岳慧麗
(甘肅省蘭州公路事業(yè)發(fā)展中心,甘肅蘭州 730000)
公路作為交通基礎(chǔ)設(shè)施,承擔著重要的經(jīng)濟和社會功能,其良好的狀態(tài)對于保障交通運輸效率至關(guān)重要。隨著交通流量和環(huán)境影響的不斷變化,傳統(tǒng)的養(yǎng)護技術(shù)難以滿足實際需求,因此,持續(xù)的研究可以提升養(yǎng)護技術(shù)的效果,降低維護成本,延長路面使用壽命,同時也有利于減少交通事故的發(fā)生,提升行車安全。
瀝青路面作為道路的主要構(gòu)成部分,承擔著巨大的交通壓力。然而,在長期的使用過程中,受到氣候變化、交通負荷、地質(zhì)條件等多種因素的影響,瀝青路面常出現(xiàn)各種病害,如裂縫、坑槽、沉陷等。為了延長公路的使用壽命,保障道路的安全性和暢通性,進行常見病害的養(yǎng)護顯得尤為重要。
裂縫的存在會使車輛在行駛過程中產(chǎn)生明顯的顛簸感,影響駕駛者的舒適度。通過修復(fù)裂縫,可以減少路面的不平整程度,顯著提升行車的平穩(wěn)性和舒適感。而路面的坑洞不但會造成行車顛簸,還會引起車輪受損,對駕駛者和車輛安全構(gòu)成威脅。通過填充和修復(fù)坑洞,可以減少路面的凹凸不平,使行駛更為平穩(wěn)。同時,防止龜裂的擴展也可以延長路面的使用壽命,保障長期行車的舒適性[1]。在雨季,積水容易加劇路面病害的惡化,進一步影響行車的平穩(wěn)性和舒適度。通過采取防水措施,如涂覆防水涂層和保養(yǎng)排水系統(tǒng),可以有效減少積水的發(fā)生情況,維護路面的平穩(wěn)狀態(tài)。
由于路面一直暴露在大自然的環(huán)境中,各類自然氣候都會對其產(chǎn)生侵蝕,進一步降低路面的抓地性能,而當瀝青路面出現(xiàn)病害現(xiàn)象時會給行駛中的車輛造成困擾,容易使其在行車途中發(fā)生顛簸或者在高速狀態(tài)下出現(xiàn)方向盤失控等問題,還會增加剎車距離,由此導致交通事故發(fā)生。因此,定期對瀝青路面進行病害養(yǎng)護,修復(fù)其中的問題,對于保障車輛行駛的穩(wěn)定性和駕駛者的安全至關(guān)重要。
路面的病害現(xiàn)象如果得不到及時修復(fù),會不斷擴大、加劇,最終導致路面嚴重破損,甚至需要進行全面的道路重鋪。這不僅會浪費大量的資金和時間,還會造成交通擁堵。因此,通過采取適時的養(yǎng)護措施,可以延長瀝青路面的使用壽命,降低道路養(yǎng)護成本,提高道路的整體效益[2]。
合理使用瀝青路面的病害養(yǎng)護技術(shù),結(jié)合日常巡查、定期巡檢及時發(fā)現(xiàn)路面病害現(xiàn)象,可以避免病害不斷擴大,進而減少由此引發(fā)的交通事故和交通管制。保持路面的平整和耐久性,有效地提升道路的通行能力,降低車輛行駛的阻力,減少了交通堵塞現(xiàn)象的發(fā)生頻率。
2.1.1 瀝青路面坑槽
瀝青路面坑槽是道路表面出現(xiàn)凹凸不平、起伏不定的現(xiàn)象,這些坑槽往往是由長時間的交通壓力、天氣侵蝕和路基沉降等因素引起的。大部分的瀝青路面和路基都會存在一定的空隙,而車輛的荷載作用下會引發(fā)泵吸效應(yīng),使得空隙中的水分不斷沖刷或侵蝕瀝青混合料,在此過程中瀝青和集料之間的黏附性會降低,路面逐漸變得疏松并且會出現(xiàn)各類集料脫離路面的情況,從而出現(xiàn)路面坑槽現(xiàn)象??硬蹠е萝囕v在行駛過程中產(chǎn)生顛簸,不僅加速了車輛的磨損,還可能造成駕駛者的疲勞和不適。對于摩托車等特殊車輛來說,坑槽更是意味著行駛的不穩(wěn)定,增加了發(fā)生交通事故的風險。對于行人來說,路面坑槽也容易使步行變得不穩(wěn)定,尤其是對于老年人和行動不便的人群,更容易導致摔倒和受傷[3]。
