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我国沥青路面预防性养护技术综合性研究

2014-12-25周红

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:养护技术预防性沥青

周红

摘要:近年来,伴随我国公路基础设施建设的不断发展,在公路建设方面得到了较大的创新,但是在沥青路面的预防性养护技术上却一直沿用过去的传统方法,在进行沥青路面的施工时没有对路面以及各项数据进行专业的计算分析,造成了沥青路面初期病害的频繁出现,造成了众多交通事故。本文将主要以我国沥青路面预防性养护技术综合性研究为切入点,进行相应探究。

关键词:沥青;路面;预防性;养护技术;综合性

中图分类号:U416文献标识码: A

1.目前我国沥青路面常见的损坏现象以及成因

对于公路工程的建设来说,路面具有直接承受行车荷载等多方面作用,其变形和应力特征在很大程度上与沥青路面的养护以及相关施工技术之间存在较为密切的联系。只有具备足够的强度和良好的整体性才能使路面具有充足的抗裂、抗冲击以及耐磨性能。但是在沥青路面的现实应用过程中由于种种客观因素的限制使得沥青路面的病害屡屡产生,具体成因有如下几种:

1.1沥青层开裂。沥青层开裂一般可以分为两种,即横向开裂和纵向开裂。桥面横向开裂主要是指在连续缝部位开裂,进而导致雨水下渗,造成主梁与盖梁的混凝土腐蚀,桥面裂缝在汽车的不断冲击下得到进一步扩张,造成了混凝土压碎。造成这种病害的主要原因在于简支梁桥结构的桥面铺装大多采用桥面连续形式以提升行车的舒适度,由于连续缝部位荷载产生的负弯矩使此处的桥面铺装受拉、桥面混凝土干缩以及季节温差等多种因素影响下,混凝土产生拉应力,当拉应力超出混凝土拉抗强度时,桥面混凝土出现了横向裂缝,并反射到表面的沥青铺装。而纵向裂缝则大多出现在板梁结构和装配式干接头的T梁桥中。形成纵向裂缝的原因在于设计中理想状态是铰缝完全可以传递横向剪力,相邻梁间不出现相对竖向位移,当铰缝自身质量不足横向传递能力有所欠缺时,将会造成部分荷载只能借助于桥面铺装来得以传递,如果铺装层的强度不能够承担,将会造成沿铰缝的混凝土剪坏,进而体现出桥面沥青层纵向开裂。

1.2路面沥青层推移。现实中存在很多路面在通车不久后就会再次出现沥青层严重推移问题,路面上大面积的水泥混凝土裸露在外,开裂破碎。沥青层推移将在很大程度上影响到行车的舒适性,并且增加对路面的冲击,提升公路的损坏速度。造成公路公路沥青层推移的原因有诸多方面,具体来说主要分为如下几种:

(1)材料性能的区别。从力学性质方面上来讲,沥青混凝土与水泥混凝土之间存在很大的区别和不同,尤其是在弹性模量方面的差别更为明显。通常情况下,沥青混凝土属于柔性结构,水泥混凝土则属于刚性结构,受到行车荷载的影响使得两者之间将会形成较大的界面应力。与此同时,沥青层的吸热性和上下层热变形之间的不协调也会使两者之间存在由于温度引起的剪力。此外,沥青混合料配比缺少科学性与合理性、抗剪强度不足也是造成推移和引起不确定破坏面剪切变形的重要诱因。

(2)两者间粘结措施的处理不当。通常情况下,防水层的设置能够有效降低水泥混凝土与沥青混凝土之间的粘结性能,如果水泥混凝土表面的粗糙度不足的话也有可能使两者间的粘结性下降。

(3)超载。从性质上来分析的话,以上几点原因属于内因,造成这种初期病害的原因还在很大程度上与外部超载等因素有关。在超载的作用影响下,路面的破坏速度将会得到一定程度上的加快,而对于纵坡较大的公路来说更是如此,在上坡段,鉴于车辆自重所产生的下滑分力加大了桥面铺装的剪切力,也是造成沥青路面遭到破坏的重要原因之一。

(4)设计理论方面存在不足。在过去的很长一段时间内,路面设计中的沥青层厚度大多为六厘米,但是根据相关的调查显示,在其他条件不变的情况下,沥青与水泥混凝土层之间的剪应力与沥青厚度呈现出反相关的关系,也就是当沥青层越厚时,层间剪应力则越小。经过众多专家学者的不断探索和研究发现,层间最大剪应力主要受面层厚度以及防水层模量的影响,一般来说在防水层模量相同的条件下,增加面层厚度能够有效的降低层间剪应力。

