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        高速公路瀝青路面早期病害的原因分析及養(yǎng)護(hù)措施

        2020-03-05 16:50:53王磊
        工程建設(shè)與設(shè)計 2020年24期
        關(guān)鍵詞:瀝青路面施工

        王磊

        (中交一公局廈門工程有限公司,福建廈門361021)

        1 引言

        瀝青路面是高速公路建設(shè)應(yīng)用的主要形式之一。在高速公路使用初期,一些瀝青路面會不可避免地出現(xiàn)病害,這些病害嚴(yán)重影響了公路的使用性能,同時也對過往車輛帶來一定安全隱患?;诖耍斜匾M(jìn)行瀝青路面早期病害的預(yù)防養(yǎng)護(hù)處理,以此來提升公路整體服務(wù)性能。

        2 高速公路瀝青路面早期病害形成的原因

        2.1 路面裂縫

        縱向裂縫包含2 種類型:(1)裂縫位于半填半挖處,此類裂縫與路基基礎(chǔ)壓實程度不夠有關(guān),其會引起路面的不均勻沉降;(2)位于行車道內(nèi)部的裂縫多是因車輪壓力作用而產(chǎn)生的。高速公路瀝青路面的橫向裂縫較為常見,其垂直于道路中心線,分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫2 種形態(tài)。就荷載型裂縫而言,其產(chǎn)生原因分別包含:設(shè)計不當(dāng)、施工控制不到位、車輪壓力作用等。當(dāng)路面局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,或者基層破壞時,可能引起龜裂,需要注意的是,龜裂還和地基失穩(wěn)、瀝青老化等因素有關(guān)。

        2.2 路面變形

        瀝青路面變形對于路面整體應(yīng)用效果具有較大影響。其中,凹陷是最常見的路面變形問題,一方面,基層部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠,則在后期,公路會受車輪壓力而凹陷;另一方面,在溫濕度作用下,公路會發(fā)生自然變形。需要注意的是,當(dāng)公路為高填土路基時,路堤的局部滑移和不均勻沉降還可能導(dǎo)致路面凹陷。

        對于新建成的瀝青路面,結(jié)構(gòu)性車轍、磨損性車轍、流動性車轍是較為常見的幾種形態(tài)[1]。就結(jié)構(gòu)性車轍而言,其斷面多呈現(xiàn)凹型,且車轍寬度較寬,此類車轍不可逆轉(zhuǎn),其多和車輪對面層下結(jié)構(gòu)層的作用有關(guān)。而磨損性車轍是車輛輪胎對瀝青面層不均勻摩擦而產(chǎn)生的,在重載車流量較大的區(qū)域,磨損性車轍較為常見。此外,在高溫及車輪荷載作用下,面層的結(jié)合料還會發(fā)生流變作用,這會導(dǎo)致瀝青路面面層發(fā)生流動性車轍。

        推移是瀝青路面出現(xiàn)波浪狀起伏的變形情況,其和高溫、車輛啟動、剎車時水牽引力作用等因素有關(guān)。

        2.3 公路表面損壞

        當(dāng)瀝青路面有時比較大時,路面會發(fā)生較為嚴(yán)重的泛油問題。泛油問題與瀝青材料高溫性能、混合料空隙有關(guān)。當(dāng)材料高溫性能較差,或者混合料空隙較小時,容易出現(xiàn)泛油問題。路面磨光會直接降低道路的抗滑能力,影響過往車輛的安全。通常,路面是否被磨光與集料的性能有關(guān),當(dāng)計量規(guī)格不合理時,其棱角容易被抹平,最終使得路面光滑。

        2.4 路面水損壞

        瀝青路面容易因水作用而發(fā)生唧漿和坑槽問題。作為公路早期水損壞的重要形式,坑槽的形成主要原因是瀝青與集料的黏結(jié)力不夠,在荷載、水、凍融等多種因素的作用下,水分會逐漸滲透至瀝青與集料的空隙當(dāng)中,進(jìn)而使得集料結(jié)構(gòu)松散脫落,最終形成坑槽。當(dāng)水進(jìn)入瀝青路面結(jié)構(gòu),且路面上層結(jié)構(gòu)未脫落時,車輛的反復(fù)作用會使得內(nèi)部集料漿體被擠出,由此形成了唧漿問題。