2.1.2 瀝青路面松散
這一現(xiàn)象是道路表面的瀝青層出現(xiàn)松散、脫落或者疏松問題,其出現(xiàn)的成因主要包括材料性質(zhì)、設(shè)計施工、交通荷載等。瀝青路面材料的黏結(jié)性和抗剪強度是影響路面松散的關(guān)鍵因素,若瀝青混合料中的黏結(jié)劑含量不足或黏結(jié)劑質(zhì)量不合格,將導致瀝青與骨料之間的黏結(jié)力不足,容易產(chǎn)生松散現(xiàn)象。設(shè)計施工環(huán)節(jié)也會對路面松散產(chǎn)生影響,不合理的路面厚度設(shè)計、基層不均勻、施工工藝不當?shù)榷伎赡軐е侣访娉休d能力下降,進而造成路面松散。再者,交通荷載也是導致瀝青路面松散的重要因素,長期的車輛荷載作用下,路面會受到持續(xù)的壓力和變形,如果路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不當或者承載能力超負荷,就易引發(fā)松散現(xiàn)象。
2.2.1 縱向裂縫
裂縫會沿著道路縱向方向延伸,通常呈現(xiàn)出一系列相對平行的裂縫線,瀝青混合料攤鋪接縫處理不當、碾壓不均勻、道路路基支撐力不足以及施工時溫度控制不當?shù)纫蛩囟伎赡軐е聻r青路面出現(xiàn)縱向裂縫[4]。
2.2.2 橫向裂縫
瀝青作為一種可塑性材料,在不同溫度下會發(fā)生收縮和膨脹。溫度的劇烈變化會導致路面材料產(chǎn)生應(yīng)力,如果材料的變形能力不足,就容易在較冷的溫度下形成橫向裂縫。此外,路面材料的質(zhì)量也會影響其耐久性,低質(zhì)量的材料容易在交通荷載作用下發(fā)生變形和破裂,導致出現(xiàn)裂縫。頻繁的車輛通行會在路面上施加壓力,特別是在拐彎處或交叉口,荷載會引起路面的彎曲和扭轉(zhuǎn),這種變形可能使路面出現(xiàn)應(yīng)力集中,從而引發(fā)橫向裂縫的形成。
2.2.3 龜裂
公路的瀝青路面龜裂現(xiàn)象表現(xiàn)為路面表面出現(xiàn)一系列細小或較大的裂紋,有如龜殼紋理般交錯排列。這些裂紋可能呈線狀、網(wǎng)狀或蜘蛛網(wǎng)狀分布,形態(tài)多樣。龜裂程度從微細到深長不等,有些裂紋可能相互交匯形成更大的斷裂區(qū)域。其中,氣候變化會導致溫度的波動,特別是在寒冷的冬季和炎熱的夏季,溫度的急劇變化會引起瀝青材料的膨脹和收縮,從而產(chǎn)生裂紋問題。如果路面的厚度、施工質(zhì)量以及瀝青材料的選擇不當,就會使路面更容易受到外部壓力和溫度變化的影響,一定程度上也增加了出現(xiàn)路面龜裂的風險。另外,缺乏充分的路面維護和修復(fù)也會加速龜裂的產(chǎn)生。如果早期的微小裂縫沒有及時修補,它們就會逐漸擴大和連接,形成更大的龜裂病害[5]。
2.3.1 沉陷
地下水流動、土壤沉降和地下管道施工等都可能對路基產(chǎn)生影響,導致路面出現(xiàn)不均勻下沉。特別是在軟弱地基上建設(shè)道路,如果沒有采取適當?shù)募庸檀胧?,地基的不穩(wěn)定性會導致瀝青路面出現(xiàn)明顯的沉陷。
