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高速公路沥青混凝土路面常见病害与治理措施分析
——以宁通高速公路路面病害治理为例

2021-07-31陈正朋

工程技术研究 2021年11期
关键词:车辙病害沥青

陈正朋

湖南湖大建设监理有限公司,湖南 长沙 410082

1 典型案例概况

作为国家公路网的主要骨架,宁通高速公路是连接南京至南通的主要交通要道,该公路交通量较大,且大型车辆占比较高,部分路段车辆超载现象非常严重,使得公路部分路段的路面出现了严重的病害问题。为了有效提高行车安全性,文章以K158+673~K202+673段落为例,对病害问题以及具体的治理措施进行了全面的分析和介绍。为了避免公路病害问题进一步发展,有效延长公路的使用寿命,首先必须做好充分、细致的勘查工作,了解该路段病害问题的形式、位置、范围等,然后采取具有针对性的治理措施。经过勘查发现,该路段沥青路面主的主要病害问题有泛油、裂缝、网裂、松散、车辙以及坑槽。

结合宁通高速公路运营和病害问题,相关部门给该公路的养护工作提出了以下要求:(1)为了防止路面病害范围扩大,一旦发现问题,应立即采取有效的治理措施。(2)针对不同的病害问题,制订具针对性的治理方案,并且按照治理方案准备施工材料,对于路面凹坑、沉陷等严重的问题,处理之前,需要先对路面表层的病害问题进行处理,然后再进行修补。(3)修复路面病害问题时,发挥路面病害技术的实践效能,避免修复区域病害问题不断加剧。(4)对于重新构建沥青混凝土路面结构的区域,修复技术的应用应该满足《公路路面基层施工技术细则标准》(JTG/TF 20—2015)的相关规定,不得随意更改修复流程和技术参数。

2 常见病害及原因

2.1 泛油问题

公路完成建设后,运营一段时间后很容易出现泛油现象,在所有路面病害问题中,泛油是最常见的一种,泛油问题具体指的是沥青下层发生上移,导致大量的沥青聚集到路面表层。导致沥青混凝土路面出现泛油问题的原因主要包括高温影响和车辆荷载影响。宁通高速公路位于江苏省内,江苏省位于亚洲大陆东岸中纬度地带,属东亚季风气候区,处在亚热带和暖温带的气候过渡地带,夏季炎热多雨,这给宁通高速公路泛油问题的产生提供了条件。

2.2 路面裂缝及松散

高速公路建设中,裂缝是较为常见的病害问题,宁通高速公路也不例外,裂缝的产生一般是因为施工混凝土性质受到影响。比如,混凝土原料不合格会导致混凝土质量存在问题,低温抗裂性能不足,项目完成建设后,就会产生裂缝,如图1所示。裂缝一旦产生,雨水就会快速进入道路结构的中层和路基中,破坏内部结构的同时,缩短高速公路的使用寿命。宁通高速公路的路面裂缝主要有三种:横向裂缝、纵向和网状裂缝。(1)横向裂缝与行车方向相互垂直,其周围偶尔会伴随少量支缝。超载问题是导致横缝产生的主要原因,先在路肩出现,如果不及时处理,就会发展到整幅路面。(2)纵向裂缝与行车方向相互平行。沥青接茬处的处置不当是导致这类裂缝出现的主要原因,这类裂缝严重影响高速公路整体稳定性。(3)网状裂缝是指密如蛛网一般的细小裂缝,裂缝成片出现是这类裂缝的主要特点。地基处理不当、原材料质量不达标,技术不规范都是导致这类裂缝问题产生的原因。路面出现裂缝后,结构强度显著降低,当交通量较大时,裂缝就会发展成自上而下的结构断裂,路面呈现表面松散的状态。

图1 公路裂缝病害问题

2.3 车辙

当路面温度较高,车辆形式对路面造成了反复的荷载压力,公路表面就会出现一定程度的塑性变形,如果车辙较深,就会加剧路面积水问题,不仅会影响车辆正常形式,还会显著缩短公路使用寿命。轻度的车辙因为不会影响行车安全,一般不需要处理,但是在公路日后维护工作中,必须严格监察,避免车辙深度加深。为了避免严重车辙问题的发生,在高速公路沥青混凝土路面施工的过程中,可以调整施工方案,适当应用改性乳化沥青。

