向雅賢
淺析公路路面常見病害及防治措施
向雅賢
(重慶交通大學 重慶南岸 400074)
隨著經濟的不斷發展,人們的物質生活條件也在不斷提升,公共交通道路也取得了高速發展。因此,處理道路病害問題對于當下道路交通發展極為重要。
病害分類;原因分析;防治措施
國民經濟的迅猛發展也牽動著公路運輸方面的發展。車流量車載量的增多,公路路面出現的病害也隨之增多,出現這些“路面病害”時就要及時維修從而大大的減少了高速公路上的車流量,直接影響到國民經濟。
2.1瀝青路面病害的主要類型
瀝青混凝土路面常會出現裂縫、泛油、路面推移等現象,瀝青路面病害產生是由各種因素和條件綜合導致的,呈現出的破壞后的狀態也非常多,主要以裂縫、沉陷、車轍等為主。
2.1.1裂縫
裂縫和路面的中心線基本保持是垂直的,裂縫的大小不一致,這樣可以看成是橫向裂縫。當地的氣溫和瀝青層面的材料都很大程度的影響著裂縫的大小,但是我們會發現裂縫一般比較規則。路面會出現裂縫,較小且長度和寬度都不盡相同,而且主要分布在公路的車輪密集的地方,呈現這種狀態可以基本判定為縱向裂縫。產生縱向裂縫的原因可能是由于在施工過程中,路基碾壓的時候不均勻,還有就是由于邊緣路基的水土流失導致其不均勻造成的。在車輛的大負荷作用下,如果瀝青面層接茬處未處理好也會隨著時間的推移開始開裂。
2.1.2 車轍
高速公路路面車轍主要是在車輛行駛荷載的反復作用下使路面產生出永久性變形積累形成的帶狀凹槽。高速公路路面上一旦出現車轍會導致路面平整度下降,當車轍達到一定深度時,便會在凹槽內形成大量積水非常容易引起交通安全事故。
2.1.3 坑槽
坑槽的成因主要是施工時路面空隙率過大,雨水滲入,瀝青的粘合度被破壞,出現油石分離,容易產生坑槽。另外,路基路面遭到破壞后,車輛荷載作用下也會形成坑槽。沉陷也是坑槽形成的一種現象。
2.1.4 波浪以及擁包
公路施工時瀝青分布不均勻,油石粘合度降低,車載時路面反復受撞擊就會形成局部受力不均勻,形成波浪。如果瀝青過多稠度較低,或者是瀝青混合料配合比不科學,車載時會對路面形成水平推力,路面局部隆起成擁包。
2.1.5 翻漿
由于路面排水能力差,雨水滲透使部分基層軟化,或者是基層用料不當,細料過多,在荷載情況下,就可能造成翻漿。如果是低溫時基層遭遇水滲透,會出現凍脹,當溫度升高時化凍,會導致基層局部疏松,荷載之后也會引起翻漿。
2.2水泥混凝土路面病害主要類型
基于外界條件、設計施工以及混凝土本身的一些問題,導致水泥混凝土路面產生病害。一般來說,常見的病害包括以下幾類:裂縫類病害,接縫類病害以及變形類病害。
2.2.1 裂縫類病害
根據病害的形成原因,該裂縫類病害可以分為干縮裂縫、溫度裂縫、荷載裂縫、其他裂縫。干縮裂縫主要是因為路面氣溫過高,水分過度散失,使干縮產生的拉應力大于混凝土的抗拉強度,致使混凝土產生裂縫病害。其特征是表面開裂,縫寬和長度都很小,走向縱橫交錯,形似龜紋。溫度裂縫形成的主要原因是由于路面晝夜溫差太大,產生較大的溫度應力,造成面板拉裂病害。荷載裂縫是由于路面結構設計不當或車輛嚴重超載,致使半剛性基層內產生的拉應力超過設計強度而斷裂病害。其他裂縫包括路基填土壓實不均勻、水侵蝕等其他原因造成的路面裂縫類病害。
2.2.2 接縫類病害
按照病害的表現形式,該接縫類病害可以分為填縫料損壞、接縫破裂、接縫張開。填縫料損壞主要原因有: 填縫料的質量不合格;填縫料在外界環境作用下老化,損壞;水泥混凝土路面板受熱膨脹,擠壓脹縫,致使填縫料被擠出。接縫破碎是由于填縫料損壞,縫隙內進人不可壓縮材料,導致路面接縫處的變形和破損。接縫張開主要原因是在長期荷載作用下,當板塊與基層之間摩擦阻力小于板塊的下滑力時,導致路面接縫的寬度逐漸增大。
