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        瀝青路面早期主要病害成因及維護方法的探討

        2021-01-06 18:26:49黃文靜
        黑龍江交通科技 2021年3期
        關(guān)鍵詞:微表面層乳化

        黃文靜

        (貴州省畢節(jié)公路管理局,貴州 畢節(jié) 551700)

        0 引 言

        近年來,我國基礎(chǔ)工程建設(shè)成果有目共睹,公路系統(tǒng)作為基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要組成部分之一,提升瀝青路面維護質(zhì)量,切實提升其使用壽命對促進我國經(jīng)濟建設(shè)進一步發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。為此,我國也加強對相關(guān)問題的重視程度,進一步加大資金以及技術(shù)投入,為提升瀝青路面質(zhì)量提供有力保障。

        1 瀝青路面早期病害成因研究

        縱、橫向裂縫是瀝青路面早期病害的主要表現(xiàn),在早期病害發(fā)生后如果經(jīng)歷降雨,雨水會沿裂縫向下滲透,使瀝青路面出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象并伴隨一定數(shù)量的網(wǎng)裂現(xiàn)象,經(jīng)過數(shù)次雨水浸泡后,路面裂縫會逐漸擴大,在寬度大于5 mm后,縫邊也會出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,再加上車輛荷載等作用,最終會導(dǎo)致路面出現(xiàn)脫皮、松散坑槽等現(xiàn)象,嚴重影響行車舒適度,瀝青路面的使用壽命也會大幅降低。在經(jīng)過實際調(diào)研后可以發(fā)現(xiàn),縱、橫向裂紋中,橫向裂紋的比重較大,在充分結(jié)合我國公路路面日常養(yǎng)護措施分析后,筆者認為導(dǎo)致瀝青路面早期病害發(fā)生的主要原因有以下三種。

        1.1 公路基層影響

        相較于級配碎石、瀝青穩(wěn)定碎石等柔性基層,當(dāng)前常用的半剛性基層的熱容量相對較小,使得瀝青面層的附著結(jié)合性能相對較低,基層與面層的附著性較低,進而使得瀝青路面面層可以進行自由收縮變形,如果混合料的應(yīng)力不達標,路面收縮變形產(chǎn)生的力得不到有效舒張,會影響溫度應(yīng)力的傳導(dǎo),面層中的應(yīng)力積聚最終導(dǎo)致路面開裂,這也是橫向裂紋產(chǎn)生的主要原因。

        1.2 行車荷載以及雨水影響

        行車道是瀝青路面早期病害地高發(fā)地,路面裂縫多為不規(guī)則的橫向裂紋,導(dǎo)致這種情況的主要原因是瀝青路面面層密實度相對較低,在經(jīng)歷降雨或降雪后很難阻擋雨水滲入,而基層強度高,致密性強,排水性能極低,在高速行車帶來的荷載作用下,瀝青混合料中集料的黏結(jié)性能會逐漸下降,進而導(dǎo)致失散問題,嚴重影響公路質(zhì)量。在對公路油斑處進行鉆芯取樣研究后可以發(fā)現(xiàn),樣本中面層大部與地面層上部已經(jīng)處于松散狀態(tài),黏結(jié)部分較少。通過對松散部分研究可以發(fā)現(xiàn)以處于松散狀態(tài)的中面層與地面層缺少瀝青裹覆,完全裸露在外,并且間隙中被泥漿充滿。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計研究可以發(fā)現(xiàn),層間脫開與松散問題普遍存在,并且難以解決。雖然這種現(xiàn)象尚未表現(xiàn)在路面損壞上,但是嚴重削弱了面層整體結(jié)構(gòu)抗力,高速行車帶來的重復(fù)荷載加快了這種問題的發(fā)作速度。

        1.3 施工質(zhì)量差異影響

        路面修補工程是分階段進行的特性導(dǎo)致施工質(zhì)量存在差異性,這也是導(dǎo)致瀝青路面早期病害發(fā)生的主要原因之一。在實際研究后可以發(fā)現(xiàn),不同階段路面修補使用的瀝青混合料上下面層之間的黏結(jié)性能相對較低,未能有效形成一個整體,礦料級配偏細且含泥量不符合標準要求。不同階段施工單位施工程序與工藝的差異性導(dǎo)致瀝青料離析以及不均勻問題嚴重,加大了局部滲水的概率,最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)病害。路面施工過程中難以滿足壓實要求也是導(dǎo)致路面病害的重要原因,為保證路面平整度,施工單位在實際施工過程中無法在瀝青溫度較高時及時壓實。除此以外,施工污染是導(dǎo)致路面病害問題的主要問題之一,施工單位在進行修補工程時污染路面底層,嚴重破壞了各層之間的整體性,必然會導(dǎo)致路面出現(xiàn)病害問題。

