祝 博
(嘉峪關公路工程公司,甘肅 嘉峪關 735100)
隨著國民經濟的發展,高速公路的建設得到了大力發展,瀝青路面是高速公路建設中常見的路面形式,由于高速公路長期飽受密集交通量的反復作用,而且還長期收到自然環境的影響,不可避免的會導致路面出現各種破壞,如坑槽、裂縫、車轍、擁包等,導致路面的質量降低,車輛的抗滑能力下降,影響了路面的服務能力,危機到了行車的安全。因此,了解瀝青路面主要病害產生的原因,采取合適的處治措施,是確保瀝青路面使用壽命的關鍵。
瀝青在鋪筑過程中,由于操作原因等造成的空隙率達不到設計要求,致使瀝青路面在投入使用后會出現透水現象,進而發展到出現坑槽,嚴重影響路面的平整度和行車的安全,引起瀝青路面出現坑槽的主要原因有水損害、材料不合格,施工不當等。①水損壞。水對瀝青混凝土產生軟化作用和沖刷作用,造成瀝青混凝土松散、從而形成坑槽。②材料不合格。由于瀝青混合料的“貧油”現象,導致瀝青與石料的粘附性差,以及瀝青混合料水穩定性能差。材料本身性能不合格,容易導致成型后的瀝青砼路面在荷載、水等綜合因素作用下產生病害。③施工控制不嚴。施工過程對瀝青路面的影響很大,如混合料溫度控制不當,過低會達不到良好的壓實效果,過高則會使瀝青老化,粘結力降低,在車輛的載荷作用下,容易形成坑槽。另外,層間接觸不良、上層施工厚度不夠、各層材料的級配不良等,也容易導致坑槽的出現。④交通因素導致的坑槽。公路需要長期處在車輛的載荷作用下,路面結構局部容易出現疲勞裂縫,在雨水侵蝕作用下發展為坑槽;車輛事故停留造成燃油的泄漏,溶解瀝青,使瀝青與集料喪失粘結力,逐步剝落形成坑槽;車輛更換輪胎時千斤頂將路面壓壞形成的小坑槽。
避免坑槽的出現,應該在施工的時候,就做好材料的選擇,確保所使用的材料符合設計的要求,并且在施工的時候嚴格控制施工質量,控制混合料的溫度,砂石的級配,瀝青層的厚度等,在公路投入運行后,要控制車輛超載現場的發生,做好路面的正常養護,若出現了坑槽,應該及時采取措施,我們常用的方法有熱補修補法,首先將坑槽處的路面進行加熱,將此處的路面翻松,碰灑上新的瀝青材料,然后進行攤鋪,最后進行壓實。若是基層的原因導致坑槽的出現,應該首先將基層進行開挖,待基層進行修復后,再進行面層的修復。
裂縫是公路瀝青路面最主要病害之一。隨著瀝青路面初期裂縫的形成,路表水浸入路面結構層使其含水量增大,基層甚至路基出現軟化現象,在行車荷載的作用下,路基、路面強度明顯降低,最終導致路面承載能力大幅下降。
瀝青砼路面產生裂縫的原因主要有以下幾點:①路基、路面整體強度不足產生的裂縫,主要表現在彎沉值較大,容易出現車轍、沉陷等各個病害。②瀝青面層的彎拉疲勞產生的裂縫,主要是由于車輛的長期載荷作用下,路面材料出現彎拉強度不足,出現彎拉疲勞裂縫,在路基的底部會產生拉應力,嚴重的時候會引起路面沉陷或者車轍。③瀝青材料老化。公路處在長期的外界環境作用下,瀝青路面會出現老化現象,瀝青路面老化后,變形能力會降低,從而出現龜裂現象。④基層反射裂縫是由于路面基層結構設計不當、施工質量差、配合比不當、拌和不均、車輛嚴重超載等原因造成路面承載力下降,在長期外界載荷的作用下,從而引起裂縫的發生和擴散,大大縮短了瀝青路面的使用壽命。⑤溫度變化產生的裂縫。瀝青路面產生的裂縫主要有橫向裂縫和縱向裂縫,無論是哪種裂縫形式,都是瀝青路面收縮引起的,收縮的應力大于瀝青混合料的抗拉強度,從而導致瀝青路面裂縫的發生。⑥路基凍脹產生的裂縫。若排水設施設計的不合理,水會對路基的穩定性造成影響,特別是冬天因為路基含水導致凍脹的出現,在融合后,路基的強度會大大降低,極容易導致路面裂縫的發生。