2.2.3 松散類病害
該類病害主要表現為面層磨損、坑槽兩方面。面層磨損主要是由于面層水泥砂漿層強度低、水泥及集料等原材料耐磨性差,或路面使用時間較長造成的。坑槽主要是因為面層集料含泥量過大,混凝土內有泥土等其他雜物。
2.2.4 變形類病害
按病害的表現形式,該變形類病害可以分為脫空、錯臺、沉陷。由于接縫破裂后,路表水滲入基層,在車輛荷載的反復作用下,基層細料反復地被水從接縫處帶出,導致路面的脫空。錯臺是由于基層或路基壓實不均勻,在長期的荷載下,致使相鄰水泥混凝土路面板在接縫處產生的垂直高差。沉陷主要是因為路基設計強度不足,或路表水從接縫處滲入基層,使基層和路基的承載力下降,致使路面跟著下沉。
3.1瀝青路面病害的防治
瀝青路面的裂縫,會使得路面的雨水下滲從而進入路面的結構層,路面的水減少了瀝青的粘附性, 容易使得瀝青剝落, 而滲入結構層的水會沖刷結構層的材料,導致結構層中的細料滲出裂縫,引發下陷現象,從而引發大面積損壞。在處理時,應該針對微型裂縫、中小型裂縫進行相應的處理。可以嘗試開槽清理,然后使用壓力灌注密封膠。而對于瀝青路面之上的大裂縫, 可以進行熱再生修補的工藝進行路面的修補。其次,也可以在工程造價允許的情況下,更換施工用土,選擇規格更好的土質來施工, 提高公路底基層的施工用土塑性指數。
而對于公路路面上出現的車轍現象,一般采用微表處修復處理方法。在原來的路面上攤鋪一層瀝青的混合料, 從而形成瀝青的稀漿封層。或是采用熱再生修補方法, 不僅可以解決車轍修補中產生的舊料污染問題, 而且可以大大降低修補過程中的成本問題。其次,還可以采用重新銑刨攤鋪的方式。如果車轍的數量很多,通車時間過長,路面老化的情況過于嚴重,采用銑刨攤鋪的方法進行施工修復能夠起到更好的效果。此外, 對于路面的坑槽情況, 一般采用熱再生修補和噴補式修補或是冷銑刨熱攤鋪修補。而對于由于長時間使用或環境原因造成的表面功能下降等情況。
3.2水泥混混凝土路面病害的防治措施
對于水泥混凝土路面病害的修復對策,最直接的主要有兩個方面:路面裂縫治理和脫空板治理。在上文中提到過路面裂縫產生的原因,那么在處理這個問題的時候就應該對癥下藥。處理裂縫先要將舊的填縫料清理干凈,尤其是要將縫里雜物清除徹底,使之保持一種干燥的狀態,然后再進行灌溉。處理好裂縫之后,還應注重路面使用時的管理和養護工作。在脫空板的治理中,將使用灌漿的方法。這種方法主要是通過施加灌漿液,將底板和基層里的水排出,從而使裂隙與一些松散的顆粒粘合成一個整體。再者在水泥混凝土路面的質量中,路基的質量是最為核心的,加強對路基施工的管理十分重要。
由于車輛、氣候、公路建設材料等因素的影響,公路路面各種病害日益成為路面問題的關鍵。這些問題只有對癥下藥, 結合區域的自然條件以及公路建設過程中的具體實踐, 做好公路路面的養護工作,科學的處理路面病害問題,才能為人民提供安全的交通環境,解決公路路面病害的根本問題,防微杜漸,做好公路路面的保養工作。
[1]呂華強.高速公路水泥混凝土路面質量、病害問題成因及防治措施[J].北方交通,2013(S2):68-70.
[2] 周建珠.淺析市政工程瀝青混凝土路面的病害及防治[J].山西建筑.2012(31).
[3]黃登梧.論水泥混凝土路面病害的原因及其防治對策[J].廣東科技,2014(20).
向雅賢(1992-),女,籍貫:四川德陽,單位:重慶交通大學2015級碩士研究生,研究方向:交通運輸工程。
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1007-6344(2017)03-0024-01