣候和條件的灌縫材料,這些材料具有極強(qiáng)的粘附性,可以很好的滲入到裂縫中,而且具有防水、抗老化、長久不脫落、不變形、耐久性高等特點(diǎn)。裂縫處理的效果主要取決于裂縫內(nèi)雜物是否清理干凈和灌縫材料的質(zhì)量是否合格。對(duì)于一些裂縫是否需要開槽,要根據(jù)路面裂縫現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來確定,并采用科學(xué)合理的灌縫工藝,對(duì)其進(jìn)行施工,從而有效確保裂縫的處理能夠達(dá)到預(yù)期的效果。

        3.2 坑槽的處置措施

        在修補(bǔ)坑槽的過程中,傳統(tǒng)采用“圓洞方補(bǔ)”、“斜洞正補(bǔ)”的方法,重點(diǎn)是要把坑槽修補(bǔ)成矩形。在修補(bǔ)的過程中,修補(bǔ)的面積應(yīng)該大于實(shí)際病害的面積,而且整體修補(bǔ)病害面積的范圍應(yīng)該至少多出5cm。整個(gè)修補(bǔ)的輪廓線應(yīng)該與路面實(shí)際的中心線平行或者垂直。隨著科技的進(jìn)步出現(xiàn)了多種形式的修補(bǔ)料,其中冷補(bǔ)料具有施工方便不受氣候溫度等條件的限制,符合低碳環(huán)保的要求,有取代傳統(tǒng)熱拌料坑槽修補(bǔ)的趨勢(shì)。

        3.3 沉陷、變形的防治措施

        在高速公路的施工過程中,做好高速公路沿線路段的地質(zhì)勘查,了解不同路段的地質(zhì),在施工過程中注重路基的壓實(shí),填筑物質(zhì)應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,可有效防治后期路基變形下沉等問題;在后期養(yǎng)護(hù)中,若發(fā)現(xiàn)路基變形、下沉,可將路堤部分或全部開挖,重新分層填筑,重筑路基,以免沉降嚴(yán)重引起更大的問題;此外在沉降路段的路基上采用加打砂樁或高壓旋噴樁的方法,提高土質(zhì)密實(shí)性提高路基的整體強(qiáng)度來解決沉降問題;另外采用現(xiàn)代化重型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械處理路基沉降路段,進(jìn)行表面強(qiáng)壓,提升路基的堅(jiān)硬度,將沉降量控制在不影響公路正常使用的范圍內(nèi)。

        3.4 路面凍脹或隆起的防治措施

        針對(duì)此病害,應(yīng)該做好全面的防范措施,高速公路施工前除了做好全面的勘查工作,同時(shí)也要精確計(jì)算各項(xiàng)施工的數(shù)據(jù),為準(zhǔn)確施工提供有效的依據(jù)。通常在施工過程中,應(yīng)該按照強(qiáng)度計(jì)算各結(jié)構(gòu)層厚度,若計(jì)算結(jié)果顯示該路基段防凍厚度較低,則必須在施工中設(shè)置防凍層,以達(dá)到規(guī)定的要求;柔性路面的施工過程中,應(yīng)該按照國家要求的最小防凍厚度標(biāo)準(zhǔn)展開計(jì)算和施工,并且選用凍脹性小的土質(zhì)進(jìn)行路基填筑。若已經(jīng)建成的路面發(fā)現(xiàn)凍脹或隆起,應(yīng)該及時(shí)填灌凍縫,或采用其他措施及時(shí)進(jìn)行處治,同時(shí)做好該路段的排水工作,以免引起更為嚴(yán)重的病害。

        3.5 車轍的防治措施

        輕微車轍可以不處理;如出現(xiàn)兩側(cè)隆起的嚴(yán)重車轍,可先用銑刨機(jī)精銑刨,在觀察一段時(shí)間后,如再?zèng)]有車轍病害就可不用處理;如果再次出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的車轍,就必須得挖掉路面結(jié)構(gòu)層,檢查路基強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo),如不達(dá)標(biāo)則先處治路基,然后在恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)層。在路面施工選材中,可選用高粘度、高軟化點(diǎn)、低含蠟量的瀝青以及較為粗糙但鑲嵌作用較好的材料,減緩車轍的形成;并在高溫季節(jié)控制大型超載車輛的通行。

        3.6 泛油的防治措施

        對(duì)于因施工質(zhì)量原因而引起的道路泛油,應(yīng)采取有效方法加以處治,除此之外,應(yīng)在配合比設(shè)計(jì)階段嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行最佳油石比的選定;在施工過程中按照監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的生產(chǎn)配合比進(jìn)行施工。對(duì)于已經(jīng)泛油的道路,則應(yīng)采取銑刨改鋪或撒鋪防滑砂等措施進(jìn)行防治,再根據(jù)病害的發(fā)展情況進(jìn)行修復(fù)。

        4 結(jié)語

        綜上所述,高速公路瀝青路面的病害,不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān),且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理密切相關(guān)。在高速公路長期運(yùn)營的過程中會(huì)出現(xiàn)各種類型的病害,這些病害都會(huì)直接影響道路通行質(zhì)量和使用壽命。因此,在高速公路瀝青路面的施工過程中,要按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,結(jié)合工程實(shí)際,嚴(yán)格履行各自職能,提高我國高速公路瀝青路面的有效發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

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