探究公路养护工程病害成因分析及处治对策

(整期优先)网络出版时间:2021-03-08
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探究公路养护工程病害成因分析及处治对策

刘永君

陕西省交通建设集团公司吴靖分公司, 陕西 榆林 718500

摘要:近些年,我国基础设施建设水平不断提高,尤其是公路的建设,但是仍然会有一些病害威胁着路面的安全。分析了新时期高速路面常见病害,即裂缝、车辙和坑槽,并针对常见的病害提出了几点解决措施,希望能帮助相关人员完善公路路面养护技术。

关键词:公路;养护;病害;处治

引言

沥青路面是公路建设应用的主要形式之一。在公路使用初期,一些沥青路面会不可避免地出现病害,这些病害严重影响了公路的使用性能,同时也对过往车辆带来一定安全隐患。基于此,有必要进行沥青路面早期病害的预防养护处理,以此来提升公路整体服务性能。

1公路养护工程病害成因

1.1裂缝

如果对我国的公路进行统一分析,就会发现裂缝问题较为严重。现阶段,我国公路路面的主要材料是沥青,沥青非常容易受到外部影响而发生变化,因此,在不断受到压力之后,沥青路面就会产生裂缝的现象。如果想要提升公路路面的使用年限,工作人员应及时进行修补工作,还要将修补的时间尽量缩短,从而使公路可以正常使用。另外,由于公路的裂缝问题很容易被人忽略,主要是因为这些裂缝在前期十分微小,如果不认真地检查难以发现,因此,工作人员还应加强注意。裂缝对路面的危害具有长期性,裂缝在不断变大过程中,受气候因素影响,降雨、降雪会深入其中,从而进一步加重公路路面病害问题。

1.2路面变形

沥青路面变形对于路面整体应用效果具有较大影响。其中,凹陷是最常见的路面变形问题,一方面,基层部分结构强度不够,则在后期,公路会受车轮压力而凹陷;另一方面,在温湿度作用下,公路会发生自然变形。需要注意的是,当公路为高填土路基时,路堤的局部滑移和不均匀沉降还可能导致路面凹陷。对于新建成的沥青路面,结构性车辙、磨损性车辙、流动性车辙是较为常见的几种形态[1]。就结构性车辙而言,其断面多呈现凹型,且车辙宽度较宽,此类车辙不可逆转,其多和车轮对面层下结构层的作用有关。而磨损性车辙是车辆轮胎对沥青面层不均匀摩擦而产生的,在重载车流量较大的区域,磨损性车辙较为常见。此外,在高温及车轮荷载作用下,面层的结合料还会发生流变作用,这会导致沥青路面面层发生流动性车辙。推移是沥青路面出现波浪状起伏的变形情况,其和高温、车辆启动、刹车时水牵引力作用等因素有关。

1.3沉陷

公路路面出现沉陷的主要原因是因为未能对路基进行较好的压实,或者是因为地基的土质较差,因为地下水的入侵导致路劲不够稳定,从而出现竖向的变形问题,导致路面局部下沉。而路面结构所具有的变形能力难以承受较大程度的弯曲变形,从而导致路面出现裂缝,最后形成沉陷。

2公路养护工程病害处治措施

2.1表面封层

雾封层、稀浆封层、微表处是公路沥青路面常用的表面封层技术。沥青路面表面封层的主要目的是增强路面的防水性能,抑制路面病害扩展,延长路面使用寿命。雾封层是将乳化沥青稀释液或特制的路面保护剂通过专业设备均匀喷洒到现有沥青路面的养护技术。该技术成效较快,施工后3h左右便可开放交通,不会对公路的运营产生很大影响。目前,用于雾封层的材料主要是普通乳化沥青、含再生剂乳化沥青。与普通乳化沥青相比,含再生剂乳化沥青材料中添加了沥青活性再生剂,在效果上兼具普通沥青雾封层的作用,同时还能再生恢复路面老化沥青的部分性能。采用雾封层进行处理,一是可以增强路面的防水性能,避免路面发生水损坏;二是封层材料可以有效填补路面细微裂缝和表面空隙,减缓或避免路面裂缝等病害的发生;三是封层材料使沥青与集料间的黏结力增强,可有效保护旧氧化沥青路面。一般情况下,雾封层技术实施后能够延缓路面病害2~4年,大幅延长沥青路面的使用寿命。缺点是路面的抗滑能力降低、封层材料的使用寿命较短。