裂縫的處治措施主要有以下方式:①在高溫季節全部或大部分的輕微裂縫,可不加處理。不能愈合的輕微裂縫,可延裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青。②由于路面基層溫縮和干縮而造成的縱向或橫向裂縫,應按裂縫的寬度分別給予處治。③由于土基、基層強度不足或路基翻漿等引起的龜裂,應先處治好基層后再重做面層。④控制好碾壓時的溫度,避免因溫度不一致而導致壓實不均勻進而導致壓實度不夠。攤鋪過程中,控制好混合料的溫度,盡量保證混合料攤鋪溫度 一致。
車轍是在行車荷載作用下,車輛輪跡帶處形成縱向連續下沉及輪跡帶兩側路面不同程度的隆起,導致路面產生永久性的凹槽變形。
車轍產生的原因主要有以下方面:①瀝青面層熱穩定性差,車輪碾壓的反復作用下,積累形成永久變形;②基層的設計強度不足,在荷載作用下變形過大;③瀝青面層壓實不足,通車后在高溫條件下繼續壓密,瀝青混合料空隙率不斷減小,從而產生變形。
車轍的處治與預防措施可以采取以下方式:①做好瀝青混合料的配合和運輸。瀝青混合料選用合理的級配,增加集料的嵌擠作用;選擇合適粒徑礦料作為瀝青混合料的粗細集料。因為,粗集料粒徑過大,雖然其強度很高,但是不利于壓實,且容易造成空隙率偏大;粗集料粒徑過小,則其強度就很難達到要求;此外,在選擇集料粒徑的時候還應該綜合考慮瀝青鋪裝層的厚度;在運輸過程中采取一定的保溫措施,盡量保證集料內外部溫度的降低程度一致;②瀝青路面施工過程中,嚴格控制壓實度;③車轍由基層或土基強度不足產生時,先進行補強處理,再修復面層;④輕度車轍,先將路面烘烤、耙松,然后添加適當新料壓實即可;⑤重度車轍,應先用銑刨機將面層拉毛,再重新鋪筑。
瀝青路面產生擁包的原因很多,主要是由于瀝青面層中瀝青含量過多、粘度和軟化點偏低,礦料級配不良,細料偏多,致使面層材料自身的高溫抗剪強度不足,在行車作用下產生擁包。其他還有交通量的大小,車輛超載情況,溫度,路線線型,路面設計,路面材料等都會引起瀝青路面出現擁包現象。
瀝青路面出現擁包的處理方式如下:①對于施工時不慎將瀝青漏灑在路面上形成的擁包,將擁包除去即可;②已趨于穩定的輕微擁包,應將擁包用機械刨削或人工挖除,并將路表處治平整;③瀝青用量過多導致的嚴重擁包,應該用機械將擁包除掉,并且對碎屑、雜物等進行清理后,采用瀝青混合料對該處的面層做處理。④基層導致的嚴重擁包。應該將此處的基層進行清理,采用符合原材料的基層材料進行修復,待基層處理好后,再重做面層,確保面層的質量。
瀝青路面產生病害的原因是多方面的,需要從各個方面找準原因,并且采取合適的處治措施,更有效的辦法是做好預防措施,加強施工的質量,做好施工的每到工序,同時要做好預防性養護,采取積極有效的防治措施,延長瀝青路面的使用壽命。
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