沥青路面病害的成因及防治措施

2018-03-26 16:00
山西建筑 2018年9期
关键词:车辙面层沥青路面

张 伟

(山西王城高速公路有限公司,山西 太原 030006)

0 引言

现阶段,国内很多的公路工程均为沥青路面,不过,在沥青路面长期的使用过程中,不可避免的产生一些病害,其中常见的病害有裂缝、车辙、坑槽以及路面泛油等病害,这些病害的出现破坏了路面的结构、缩短了路面使用寿命,同时还会对行车安全性造成一定影响。所以,这就要求我们分析沥青路面产生病害的具体原因,以便制定更好的养护措施,保障公路工程能够安全、可靠的运行。

1 沥青路面常见病害问题

1.1 路面裂缝问题

沥青混凝土路面常出现的问题便是裂缝问题,沥青路面出现的裂缝形式多为横向裂缝、纵向裂缝以及龟裂等。就裂缝形成的机理来看,我们又能够将裂缝划分成温度裂缝、疲劳裂缝以及反射裂缝等不同种类,另外,还能够将裂缝划分成为载荷裂缝以及非载荷裂缝。沥青路面出现的裂缝问题多为温度裂缝。在沥青路面出现温度裂缝问题时,多是在表面开始产生,并且不断的朝着下方延伸。沥青路面出现密集型裂缝多是因为行车的载荷作用。

1.2 路面车辙问题

车辙指的是路面之上轮迹深度值超过10 mm的一些纵向带状凹槽结构,这些车辙主要是因为受到了车辆长期的碾压作用,而导致沥青路面出现了一些永久性的变形。因为沥青路面拥有相应的蠕变作用,同时还拥有一定的应力松弛作用,当长期的行车车载荷作用之下,若是沥青材料受到的外界应力作用超出了沥青材料的弹性极限值或者超出了屈服值之后,便会出现一定的塑性形变,这些塑性形变一直的累积便会出现车辙。一般车辙问题出现同时还会出现沥青面层的侧隆起,他们之间基本上都是同时出现的。

1.3 路面坑槽问题

坑槽指的是由于长期车辆载荷的作用,导致了沥青路面中骨料发生脱落,从而出现了深度值超出2.5 cm且面积超过0.1 m2的坑洼。坑槽出现的主要原因是由于沥青材料拌和过程中未能均匀拌和,混合料中的沥青含量相对较少,或者是在拌和过程中温度相对高,导致沥青材料出现老化,或者是由于施工过程中温度较低,路面未能充分的被压实。

1.4 路面局部网裂沉陷问题

若是路面发生了裂缝问题,没有及时的进行封堵处理,若是遇到雨水,会导致雨水下渗之后又受到较强的“泵吸”作用,会将半刚性基层结构中部分灰浆吸出来,使得基层结构出现破碎以及松散问题。由于基层结构部分部位在成型过程中质量控制不到位,强度相对较低,加上长期受到车辆载荷的作用,而灰浆被大量的吸出或者被排出,这是导致路面出现网裂沉陷的重要原因。

1.5 路面泛油问题

泛油是指路面沥青被挤出或表面被沥青薄膜盖形成发亮的薄油层。泛油出现的主要原因是沥青面层中的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝,空隙无法容纳,溢出路表;路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散。泛油不仅损坏面层结构,而且引起路面滑溜对行车安全构成严重威胁。

2 沥青路面病害预防措施

2.1 裂缝病害预防措施

进行沥青路面结构设计过程中,要求选择拥有优良抗刷性能的半刚性材料,确保基层的抗拉强度有所增加。在面层结构中,使用的沥青材料应当具有较为优良松弛性能,并且确保面层的厚度保持适宜,这样才能确保基层结构在使用过程中不会出现裂缝问题。进行路面施工过程中,对于半刚性基层结构要求严格的控制在0.075 mm以下的材料用量和混合料的含水率,并且在碾压施工完成之后,应当及时的进行养生处理,并且在养生处理完成之后,则应当即刻应用乳化沥青进行封层处理,并及早完成面层沥青的铺设工作。

2.2 车辙预防措施

之所以会出现车辙问题,主要是由于沥青材料自身因素影响以及长期车辆载荷作用下导致车辙问题的出现。要想确保车辙问题得以有效的预防,要严格控制材料的质量,在半刚性基层结构之上使用热沥青材料同步碎石材料进行封层处理。另外,还要优化沥青材料的质量,并且在沥青混合材料之中掺入抗车辙剂,以有效的防治车辙问题发生。