        2 瀝青路面早期病害維護措施研究

        2.1 利用微表處填補車轍

        微表處主要用于公路預(yù)防性養(yǎng)護工程中,是乳化瀝青稀漿罩面的最高等施工形式。通過利用微表處可以阻礙水分滲透、緩解路面老化與松散問題,大幅提升瀝青路面的使用壽命。根據(jù)不同路面工程的差異性,施工人員在使用微表處時可以有針對性地采用單層或雙層攤鋪處理,填補狀態(tài)穩(wěn)定的車轍。通過聚合物改性處理乳化瀝青是微表處所需材料的必要要求,通過SBR乳膠或SBS乳膠改性后的乳化瀝青材料殘留物軟化點較高,這也是該材料的優(yōu)勢所在。除此以外,微表處還具備以下幾種優(yōu)勢:第一,施工效率高。微表處使用的乳化瀝青所含的聚合物賦予了其更高的黏結(jié)力,這也大幅增加了施工效率,提升了路面穩(wěn)定速度與堅固性,切實降低了施工封路的時間。第二, 適用于重載交通

        路面。相較于傳統(tǒng)瀝青材料,微表處采用的骨料質(zhì)量更高,乳化瀝青的黏結(jié)性更強,這種變化使得微表處的稀漿封層粘合力更強,大幅提升了路面的荷載力,完全滿足重載交通路面以及交通繁忙路面的使用要求。第三、施工便捷。微表處對施工條件的要求較低,施工單位可以在常溫條件下施工,也可以在不妨礙交通的夜間或其他時間進行施工,切實降低了施工帶來的不利因素。第四,適用性較為廣泛。微表處可以做成薄層用于橋面或是市政道路上,也可以做成厚的鋪層,用于填補路面。第五,施工成本低。當(dāng)前階段,微表處是性價比最為合適的方法,即可以降低施工成本,同時養(yǎng)護效果也有保障。

        2.2 裂縫病害處理措施研究

        針對路面裂縫的處理應(yīng)注意根據(jù)實際情況制定修補方案。針對縫寬在5 mm以下的細縫,施工人員可以使用稀釋瀝青或是新型材料灌注3 cm以上。針對無法判斷是否對路面結(jié)構(gòu)造成破壞的較寬縫,施工單位應(yīng)等待技術(shù)人員進行現(xiàn)場勘查得出結(jié)果后再制定修補方案,如較寬縫尚未造成結(jié)構(gòu)性破壞且為出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象,施工單位可以首先利用強力風(fēng)機輔助人工對裂縫進行清理,隨后對其進行灌注處理,灌注量應(yīng)在裂縫5 cm以上。寬縫超過一定范圍,則應(yīng)切除縫邊出10 cm,隨后進行填充壓實處理。如果技術(shù)人員判斷已經(jīng)對路面造成結(jié)構(gòu)性損傷,施工單位應(yīng)首先鏟除寬度約為1.8 m的路面上層,切除10 cm左右的裂縫部分,隨后使用乳化瀝青與高分子雙面粘涂底層,并對側(cè)壁進行粘結(jié)處理。施工單位在面對這種情況時可以采用高分子抗裂貼,切實降低新加鋪層出現(xiàn)裂縫的可能性,在降低施工成本的同時提升路面質(zhì)量,為提升道路安全以及推動經(jīng)濟發(fā)展提供助力。

        2.3 松散問題處理措施研究

        路面材料中的瀝青與集料黏附性能下降是導(dǎo)致松散問題出現(xiàn)的主要原因。瀝青路面在各種客觀因素影響下,難以阻止雨水下滲,進而使得水分侵蝕面層,導(dǎo)致路面瀝青混合料剝落,面層完全裸露在外,最終導(dǎo)致集料因黏性喪失出現(xiàn)松散現(xiàn)象。針對這種問題,施工單位在進行修補工程時,應(yīng)首先切除產(chǎn)生脫皮以及松散現(xiàn)象的集料,隨后對產(chǎn)生問題的層面進行破壞性檢查,徹底清除出現(xiàn)松動問題的面層部分,之后對相應(yīng)部位進行劃線開槽工作,清理下面層,使其保持清潔狀態(tài)底層立面噴灑乳化瀝青作為黏結(jié)層,作為路面防水層。最后,施工單位應(yīng)在相應(yīng)位置鋪筑1 m2左右的上面層,并采用專業(yè)設(shè)備夯實處理,針對面積較大的地方需要采用壓路機,最大限度地滿足路面對密實度的要求。

        3 總 結(jié)

        綜上所述,早期病害是影響瀝青路面使用壽命的主要原因。近年來,我國對瀝青路面養(yǎng)護方面的投入逐漸加大,切實降低了瀝青路面出現(xiàn)早期病害的概率。接下來,相關(guān)單位的工作重點應(yīng)為加大對相關(guān)技術(shù)的研究力度,切實提升瀝青路面的使用壽命,為推動我國公路系統(tǒng)正常運行提供有力保障。

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