王 勇
正陽縣交通運輸執法局
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瀝青路面預防性養護技術的應用與分析
王 勇
正陽縣交通運輸執法局
摘 要:瀝青路面作為高速公路路面的重要形式,不僅要承受行車荷載,還受到自然環境的嚴重影響,路面使用率呈現不斷下降的現象。為滿足路面性能需求,應對其進行及時養護作業,通過預防性養護技術的應用,可以有效提升高速公路瀝青路面的質量、延長使用年限。為此,本文主要對高速公路瀝青路面預防性養護技術的路面典型病害及技術措施進行了分析與探究。
關鍵詞:瀝青路面;預防性養護技術
隨著我國經濟快速發展,公路和交通工具越來越多,而公路毀壞也越來越嚴重,影響了公路交通的正常運行。目前,很多瀝青路面的公路沒有達到預期的使用年限就出現了大范圍的毀壞,給人們的生產﹑生活帶來很大的不便。在這種情況下,對瀝青路面公路進行預防性養護越來越受到人們的重視。預防性養護是在瀝青路面公路出現病害之前或著剛出現病害時,根據預防為主和防治結合的原則,分析瀝青路面公路已出現或可能出現的病害程度和類型,在適當的時機對路面進行預防性養護,避免路面病害再進一步擴展,減緩路面惡化的速率,還可以有效地延長瀝青路面公路的使用壽命。
1.1 坑槽
坑槽主要是面層網裂﹑龜裂等原因造成面層破損,在自然因素的影響下進而有坑槽形成,特別是水損性坑槽。水損壞是路面結構層厚降水滲入后,經過車輛荷載,導致路面出現損害情況,這是瀝青路面早期損壞的主要類型。
1.2 車轍
在車輛荷載反復作用下,路面出現的永久性變形累積形成的帶狀凹槽就是車轍,這種病害主要由渠化交通引起。按照車轍產生原因,車轍類型可以分為以下幾種:結構性車轍﹑流動性車轍等。
1.3 沉陷
隨著路基及其地質情況的轉變,在車輪動荷載與路堤靜荷載的共同影響,其產生的應力將大于土地自身的抗剪強度,導致路基﹑路面工后存在嚴重沉降問題,這種沉降的均勻性較差,進而路面出現不平整及變形狀況,甚至有裂縫的產生。通常情況下,軟土地基極為顯著。
1.4 裂縫
瀝青路面具有多種類型的裂縫,如橫向裂縫﹑縱向裂縫﹑網狀裂縫等。裂縫產生的主要危害為水分不斷從裂縫內流入基層,導致路基呈現出軟化情況,進而降低路面承載能力,造成路面損壞等情況的產生。瀝青﹑瀝青混合料性質﹑氣候條件等都是裂縫破壞程度的主要影響因素。
2.1 霧封層
霧封層作為高速﹑公路早期預防性養護最有效的方法,在2004年年度《第二屆全國公路科技創新高層論壇》上,把它作為養護新技術,在全國推廣。
(1)當瀝青路面正常使用幾年后,路面開始出現輕微疲勞龜裂﹑損失細骨料的現象,并且其滲水性大大提高,路面水會經過裂縫或細骨料損傷處(露骨處)進入到瀝青混合料中,這進一步加速了路面的損壞。在這時期,路面處于基本完好時期,如果在這一時期不進行及時處理,會導致網裂﹑龜裂﹑坑洞等路面破壞。如何對以上的這些缺陷進行處理,方法很多,如微表處﹑薄罩面等,都各有優缺點,但總結起來,在這一階段,最有效的方法是“霧封層技術”即“FOG SEAL”,且它的費用非常低廉。
(2)經霧封層后,由于所用材料流動性比較大,可滲入到骨料縫中去,可流入到裂縫中去,對路面“輸血”,從而恢復路表瀝青粘附力,填補微小裂縫和空隙,防止路表水下滲,將路面性能維持2~3年時間,推遲造價更高的養護工程,提高了道路的經濟效益。霧封層一般用于輕度到中度細料損失或松散的道路,對于開級配混合料出現松散時,霧封層可有效解決。無論低交通量道路還是高交通量道路均可使用霧封層。