2.沥青路面预防性养护技术研究

根据对以上沥青路面问题的分析和研究发现,要想全面提升沥青路面整体的使用质量,就应当通过如下几个方面来加以预防和控制。

2.1强化对路面混凝土设计和施工质量的掌控

路面的设计主要包含沥青混凝土厚度、配合比等几部分的设计。对于路面混凝土的强度等级来讲应当将其提升到C40,厚度增加到十到十二厘米,最薄处也应当超过八厘米,为提升沥青路面的整体性和强度,还应当尽量选用焊接钢筋网,来保证其对材料性能方面的需求。如果实际情况允许的话还可以适当利用纤维增强技术,通过对钢纤维的利用能够在很大程度上提升混凝土的冲击韧性,进而对路面铺装混凝土起到极大的改善作用。

2.2选用适合的防水层,强化对施工质量的控制

与此同时,防水层不仅具有防水功能,还能在某种程度上强化沥青层与水泥混凝土之间的连接。但是在防水层的选择方面,由于其种类较多,因此选择难度较大,为此应当根据自身的实际情况和使用环境来选择不同的防水层材料。通常情况下,城市区域内的路面重载较少,因此铺装层间剪力也相对娇小,针对于这种条件则可以选用防水性能较好的材料。而对于那些重载的路面来说,则需要利用改型沥青类和聚合物涂料来作为防水层。

2.3优化沥青混凝土的配比

此外,还应当注重沥青混凝土配比的优化和完善。在沥青混凝土的配合比设计中,目标配合比与生产配合比之间在作用和地位上大致相同,过度重视目标配合比是当前沥青混凝土中经常出现早期病害的重要原因之一。针对于这种现象,进行合理的沥青混凝土配合比设计,强化对生产配比的控制,这是避免水损害的重要手段也是关键环节。另一方面,切实做好施工的管理控制工作也是确保沥青混凝土质量的核心与关键,为此应当从控制摊铺油温以及把握碾压次数等多方面来保证压实度。

2.4对路面排水设施进行合理设计

最后,对桥面排水设施进行合理设计也是极为重要的一个环节。通过对排水设施的有效设置,能够在较短的时间内使路表积水得以迅速清除,阻止雨水渗入铺装层内,能够在很大程度上减少层间水对路面铺装的损害和影响。借助于更改泄水孔型式的手段,还能够使其既能排出表面水又能排出渗入沥青面层结构或滞留在界面上的雨水。一般情况下,泄水孔上口不应当超过水泥混凝土铺装层的表面,且还应当设置必要的纵向排水盲沟,对各个泄水孔进行连接。

3.结束语

作为基础工程建设的重要组成部分,沥青路面的施工技术以及其相关质量属于一个比较系统的工程。为了尽量减少沥青路面病害的产生,切实强化我国公路事业的发展,就必须加强对公路设计水平和施工水平的提升,坚持预防为主,对沥青混凝土路面的初期病害要予以及时发现,使其能够得到及时的解决,通过防水层的科学选用、路面排水设施的合理设置、强化施工质量的管理和控制、做好已建公路的后期养护工作以及沥青混凝土配比的优化等多种手段来保证公路能够得以正常使用。公路作为交通运输的重要基础,一旦出现病害影响巨大。为此,对于沥青路面的各种病害应当坚持以预防为主,深入病害的形成、预防措施以及维修方法的研究,进而为沥青混凝土路面病害的消除提供理论支持。

参考文献:

[1]王志. 基于交通荷载横向重分布的沥青路面预防性养护新技术研究[D].长安大学,2012.

[2]张炜萍. 中低交通流量公路沥青路面预防性养护技术研究[D].河北工业大学,2007.

[3]曾峰. 沥青路面预防性养护决策方法的研究与技术应用[D].哈尔滨工业大学,2009.

[4]任永祥. 沥青路面预防性养护技术研究及应用[D].内蒙古农业大学,2013.

[5]徐海虹,吴春颖,张丽丽. 江苏省高速公路沥青路面预防性养护技术分析与研究[J]. 公路交通技术,2012,03:6-8+12.

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