2.3 坑槽的预防措施

通常若是沥青路面的基层结构强度较差,或者是基层和沥青面层间个别部位存在干扰层,这样便极易导致沥青路面出现坑槽问题。要想有效的避免坑槽问题发生,进行沥青路面的施工过程中,要确保混合料能够拌和均匀,并且要保证沥青材料使用量充足,在拌和过程中要保证温度不宜太高,这样可以有效的避免沥青老化问题出现,同时要保证能够充分的压实。

2.4 路面泛油松散的预防措施

沥青路面泛油通常是因为油石比过高,或细骨料过少导致局部沥青过多造成油包现象,可适当降低油石比并从搅拌、装料等方面注意避免混合料的离析,确保混合料均匀。严格控制碾压工艺提高压实度,减少雨水渗入使下层沥青与石料剥落,上泛引起表层泛油。

3 沥青路面养护措施

3.1 裂缝修补技术

裂缝修补技术主要是应用灌封的方法避免雨水通过路面裂缝而渗入路基之中。此种技术多是应用在一些路基性能较为优良同时路面病害可以修复的情况下,比如,在对横向或是纵向原始裂缝进行处理时,便能够应用裂缝修补技术。对于裂缝修补技术影响最大的是修补材料种类,唯有确保修补材料拥有优良的性能,才可以取得理想的修补效果。通常使用的修补材料包含有热沥青、乳化沥青和沥青混合料等,上述修补材料相对来说成本较低,不过材料的抗老化性能以及温度敏感性相对较差。改性沥青冷灌缝材料以及聚合物改性沥青材料均属于新型裂缝修补材料,这些材料抗老化性能以及温度敏感性能等均有了相对大的改进。

3.2 微表处理技术

微表处理技术主要是应用在城市主干线、高速公路以及机场跑道等一些较为高级的公路路面养护过程中。路面的松散、裂缝、老化和磨损现象,以及轻微坑槽病害等都可以应用微表处理技术。微表处理材料是采用改性乳化沥青、轧碎骨料、矿物填料以及水等物质混合而成,利用专门摊铺装置将材料一次性、均匀的摊铺到路面之上。此种技术相对来说便于操作,如果沥青路面在没有破坏前就采取必要的预防性养护措施——微表处,能够确保路面更加平整,使路面的耐磨性能以及防滑性能均能显著提升。

3.3 路面再生技术

在沥青路面发生了较大范围病害情况下,例如存在较多的坑槽病害或者存在较为严重的车辙,传统采用热拌热铺沥青混合料,不仅在修补沥青路面的过程中受季节、天气、温度的限制而且沥青加热对环境造成污染。可以利用路面冷再生技术进行处理。此种技术利用现有的旧路材料,并按比例加入一定量的再生剂(乳化沥青,泡沫沥青)或化学稳定剂(水泥,粉煤灰或石灰等)和添加剂,在自然环境温度下完成拌和、摊铺、碾压作业。冷再生技术与传统的沥青路面养护维修方式相比,能够节约原材料,提高旧路等级,缩短工期,对交通影响小,节省养护资金,同时循环利用废料,保护环境。

3.4 桥头跳车的防控

在台背路基的处理中,可以采取提升路基的密实度或者降低路基自重的方法,以减少路桥过渡段的不均匀沉降。对于路面的处理,则可以采取加固桥头搭板的方法,可在搭板端部设置一定宽度和厚度的枕梁,减少路基一侧搭板的沉降,这样就能减少两者的沉降差异,效果会更好一些。

4 结语

导致沥青路面出现病害的因素非常多,要求我们首先应当认识到沥青路面病害出现的具体原因,了解沥青路面病害问题养护技术,这样才能制定有针对性的养护措施,确保沥青路面的质量得到保障,为行车提供更加安全与舒适的条件。

参考文献:

[1] 李魁德,袁兴湖.高速公路沥青路面病害与治理措施[J].交通世界,2017(35):7-8.

[2] 张 礼.公路沥青路面的病害分析及养护维修处理[J].四川水泥,2017(12):46.

[3] 陶 涛.高速公路沥青路面病害分析及养护办法[J].交通世界,2017(32):86-87.

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