2.3.2 車轍
車輛在行駛過程中,重復(fù)的荷載作用會使瀝青路面不斷受到壓力,逐漸發(fā)生塑性變形。隨著時間的推移,這些變形會積累成凹陷,形成明顯的車轍。尤其是大型卡車等重載車輛,由于其自重較大,更容易對路面造成持續(xù)的壓力,加速車轍的形成過程。
2.3.3 波浪擁包
瀝青路面的波浪擁包現(xiàn)象是指在道路表面出現(xiàn)起伏波紋狀的凹凸不平形態(tài)。瀝青混合料是由瀝青、礦料和填料等組成的,其中瀝青起到黏結(jié)作用。然而,瀝青材料會隨著溫度的變化發(fā)生熱脹冷縮,導致路面表面的瀝青層產(chǎn)生微小的體積變化。在施工過程中,如果瀝青混合料的厚度分布不均勻,或者在鋪設(shè)和壓實過程中存在不當操作,就容易造成部分區(qū)域的瀝青層過于厚重或過于薄弱。厚重的部分容易發(fā)生沉陷,而薄弱的部分可能在負載作用下形成波浪擁包。
早期由于交通荷載和氣候變化,瀝青路面容易出現(xiàn)坑洼和裂縫。20 世紀初人們開始嘗試用礦渣、礦粉等填充材料進行修補。隨著化學材料科學的進步,熱補修技術(shù)逐漸興起,使用熱瀝青混合料填充坑槽,有效提高了瀝青路面的修補質(zhì)量。
3.1.1 熱油灑布
該操作技術(shù)要先清理路面的瀝青坑槽內(nèi)部,去除松散物和污垢,確??硬郾砻娓蓛簟kS后,將熱油加熱至適宜溫度,通常在160℃左右,然后將熱油均勻地灑布于坑槽內(nèi),使其把坑槽填充均勻。熱油的高溫有助于迅速滲透坑槽的表面,同時與路面瀝青充分融合,形成一個堅固的修補層。熱油灑布后,需要利用專用工具將其進行壓實,確保修補層與周圍路面緊密結(jié)合,避免出現(xiàn)松散或不平整的情況。此外,為了進一步提高修補層的耐久性,可以在熱油表面撒布一層細石料,以增加公路路面的摩擦力和抗滑性。
3.1.2 乳化瀝青
乳化瀝青技術(shù)通過將乳化瀝青溶液噴灑在路面坑槽處,實現(xiàn)了路面材料的黏結(jié)與修補。具體操作時,首先需要對坑槽進行清理,確??硬蹆?nèi)部沒有雜物影響?zhàn)B護效果。隨后,將乳化瀝青溶液均勻噴灑在坑槽內(nèi),使其充分滲透填充坑槽,同時與路面原材料發(fā)生黏結(jié)反應(yīng)。為了確保乳化瀝青的有效性,需要根據(jù)不同的路面情況和季節(jié)特點,調(diào)整乳化瀝青的配方和噴灑量。養(yǎng)護過程中要注意避免雨水沖刷,通常會在施工后進行一定時間的養(yǎng)護,保證乳化瀝青能得到充分的固化和反應(yīng)。
3.1.3 冷補混合料
該項技術(shù)的核心在于使用高性能的冷補混合料對坑槽進行修補,以延長路面的使用壽命。當然,清理工作依舊是進行修補操作的基礎(chǔ)。施工人員需要徹底清除坑槽內(nèi)的雜物和舊瀝青殘留物,確保混合料能夠充分附著在路面上。在清理后的坑槽表面涂布一層優(yōu)質(zhì)的黏合劑,有助于冷補混合料與路面的黏結(jié),提高修補效果的持久性。施工人員需將混合料均勻地倒入坑槽,然后使用專用工具進行壓實,確?;旌狭吓c路面充分貼合,減少后續(xù)補充材料出現(xiàn)松散和脫落的概率。然后,利用專用的均壓機對剛剛施工完的冷補混合料進行初步壓實,以提高混合料的密實度和穩(wěn)定性。最后,再使用重型壓路機進行最終的壓實,進一步提升修補坑槽的效果。