2.2裂缝治理

公路工程的沥青路面裂缝病害的处治一共有三种方式,主要是根据裂缝的形式选择适合的处置方式。与公路沥青路面的裂缝病害相结合,处治技术可以分为:沥青路面宽度裂缝在3mm以下,采用专用的修补胶涂抹在裂缝上,避免水分逐渐的渗透到沥青路面的内部,导致裂缝进一步的扩大。(2)沥青路面的裂缝宽度处于3~5mm之间,通过压缩空气,将沥青裂缝表层中的杂物清除干净,并使用热沥青、改良沥青等将其灌注到裂缝中,将缝隙填满。对于这一宽度的裂缝也可以通过使用开槽机,将砂粒与沥青混合,并缓慢注入裂缝中,然后使用烙铁将表层封住,并在表层上涂抹防水材料。(3)裂缝一旦超过5mm,需要分别在裂缝的两侧开出5cm的槽口,并向下开挖6cm的深度,宽度为10cm,将裂缝清理干净之后,灌注经过稀释的沥青,并涂抹黏层油,确保后灌注的沥青与原有的沥青路面结构之间具有良好的黏结性。

2.3灌封技术

裂缝是沥青路面较为常见的病害形式,且以反射裂缝为主。裂缝的出现主要受路面基层开裂的影响,加之运营阶段行车荷载等多重因素的作用,导致基层裂缝逐步向上延伸,最终产生路面裂缝。反射裂缝的出现还将带来各类连锁病害,如路表水将顺着裂缝渗入道路内部结构,从而影响路面基层。若车流量较大,车辆行驶过程中路基内部将形成动态流动水,持续侵蚀基层细料,使路基的稳定性下降,易发生垮塌。预防性养护工作中,可选择灌封技术,其作用在于有效阻止沥青路面裂缝的发展。施工中,首先清理裂缝内的各类杂物,以免对灌封效果造成影响。然后,以裂缝宽度为依据灌入密封材料:若宽度在6.5mm内,可直接向其中灌入密封材料;若裂缝宽度在6.5mm以上,则要采取开槽处理措施,然后再灌入密封材料。

2.4热修补

热修补工艺与冷修补工艺相比较是比较新的修补技术,它由一种特殊设备提供的热量,在维持沥青稳定安全的同时,迅速增加沥青温度,并进行压实与搅拌,利用旧料再生等技术,从而使公路路面的坑槽问题减少。这种工艺的运用没有时间限制,确保了病害能够在发生时得到及时处理,降低病害对陆上车辆造成的损失,新老沥青路面热接缝能够有效提高修补质量,而且机械化的施工减少了劳动力的消耗,沥青混凝土旧料可再生,减少了旧料对环境的污染,符合可持续发展战略,但要注意,不同的工况,其施工工艺也不同,施工人员应注意具体问题具体分析。

2.5加强施工阶段的病害预防

强化沥青路面施工技术管理,能有效地避免沥青路面出现早期病害。在沥青路面设计阶段,应坚持“强基薄面”的原则进行道路设计,同时注重路面结构形式、厚度、承载能力的系统设计,为后期施工技术应用提供有效指导。项目施工中,首先应注重施工材料合理应用。就沥青材料本身而言,应采用优质沥青或改性沥青,不断提升沥青的指标值,延长沥青路面使用的寿命。同时,针对沥青路面裂缝、变形、表面损坏和水损坏等问题,在路面摊铺中,应严格按照相关规范的要求进行施工,并且在实际摊铺中,应注重沥青摊铺厚度、供应速度、前进速度的协调,以此来防止大料滚动离析问题。

结语

公路是交通基础设施体系的重要组成部分,是经济发展的“动脉”,但在长时间使用后沥青路面易出现不同形式的病害,因此加强养护作业十分必要。预防性养护技术的优势在于可有效处治病害,增强路面的耐久性,交通安全设施优化且施工便捷、成本低、环境效益显著,提高安全通行能力,因此建议在路面养护工作中灵活应用预防性养护技术,以提高公路的通行服务水平。

参考文献

[1]武志荣.公路路面路基病害的预防性养护方法[J].商品与质量,2019,(14):109.

[2]陈飞,袁立瑜.公路沥青路面裂缝的养护措施与施工技术浅析[J].消费导刊,2019,(20):26.

[3]何元治.对公路路面病害与养护技术的应用探讨[J].建材与装饰,2020(14):263-264.

[4] 陈健康 . 公路预防性养护技术综述与效果提高策略[J].交通节能与环保,2020(2):109-112.