        3 高速公路瀝青路面早期病害養(yǎng)護(hù)處理措施

        3.1 加強(qiáng)施工階段的病害預(yù)防

        強(qiáng)化瀝青路面施工技術(shù)管理,能有效地避免瀝青路面出現(xiàn)早期病害。在瀝青路面設(shè)計階段,應(yīng)堅持“強(qiáng)基薄面”的原則進(jìn)行道路設(shè)計,同時注重路面結(jié)構(gòu)形式、厚度、承載能力的系統(tǒng)設(shè)計,為后期施工技術(shù)應(yīng)用提供有效指導(dǎo)。項目施工中,首先應(yīng)注重施工材料合理應(yīng)用。就瀝青材料本身而言,應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)瀝青或改性瀝青,不斷提升瀝青的指標(biāo)值,延長瀝青路面使用的壽命。同時,針對瀝青路面裂縫、變形、表面損壞和水損壞等問題,在路面攤鋪中,應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行施工,并且在實際攤鋪中,應(yīng)注重瀝青攤鋪厚度、供應(yīng)速度、前進(jìn)速度的協(xié)調(diào),以此來防止大料滾動離析問題。此外,加強(qiáng)瀝青路面碾壓管理,整個碾壓過程堅持少噴水、保持高溫、梯形疊進(jìn)的碾壓要求,同時碾壓過程中不得中途急停、轉(zhuǎn)向,不得低溫碾壓,這樣可在保證路面平整性的同時,提升其穩(wěn)定性和完整性,避免發(fā)生早期病害。

        3.2 早期裂縫病害的填封

        針對早期裂縫問題,可采用瀝青灌封、灌縫膠處理、抗裂貼處理等方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。就瀝青灌封工藝而言,在處理前,需對其瀝青材料進(jìn)行規(guī)范選擇。常用的灌縫材料包含普通熱瀝青、改性瀝青或溶劑型常溫改性瀝青等類型。在施工過程中,應(yīng)避免路面潮濕,路面保持在5~10℃,然后采用灌封機(jī)將材料均勻的灌入縫隙中,要求每條縫隙連續(xù)關(guān)注,且表面形成T 形密封層。當(dāng)裂縫較小時,可采用水壺盛裝加熱后的材料,進(jìn)行灌填處理。采用灌封膠進(jìn)行裂縫處理時,處理后的縫面更整齊,同時其膠結(jié)性能也更加突出。需要注意的是,針對此類材料應(yīng)用,應(yīng)注重裂縫規(guī)模與材料成本關(guān)系的統(tǒng)籌。當(dāng)部分縫隙無法采用灌封處理方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時,可采用抗裂貼或抗裂帶進(jìn)行修復(fù)。這種處理方式較為簡單,其能有效地防止路面水分進(jìn)入縫隙,確保了道路裂縫再次損壞。同時,抗裂貼和抗裂帶能與下部結(jié)構(gòu)緊密地粘貼在一起,這避免了面層疲勞損壞問題的發(fā)生。若抗裂貼和抗裂帶為聚丙烯織物時,還還能有效地分散補(bǔ)強(qiáng)層底部出現(xiàn)的拉應(yīng)力。

        3.3 霧封層施工和還原劑施工

        霧封層施工和還原劑封層施工是道路病害處理的2 種重要方式。采用霧封層施工時,應(yīng)注重道路與基礎(chǔ)建設(shè)情況的有效分析。譬如,在道路施工階段,如果混合料中的集料較為疏松,則可通過該方法進(jìn)行處理。此外,如果公路裂縫較小時,還可采用霧封層施工方式進(jìn)行病害處理,這樣能有效地避免路面水分下滲,減少路面的水損害。當(dāng)高速公路瀝青路面老化嚴(yán)重時,可采用還原劑封層進(jìn)行施工。從應(yīng)用效果來看,該方法能有效地避免瀝青變質(zhì),延長瀝青道路的使用壽命。通常,還原劑封層材料用量較大,施工范圍較廣,故而在施工后需進(jìn)行效果評估和檢測,在還原劑封層為完全凝結(jié)前,不得通車。

        3.4 采用封層法進(jìn)行路面病害處理

        現(xiàn)階段,同步碎石封層、乳化瀝青稀漿封層、微表面封層等都是封層法較為常用的方式。同步碎石法封層,應(yīng)先在需要處理的路面上撒布碎石,然后碾壓并噴灑瀝青。在實際施工中,灑瀝青和碎石的撒布同時進(jìn)行,這使得施工過程中瀝青保持在一定溫度,實現(xiàn)了其與碎石的充分黏結(jié),從施工效果來看,其既保證了路面的整體性,同時也有效地提升了路面的抗?jié)B能力。乳化瀝青稀漿封層具有施工快、造價低的特征,在施工中,應(yīng)注重瀝青、礦料、添加劑及水混合比例的有效設(shè)計,以此來提升整體的封層效果。微表處封層在車轍、表面松散、泛油等路面病害處理中應(yīng)用較廣。需注意的是,在實際處理中,該處理工藝對于路面抗滑性能、耐久性提出了較高要求。因此在施工前,須合理配置乳化瀝青稀漿,確保其與待處理路面有效結(jié)合。

        4 結(jié)語

        高速公路瀝青路面在早期應(yīng)用中容易發(fā)生多種病害。道路養(yǎng)護(hù)管理人員只有系統(tǒng)掌握瀝青路面早期病害的類型和原因,然后規(guī)范化地進(jìn)行瀝青路面施工,從源頭上減少瀝青路面病害,并針對已發(fā)生的早期病害,通過多種方法,靈活地進(jìn)行裂縫、變形、表面損壞和水損壞處理,才能有效降低公路病害對路面的影響,確保公路的平穩(wěn)性和過車輛的安全性。

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