在處理松散的瀝青路面時,常見的處理技術(shù)包括表面修補和重新鋪設(shè)。表面修補可以通過填充瀝青混合料來填補路面的坑洼和損壞區(qū)域,然后使用壓路機進行均勻壓實,以恢復(fù)路面的平整度。重新鋪設(shè)是先將松散的路面層剝離,然后重新鋪設(shè)新的瀝青混合料,并進行適當?shù)膲簩嵅僮鳌?/p>
根據(jù)裂縫的寬度、深度以及形態(tài)特點,將其分為不同橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等不同類型,接著根據(jù)不同類型的裂縫,選擇合適的修補材料和方法。常用的修補材料包括瀝青熱補料、聚合物修補料等,這些材料具有較好的黏附性和耐久性,能夠有效填補裂縫并與路面形成緊密的連接,使用熱補、冷補、填充等方法將這些材料應(yīng)用在修補作業(yè)中,具體選擇取決于裂縫的性質(zhì)和規(guī)模。在修補過程中,必須嚴格按照操作規(guī)程進行,確保修補效果的穩(wěn)定和持久。首先,清理裂縫周圍的雜物和積水,保證修補材料能夠充分附著于路面。其次,對于較寬的裂縫,可以采用預(yù)先切割的方式,將裂縫擴寬成V 形,以增加修補材料的黏附面積。最后,將修補材料均勻地填充進裂縫中,使用專用工具進行壓實,確保修補材料充分填充并與路面緊密結(jié)合。
3.4.1 微表處理法
該方法的核心在于利用高分子聚合物材料,將其注入瀝青路面的微觀裂縫和孔隙中。這種高分子聚合物材料具有良好的黏附性和可塑性,在注入后能夠充分填充路面的微小空隙,形成堅韌的填充層。同時,這種材料還具有較高的彈性模量和抗剪強度,能夠有效增加路面的整體結(jié)構(gòu)強度,減少變形發(fā)生的可能性。與傳統(tǒng)的修復(fù)方法相比,微表處理法能夠更精準地針對路面的微小缺陷進行修復(fù),從而延長路面的使用壽命。微表處理法的操作也相對簡便,只需將高分子聚合物材料預(yù)先加工成適當?shù)酿こ矶?,然后通過注射設(shè)備將其注入路面的微觀裂縫中,當材料凝固后整個施工過程就結(jié)束了。整個過程無須大規(guī)模的施工設(shè)備和復(fù)雜的工序,顯著降低了路面養(yǎng)護的施工成本和維修時間。
3.4.2 同步碎石封層法
同步碎石封層法作為一種有效的維修手段,已經(jīng)在路面養(yǎng)護領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該方法的基本原理是在瀝青路面表面鋪設(shè)一層碎石封層,通過碎石層的填充和加固,來修復(fù)路面的變形問題。其操作步驟相對簡單,首先,對路面進行徹底清潔,確保碎石能夠緊密黏附在路面上;其次,在路面上均勻撒布碎石,確保整個封層厚度均勻一致;再次,使用壓實設(shè)備對碎石進行壓實,使其與路面緊密結(jié)合,形成一個穩(wěn)定的封層;最后,對封層表面進行必要的修整,確保修補后的路面行車平穩(wěn),不會影響正常交通行駛。
總而言之,瀝青路面的狀態(tài)會給交通運輸效率產(chǎn)生較大影響,文中對公路瀝青的路面松散、路面裂縫、路面變形等常見病害成因進行了分析,并指出可以通過坑槽處理技術(shù)、路面松散處理技術(shù)以及裂縫修補技術(shù)等方式來對上述病害進行養(yǎng)護。后續(xù)應(yīng)不斷提高養(yǎng)護技術(shù)的成效并融合新的技術(shù),對現(xiàn)有處理方案進行優(yōu)化,希望能夠通過常見病害養(yǎng)護技術(shù)的改進,讓公路交通的行車環(huán)境更加安全和高效,進一步促進國家經(jīng)濟發(fā)展和社會的進步。