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沥青路面早期破坏预防与处治技术

 GXF360 2017-12-07


赵强

(廊坊市交通公路工程有限公司,河北 廊坊 065000)

摘要:首先分析了沥青路面出现早期破坏的原因,重点探讨了沥青路面早期破坏预防与处治技术,如使用全新的工艺和技术、裂缝的预防和处治措施、水损害的预防以及重视中面层病害的研究,旨在控制沥青路面的早期破坏,从而能够尽量恢复沥青路面的使用性能,延长沥青路面的使用寿命,促进我国社会经济的不断进步。

关键词:沥青路面;破坏预防;处治技术

0 引言

沥青路面具有表面平整、结实、施工工期短、无接缝、维修养护方便及减震性强的特点,可保证行车平稳,降低噪音。但是在我国交通量不断上升的过程中,重载车辆也在不断增多,还由于温度、湿度、施工、设计、冰冻、材料等多种因素的影响,导致沥青路面出现了多种病害,比如水损害、裂缝、车辙等。沥青路面是近十年发展及建设的,其早期破坏的逐渐显露引起了我国公路建设者的重视。

1 沥青路面出现早期破坏的原因

目前我国部分省市都针对本地的实际情况提出了针对性的沥青路面结构,比如北京和江苏都对此方面进行了大量的工作,并且具有良好的效果。河南、上海、湖北等省市都在原先规范基础上提出了自己的设计模式和典型结构,部分地区还创建了相应的结构数据库,使路面设计更加定型化。表1是我国一些公路使用的路面结构,通过表1可以看出来,半刚性基层路面是我国路面的主要结构形式。半刚性基层沥青路面是由半刚性材料和沥青混合料构成的,其使用年限为15年,在此期间能够进行一次中修罩面,路面早期不会造成较多的病害,但还是有不少高速公路或者服务路面在1~3年就会出现破坏。针对此情况,以下对沥青路面出现早起破坏的原因进行详细分析,表1是我国公路使用的路面结构。

表1 我国公路使用的路面结构

公路名称 长度路面结构(km) 沥青面层和厚度(cm) 基层厚度(cm) 底基层厚度(cm)京石 14 12沥青面层 35二灰沙砾 15石灰土西三 32 12(中粒+沥碎) 18二灰砾石 30二灰土京津塘 142.5 20~25(中粒+粗粒+沥碎) 20~25水泥粒料 25~35石灰土,石灰水泥土,二灰土沈大 375 12(4中粒,8沥碎)15沥青路面15~18水泥沙砾 15~39沙砾及矿渣(5中粒,5粗粒,5沥碎)

1.1 路面开裂

沥青路面在车辆载荷的作用下会出现横向或者纵向裂缝,严重的还会出现龟裂及块裂。由于沥青路面开裂的程度及类型都各不相同,其主要成因为:

(1)路面压实质量不合格。由于路基压实的控制不严格,会导致路基路面结构承载能力较弱,在车辆载荷的作用下,就会出现大面积的路面开裂。

(2)温度的变化。主要是因为冬季的温度较低,在沥青混合材料抗拉能力比温缩应力低的时候,面层的材料会被拉断,在这种状况下就容易出现裂纹。

(3)基层质量不合格。因为基层的材料不满足施工的要求,压实质量不合格也会导致基层成型及强度不良或者不足。不成型的基层承受能力也会严重不足,在车辆负载的作用下,沥青路面就会出现裂缝。

1.2 辙槽

(1)温度。在温度较高的季节,由于沥青路面材料的抗剪强度会不断降低,那么沥青路面就会在车辆负载的作用下出现辙槽。

(2)车辆载荷。沥青路面会在长时间的车辆载荷下,导致轮迹处出现辙槽。

(3)承载能力。在路基或者基层材料承载能力降低的情况下,由于外界的作用,就会出现整体沉降,从而出现辙槽。

1.3 沉降

沥青路面施工经过一段时间之后,会由于车辆的作用及时间的累计出现局部的沉降,根据沉降位置的不同,沥青路面出现沉降的原因主要是。

(1)压实不足。由于路基路面在施工过程中,没有根据要求对压实度进行严格检查,导致路基路面压实度没有达到要求。这是多数公路在施工过程中普遍出现的问题,施工单位为了能够提高施工的进度,一次性回填厚度比要求的厚度大,以此导致出现沉降。

(2)软弱地基处理不当。由于在道路施工过程中会出现大量的软弱地基,所以要使用针对性的措施对其进行处理。但是在实际施工过程中处理方式或者方法不当都会导致质量出现问题,使路基路面出现沉降现象[1]