2.4 坑槽

在雨水或冻融的影响下,公路经过车辆荷载的反复碾压,路面缝隙中的水分就会产生压力,该压力作用在沥青混合料上,会显著降低沥青材料的黏合特性,很容易让沥青和集料发生分离,使得路面出现松动、松散的问题,如果处理不及时,就会形成路面坑槽。

3 高速公路沥青混凝土路面病害治理措施

3.1 泛油问题治理措施

对于含油量过大的软层,可以将软层全部挖除,按原路面设计,重新铺筑沥青面层。先撒一层10~15mm厚的碎石,用压路机强行压入路面,待稳定后,再分次撒5~l0mm厚的碎石引导行车碾压成型。在治理宁通高速公路泛油问题的过程中,必须掌握正确的治理时间,一般应在高温季节进行,且应顺行车方向撒料,先撒粗矿料,后撒细矿料,每次要少撒、匀撒、无堆积、无空白料,禁止使用含粉粒的细料,以免形成软的油石层,影响路面的稳定。

3.2 裂缝修补治理措施

宁通高速公路K158+673~K202+673段的裂缝修补治理工作需从两个方面开展:(1)对于从未处理过的裂缝问题,先彻底清除裂缝内的杂物,清除裂缝内多余的水分,然后灌注热沥青,避免路面积水深入。该路段内,部分裂缝已经经过多次灌缝处理,部分裂缝位置已经出现较为明显的凸起问题,对于凸起较为严重的,需要进行适当的整平处理。(2)对于分布密集的裂缝,需要采用连片铣刨的处理方法,根据公路下承层以及裂缝严重程度确定铣刨厚度,至少铣刨1层,对于存在特殊要求的路段,可以通过取芯确定合理的铣刨厚度。

对于横向裂缝、纵向裂缝以及由这两种裂缝不断发展产生的网裂问题,可以采取以下方法进行治理:对于裂缝病害程度轻微的断裂,可以按照裂缝的处理方法进行处理,常见的比如初期块裂、裂缝较细、无散落、裂区无变形的段落;对于病害程度较严重的,路面已经呈现一定程度的松散状态,应先清除松动部分,然后用热沥青等混合料进行适当修补,常见的比如裂块明显、缝较宽、产生散落和变形的段落,如果病害问题面积较大,深度较深,需要制订分层修补方案,修补至与原路面高程一致。

3.3 车辙治理措施

经过调查发现,宁通高速公路车辙病害问题在南通市局部段落较为集中和严重。对于车辙问题的处理,需要注意以下方面:(1)车辙深度不足lcm的段落不需要进行处理。(2)车辙深度如果超过lcm,应先铣刨上面层,铺筑AC-13CSBS改性沥青混凝土,铺筑厚度为4cm。SBS改性沥青具有耐低温、抗高温流变等优良特性,其性能特点如表1所示,其在沥青路面设计施工以及病害问题治理中的应用较为广泛。

表1 SBS改性沥青性能特点

3.4 坑槽问题治理措施

画出修补坑槽的轮廓线,其图形应该为矩形,四周边线与路中心线垂直或平行;沿轮廓线开槽,槽壁应保持垂直。清除槽底旧料,如挖除基层,首先处治基层,如基层完好,仅挖除面层,然后在基层和槽壁上喷洒、涂刷黏层沥青或乳化沥青。在槽内铺筑沥青混合料,如原面层厚度大于7cm,应分层摊铺和碾压成型。沥青混合料一般采用与原路面相同的材料,混合料的配比和压实度应符合规范要求。

4 结束语

综上所述,施工材料不合格、施工技术不合理、施工工序不规范都会导致沥青路面出现病害问题,为了降低高速公路路面病害问题的发生率,施工单位必须严格控制施工过程,保证所有施工环节都可以达到相应的施工要求。同时,针对不同的病害问题,采取具有针对性的防护解决措施,妥善处理,确保道路可以更好地为人们提供优质的服务。随着公路建设行业的快速发展,各类新型材料和新型技术被应用到公路建设施工中,公路施工企业和公路维修企业都应积极探索,积极应用新的工艺和材料,从而为提高国家公路建设和维护水平贡献力量。

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