(3)道路經霧封層后:可更新和保護舊氧化瀝青路面;填補小型裂縫和表面空隙;使低溫下的路面免受損害;加深瀝青路面的顏色;加大瀝青路面與標線的對比度;防止開級配路面的松散。
路面霧封層技術處理路面滲水。瀝青路面的絕大多數病害都是由于水的原因造成的,有效地預防路面進水是非常必需的,而路面霧封層技術是一種很直接﹑有效和經濟的預防性養護措施。簡單地說就是利用專用霧封層灑布車在瀝青面層上噴灑一層薄薄的﹑高滲透性改性乳化瀝青,以形成一層嚴密的防水層將路面封閉,起到隔水防滲﹑保護路面功能的原理,最大限度的減少路面的水破壞,加大路面骨料間的粘結力,由此延長其使用壽命,從而節約養護資金。
2.2 稀漿封層
稀漿封層技術最初產生于德國,20世紀80年代后期引入我國。它是指由一定級配的骨料﹑乳化劑﹑瀝青﹑水和添加劑按一定配合比拌和成的稀漿混合料,及時﹑均勻地攤鋪在路面上的薄層。經過十多年的實踐證明,稀漿封層是一種較理想的筑﹑養路施工方法。它能夠快速維修養護新﹑舊路面,治愈瀝青路面早期出現的磨損﹑老化﹑裂縫﹑松散﹑坑槽等病害,提高路面的防水﹑抗滑﹑耐磨等功能,同時稀漿封層使用的瀝青材料較少,施工工藝簡單,且造價較熱瀝青低。稀漿封層通常按封層的厚度分為Ⅰ型﹑Ⅱ型﹑Ⅲ型,相應的稱為細封層﹑中封層﹑粗封層。細封層宜用于填封裂縫﹑填充空隙;中封層宜用于預防性的養護,以修補瀝青面層的松散﹑開裂和老化,改善路面的抗滑能力,并可用于瀝青路面或水泥混凝土路面的磨耗層或者穩定類基層的封層;粗封層可用于多層式封層的底層,并可用于面層,提高重交通量道路抗滑能力。
進行稀漿封層的配合比設計時,應根據道路及路面情況,明確采用稀漿封層的類型及預期達到的效果,并根據封層的結構與耐磨性確定集料品種及質量﹑規格及級配,選擇適宜的改性劑﹑乳化劑﹑外加劑,并根據現場情況確定適宜的填料種類及用量。確定配合比應首先在室內進行試驗,定出初步配合比,并以此作為施工機械計量控制的依據,但是現場的氣溫﹑材料﹑濕度等多種因素與室內試驗條件不同,所以必須因時制宜,因地制宜,制定相應的調整措施,確定最終配合比。
2.3 NovaChip超薄粘結磨耗層
作為一種新技術,法國SIR在1988年將NovaChip超薄粘結磨耗層開發出來,其特點與SMA相似。施工流程為:先將一層含量較高的聚合物改性乳化瀝青灑布到路面,隨后將熱拌瀝青混合料面層(斷級配﹑聚合物改性瀝青)鋪設到路面,這種情況下依靠高溫乳化瀝青就可以附裹到熱拌瀝青混合料石料附近,乳化瀝青粘結層直接破乳,充分粘結超薄熱瀝青層和原有路面,完成碾壓20分鐘后就可以開放交通。
作為一種結構深度大,抗滑性能不錯的磨耗層,超薄磨耗層在高速公路瀝青路面養護中,主要在平整﹑轍槽深度在10毫米以下﹑沒有結構性損壞的公路路面應用。一般磨耗層厚度控制在20毫米,應選用斷級配﹑改性瀝青等作為混合料材料,進而對超薄磨耗層水穩性進行有效提升。其特點主要體現在路面噪音降低﹑雨天安全性高等方面。
綜上所述,預防性養護在國內發展起步晚,尚未得到充分發展,“重建設﹑輕養護”的思想觀念根深蒂固,因此向公路管理者及其他相關人員貫徹預防性養護理念成為道路養護工作者的首要任務之一。對于不同的路面,其破壞類型及原因各不相同,而各種養護措施的機理﹑工藝﹑應用范圍及其所達到的效果各不相同,例如霧封層主要封堵細小裂縫及表面孔洞,也可改善路面的松散﹑輕微干裂,但會引起抗滑性能的下降;微表處可增加路面平整度﹑進行車轍填充﹑恢復路面抗滑能力,等等。因此,選擇合適的處置措施至關重要,否則,既浪費了資金,又達不到預期的效果,甚至會引起其他問題的產生。
參考文獻:
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