2 沥青路面早期破坏预防与处治技术

2.1 使用全新的工艺和技术

在近几年,我国积极借鉴国外的成功经验,引进国外先进的工艺和技术,以此防治沥青路面早期破坏。比如沥青玛蹄脂碎石混合料,其具有良好的抗滑性和抗车辙性,从而能够更好地保护沥青路面。改性沥青也是目前具有良好发展前景的产品,乳化沥青具有一定的养护作用,土工合成材料能够有效减少半刚性基层对沥青路面造成的裂缝。

2.2 裂缝的预防和处治措施

(1)设计方面。在路面设计的过程中,首先要全面考虑到温度裂缝从表面朝着下方扩展的理论,选择具有松弛性能的沥青作为路基面层。另外要使用具有较高抗冲刷性及干缩系数、较小温缩系数、较强抗拉强度的半刚性材料作为基层。在设计的过程中要使用合适的沥青面层厚度,要想降低反射裂缝,就要设置应力吸收层。在出现裂缝几率较高的地区,结束沥青路面碾压之后,隔一段距离留有横向通缝,之间的距离根据地区的最低温度和沥青的质量决定,适当处理锯缝,防止表面水下渗。

(2)施工方面。施工的目的就是使铺筑沥青面层之前的基层不会出现收缩裂缝,如果在铺筑沥青之前出现收缩裂缝,那么为了避免基层裂缝在沥青表面中出现反射裂缝,需要在中间层或者面层浇筑沥青。

在沥青路面施工过程中,要严格根据施工规范进行,控制基层施工碾压的含水量,混合料的含水量要低于压实的需求。在基层碾压完成之后要及时进行养生,以此防止混合料中的水量流失。在碾压完成或者养生之后,要在基层顶面喷洒黏层油或者透层油,之后在短时间内铺筑沥青面层,防止水分的流失导致裂缝出现[2]

2.3 水损害的预防

为了防止水分进入到沥青混合料及沥青与集料的界面中,可以使用优良的集料,使用适当的混合料级配,以此降低空隙率。为了提高沥青和集料的黏合性,并且提高集料之间的黏结力,可以掺杂适当的抗脱落剂,使集料表面能够湿润,以此提高沥青和集料之间的黏性。

2.4 重视中面层病害的研究

为了预防沥青路面早期破坏,相关人员对沥青路面上面层进行了大量研究,使用了多种改性沥青及级配形式,并且具有一定的效果,但是并没有从根本解决早期破坏的问题。通过长期分析和调查可以看出来,目前沥青路面结构中的中面层较为薄弱。一般的结构形式是下面层使用粗粒式沥青混凝土,中面层使用中粒式沥青混凝土,上面层使用抗滑表层。为了降低水的渗入,中面层使用密级配,但是这种形式导致面层的技术指标具有较大的差异。在车辆负载作用及高温的作用下,中面层会出现侧向位移的现象,导致基层表面出现车辙问题。

由于水损害的开始是中面层,所以就要重视中面层的研究。

2.5 重视沥青路面的养护

沥青路面的日常养护和检查能够发现沥青路面破坏,如果遇到沥青路面出现破坏现象,要及时汇总并且上报,之后制定针对性的养护方案,使用适当的养护方法和时机对其维修,从而减少沥青路面破坏的发展和扩散[3]

3 结语

沥青路面早期破坏预防与处治能够降低沥青路面的损害发展,但是我国对沥青路面早期破坏防治过程中存在多种问题,比如对小面积破损不重视、养护不及时等。所以就要使用先进的养护工艺和技术,以此控制沥青路面的早期破坏,从而能够尽量恢复沥青路面的使用性能,延长沥青路面的使用寿命。本文对沥青路面早期破坏的原因及防治进行了研究,希望能够为今后此方面的深入研究提供基础。

参考文献:

[1] 郑君. 沥青路面早期破坏预防与处治技术研究[J]. 四川水泥, 2017(1):49.

[2] 孙之芜. 沥青路面早期破坏原因分析及预防措施[D]. 合肥:合肥工业大学, 2007.

[3] 冀永安, 贾毅. 沥青路面早期破坏原因探析[J]. 中国新技术新产品, 2010(21):53.

(编辑:蔡海霄)

中图分类号:U418

文献标识码:B

收稿日期:2017-06-27

作者简介:赵强(1988—),男,助理工程师,主要从事道路与桥梁施工工作。

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