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公路沥青路面病害及养护施工技术研究

2022-04-11李天亮

科学家 2022年3期
关键词:病害

李天亮

摘要:公路沥青路面施工中管理不到位及后期路面养护不到位,会导致路面质量问题不断出现,使用年限大幅缩短。因此,为保证公路沥青路面的使用性能,必须进一步完善路面的试验检测工作,明确公路存在的病害,并结合病害情况制定合理的养护方案。

关键词:公路沥青路面;病害;养护施工技术

1沥青路面常见病害类型

1.1表面水损坏

在雨水等自然因素的长期作用下,很多沥青路面普遍存在较为严重的表面水损坏现象,比如麻面、坑槽、掉粒等。

1.2变形类病害

在沥青路面病害中,变形类病害是最常见的一种类型,主要包含车辙、沉陷等。一旦路面出现变形情况,势必会对路面平整度和行车舒适性造成极大影响,甚至会引发交通事故,不利于行车安全。

1.3裂缝类病害

裂缝病害形式多种多样,主要包括横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、网裂等,在行车荷载的影响下,甚至会出现结构破坏性裂缝。

2沥青路面病害的防治措施

2.1沥青路面裂缝防治措施

(1)选择材料、增加层厚:沥青路面面层应当选择模量大及温度敏感性低的材料,选择合理级配材料,提升面层抗裂性能。适当增加面层厚度也能避免荷载因素影响发生反射性裂缝,同时可降低车辆荷载诱发的剪应力。自面层厚度及反射裂缝尖端应力强度相关标准上看,面层厚度小,强度变化速率增加,一旦面层厚度超过20cm应力强度因子变化速率趋于平缓。对此,过度增加沥青面层厚度不只作用有限,且经济性不足。

(2)组合半刚性材料:材料类型及级配、含水量等因素影响,缩减半刚性基层材料温度,降低基层弹性模量可缓解沥青路面反射性裂缝发生,对此,在保证沥青路面承载力的同时,也要适当降低基层模量,选择温度系数小的材料,缩减车辙病害。在公路沥青路面施工过程中,多选择半刚性材料,这种材料建设路面含水量大、干缩变形大,对此,选择半刚性基层材料过程中,还需合理控制粒径,合理选择干缩系数较大的半刚性材料。

(3)加铺土工合成材料:土体内部及各个土层间铺设土工合成材料后,有利于增强土体。对土工合成材料抑制路面裂缝作用过程中,在铺设材料后,基层裂尖拉应力在材料隔离反应下无法直接将作用下传输到地面。土工格栅放在基层及面层间,会将裂尖应力自垂直方向转变到水平方向,从而增强沥青面层抗拉强度。土工合成材料延伸性能将裂缝尖拉应力拓展广泛区域,达到缓冲作用。土工合成材料孔隙被沥青油封闭后,能阻断路面基层水的渗透,从而达到保护沥青路面的目的。

(4)面层及基层间增加柔性基层:半刚性基层具有强度高及板体性强优势,但半刚性基层经常使用石灰及水泥、粉煤灰等材料保证稳定性,此类材料对温度及湿度较为敏感,不可避免地发生干缩及低收裂缝。半刚性基层设置柔性基层能改善半刚性基层的温度情况,以免半刚性温度层发生温度及湿度变化,减轻沥青路面收缩及干燥反应。柔性层能防止反射裂缝拓展,主要是此类材料矿料粒径大、沥青含量低、孔隙大,能缩减抗拉应力,吸收荷载力及温度应力,阻断裂缝扩展。柔性材料大粒径及多孔隙使路面塑性变形能力增强,吸收裂缝应变性能,避免裂缝持续向上拓展。

2.2沥青路面车辙防治措施

沥青混合料组成对沥青路面车辙产生影响,对此,还需自材料角度采取对应的车辙病害控制措施。集料作为沥青混合料骨架部分,对沥青路面车辙具有一定影响,选择坚硬、耐磨、安定性能较好的沥青能提升石灰岩憎水性,进一步提升沥青路面的抗车辙能力。沥青混合料配比应当经过目标配合比设计及生产品配合比、搅拌配合试验等各个方面,在生产过程中也要完善沥青混合料各项指标。大量的配比实验中,间断级配沥青混凝土混合料连续密集配的抗车辙性能更为优越,带有骨架结构的级配颗粒抗变形能力强且不会受到温度变化影响,悬浮密实结构抗车辙的能力整体较差,对此,可在交通路段选择间断级配骨架结构。在公路建设过程中,使用的沥青混合料粘度大则劲度模量高,抗车辙的能力强,对此,适当添加改性剂,有利于提升沥青在高温环境下的稳定性。比如,SBS改性沥青、橡胶沥青,或者在沥青中加入一定量的抗车辙剂及界面改性剂。此类改性剂沥青质地良好,具有较高的弹性模量及抗车辙能力。利用改性剂及抗车辙剂过程中并非是剂量越大性能越好,而是应当根据材料整体配比进行调整。纤维沥青混合料在掺入沥青材料后,会增加摩擦阻力及黏度,使路面具有良好的韧性及强度,可提升耐高温能力及抵抗裂缝能力,纤维稳定剂分为有机纤维及无机纤维两种。近几年,优良的抗车辙沥青混合料SMA在路面施工中广泛使用,这是一种由沥青及纤维稳定剂等组成的混合料,在抵抗车辙问题上性能优良。

2.3沥青路面水损害防治措施

沥青路面在前期设计阶段,应当做好排水系统设计,这也是水损害防治的基础,施工过程中应当关注施工操作,保證内部紧密性及平整性,雨水在落下后能快速进入排水系统,相关养护工作是必不可少的方面,一旦沥青路面出现积水还需及时处理。针对沥青路面水损害问题还需自面层类型及设计结构进行综合分析,路面施工前应当思考车流量情况及道路评级适当选择层厚,一般情况下,可选择三层沥青混凝土,每层混凝土混合料配比应当满足标准,每个层次内含有大量的沥青碎石,还需对基层进行封闭处理。路面结构在设计过程中需思考渗水性因素,对路面结构中的缝隙及容易渗水的问题思考必要的排水结构,保证路面排水的顺畅性。路面基层可选择石灰土、碎石等稳定性良好的材料,提升路面强度改善返浆现象,针对路面常见的返浆位置进行处理,填充粉土及砂砾等物质,保持路面稳定性。预防返浆也能利用隔离层方式以免外界杂质进入,在实际操作过程中选择沥青土及优质塑料布制作隔离层。封闭及隔断性良好,有利于防治水损害。隔离层在制作过程中,可选择砾石材料,从而增强整个隔离层的防水能力,达到阻碍水分侵入的目的。土地施工过程中针对参与的炉渣及破碎的砖石等材料可制作隔温层,保证道路结构的整体耐温能力及抗水损害能力。

结束语:随着经济交流的加速,城市交通业的压力越来越大。私家车数量的增加,道路桥梁长期处于超负荷作业状态,难免会产生问题,给人们的出现安全带来的威胁。在实际管理中,有关部门要全面分析沥青路面的病害成因,选择合适的养护技术来解决。同时,要做好日常的养护管理,提升路面的质量。

参考文献:

[1]尤正奇.公路工程沥青路面病害处治技术[J].黑龙江交通科技,2020,43(12):265,267.

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