高等级公路沥青路面裂缝的预防性养护

(整期优先)网络出版时间:2023-05-24
/ 2

高等级公路沥青路面裂缝的预防性养护

曹淼

内蒙古公路交通投资发展有限公司兴安分公司 内蒙古 乌兰浩特  137400

摘要:沥青路面是我国当前公路工程最为常见的面层形式,具有通行舒适、摩擦力高等优势。然而沥青路面又由于材料方面的制约,极易在运行过程中产生裂缝、坑槽、拥包、车辙以及泛油等病害,并给公路工程结构以及通行安全带来严重负面影响。本文就公路沥青路面病害及其养护展开深入探讨和研究,希望能够推动我国公路养护事业的科学稳定发展。

关键词:高等级公路;沥青路面裂缝;预防性养护

1公路沥青路面病害的常见类型及其诱因

1.1沥青路面裂缝

裂缝是公路沥青路面最为常见的一种病害现象,其产生的根源十分复杂,同时由于裂缝问题直接延伸到公路结构内部,因此该病害往往会给公路沥青路面的使用功能带来深远影响。裂缝病害问题一旦出现,会随着车载负荷逐步加深和扩大,同时受到雨水作用会对公路工程结构内部产生严重的侵蚀,并破坏整体结构的稳定性和承载力。从专业角度来看,根据裂缝的特征及其成因可分为横向裂缝、纵向裂缝以及网状裂缝三种情况:(1)横向裂缝。横向裂缝是一种与公路行车方向垂直的裂缝,该类裂缝问题的出现主要源于沥青砼材料在不同温度下收缩所形成的。沥青砼材料在施工完成后逐渐硬化,特别是当公路环境温度较低时,沥青砼材料因收缩原理而产生微小裂缝。在裂缝问题出现后,经过车辆连续荷载作用下使得裂缝问题逐渐扩大,并沿着主缝方向扩展,最终形成一条贯穿整个路面的裂缝问题。(2)纵向裂缝。该裂缝是一种与公路行车方向相平衡的裂缝问题,而其产生的根源则相对复杂。一般情况下,纵向裂缝与路基施工质量存在密切联系,当路基施工质量较差时,公路沥青路面经过长期荷载作用会导致地基出现不同程度的沉陷,而这种差异性便会导致路面裂缝问题的出现。(3)网状裂缝。从形态上来看,网状裂缝更加复杂,由中心点向四周呈扩散状,因此该类裂缝也成为龟裂。网状裂缝的开口并不固定,而其诱因是由于中心点区域地基沉降或沥青砼材料松散,而裂缝问题也逐步向四周扩散。

1.2车辙成因

沥青是典型的弹塑性材料,抗形变性能由矿料嵌挤与沥青黏结性能决定。若混合料配合比设计不合理,或混合料存在质量问题,在施工中未能将基层或面层结构压实,当气温偏高时,由于沥青材料稳定性降低,在行车作用后可能出现明显的车辙。最近几年,公路工程大量使用大功率机械,这样会使基层强度大幅提高,土基与基层变形减少。现阶段普遍认为车辙病害主要产生于面层。车辙产生的主要原因为混合料热稳定性较差。

1.3水损害性坑槽

沥青路面破坏早期极易出现水损害性坑槽,这种坑槽主要是在水的作用下形成的。若是沥青路面表面残留大量积水,水分就会逐渐渗漏至沥青、集料之中,进而影响了材料之间的黏结力。不仅如此,由于受到车辆动载压力的影响,积水残留在沥青、集料上面,长期影响之下会导致两者出现剥离,严重损坏路面结构,尤其是在雨季、春融季节,更容易出现坑槽。

2公路沥青路面病害养护的方法及施工工艺

2.1灌缝养护措施

针对公路沥青路面裂缝病害问题,一般采取灌缝施工作业来对其进行养护处理,从而实现病害问题的有效控制。从专业角度来看,灌缝施工通过在裂缝处进行灌缝胶填充,从而能够有效防止外界水通过裂缝向公路结构内部进行侵蚀,并提高路面结构的整体稳定性。与此同时,与其他类型养护作业相比,灌缝施工还具有工艺简单、投入低和养护效果理想的优势,因此在公路裂缝养护中有着十分广泛的应用。在灌缝养护施工时,首先需要采用开槽设备沿裂缝方向进行开槽作业,一般作成“V”或“凹”形槽,而槽的宽度与深度要结合裂缝问题的具体情况科学制定,以确保灌缝作业达到实际养护工作需求。其次,使用毛刷、空气压缩机以及烘干设备对槽内粉尘及水分进行清理,以确保灌缝胶能够与槽壁的黏结效果。最后,使用专业的灌缝设备将加热好的灌缝材料填充到槽壁内,待灌缝胶冷却后在开放交通。为保障灌缝养护施工的质量和效果,需要施工人员做好以下几方面技术控制:(1)灌缝胶材料质量把控,确保其性能符合养护施工需求。(2)保障开缝作业质量,确保其与裂缝方向相吻合,从而有效防止外界水的侵蚀。(3)灌缝作业必须保障槽内填充密实度,并保障槽内灰尘、水分清理干净,从而提高灌缝后的质量和效果。

2.2沉陷维修养护措施

(1)当发生不均匀沉降时,如果基层依然可以保持稳定,未遭到明显破坏,仅修复面层即可,而若面层很大,则要对结构层进行重铺。(2)当局部路基存在孔洞或其他方面问题时,需要在回填碎石等材料达到密实状态后进行结构层施工。(3)对于桥涵引道,考虑到填土压实不足会引起沉降,故应重新进行路基处理层施工,切实做好压实处理。将基层处理完毕后,进行路面结构层施工。(4)若路段中有软基存在,则要通过换填加以处理,此时要注意采用合适的换填材料,一般使用砂砾石、砂土或工业废渣。(5)根据现场实际情况采用钻孔注浆等方法进行加固处理。

2.3冷补法的修补工艺

冷补法具体施工流程如下:1)测量坑槽深度,找到所需修补的范围,将槽口边缘最好处理成和路面标线相平行、垂直的直线,严禁出现不规则图形。2)找准槽口位置之后即可开始切槽,一般项目会使用液压风镐进行施工,在进行切槽的时候应密切关注槽壁的倾斜程度,尽量缩小倾斜偏差,令其保持垂直,深度需要到达基层稳定部分,切槽工序完成后应将现场的废料、粉尘清理干净。3)清理工作完成之后需将槽底、槽壁彻底烘干,通常只需使用烘灯即可达到这一效果,均匀喷洒黏层油,严格控制其厚度。4)根据坑槽深度,使用相对应的综合修补车对其进行处理,若深度不深,只需要对其填补即可达到效果,但如果槽深超过6cm,此时则需要借助双层填补的方法进行处理,填补过程中严格把控虚铺厚度,铺设完成后借助振动压路机夯实路面,按照先四周后中间的顺序有序推进,确保路面结构的平整性。

2.4封层养护措施

封层养护是沥青路面公路养护施工的一种常见方法,通过在公路表面覆盖一层新的面层,从而实现对相关病害问题的处理与防治。从专业角度来看,封层养护能够大幅提升路面的防水能力以及整体稳定性,因此在沥青路面病害养护工作中有着十分广泛的应用。根据施工工艺方面的差异,封层养护又分为薄层照面、雾状封层、石屑封层和稀浆封层等施工技术,能够满足不同施工条件下的养护工作需求。具体而言,雾状封层原理为将乳化沥青以雾状形式喷洒到老化的沥青路面上,从而使被养护区域的沥青膏体得到还原或更新,从而使沥青面层的性能得到强化与提升,并有效消除各类病害问题。薄层照面的原理为在存在病害的沥青路面上铺设一层厚度约2~3厘米的沥青砼材料,进而形成一个完整、无病害的新路面。石屑封层是将沥青料和碎石进行同步喷洒,并将其碾压呈面层的一种封层施工技术,具有操作简单、成本低廉的应用优势。稀浆封层的原理为将由乳化沥青、碎集料等添加剂组合而成的稀浆状混合料均匀摊铺到存在病害问题的沥青路面上,并形成一个防水性能理想以及结合牢固的全新养护层。

3结论

综上所述,沥青路面经过长时间连续使用难免出现不同类型的病害,影响路面正常使用,而且病害还会不断发展,造成不同程度的破坏。对此,以上对沥青路面病害产生原因及养护处理方法进行了初步分析与总结,旨在为实际的路面病害养护处理施工提供参考。

参考文献:

[1]李蓉.高速公路沥青路面典型病害与预防性养护技术分析[J].四川建材,2022(3):136-137.

[2]陈天峰.甘肃省高速公路沥青路面裂缝类病害不同养护方案效果分析[J].城市道桥与防洪,2021(11):35-37.

[3]师晓静.高等级公路沥青路面裂缝病害原因分析与养护技术[J].中国公路,2021(17):116-117.

[4]刘立斌,李德彬,刘相儒.重载干线公路沥青路面常见病害及其养护[J].筑路机械与施工机械化,2021(10):69-71,75.