李天亮
摘要:公路瀝青路面施工中管理不到位及后期路面養護不到位,會導致路面質量問題不斷出現,使用年限大幅縮短。因此,為保證公路瀝青路面的使用性能,必須進一步完善路面的試驗檢測工作,明確公路存在的病害,并結合病害情況制定合理的養護方案。
關鍵詞:公路瀝青路面;病害;養護施工技術
1瀝青路面常見病害類型
1.1表面水損壞
在雨水等自然因素的長期作用下,很多瀝青路面普遍存在較為嚴重的表面水損壞現象,比如麻面、坑槽、掉粒等。
1.2變形類病害
在瀝青路面病害中,變形類病害是最常見的一種類型,主要包含車轍、沉陷等。一旦路面出現變形情況,勢必會對路面平整度和行車舒適性造成極大影響,甚至會引發交通事故,不利于行車安全。
1.3裂縫類病害
裂縫病害形式多種多樣,主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、反射裂縫、網裂等,在行車荷載的影響下,甚至會出現結構破壞性裂縫。
2瀝青路面病害的防治措施
2.1瀝青路面裂縫防治措施
(1)選擇材料、增加層厚:瀝青路面面層應當選擇模量大及溫度敏感性低的材料,選擇合理級配材料,提升面層抗裂性能。適當增加面層厚度也能避免荷載因素影響發生反射性裂縫,同時可降低車輛荷載誘發的剪應力。自面層厚度及反射裂縫尖端應力強度相關標準上看,面層厚度小,強度變化速率增加,一旦面層厚度超過20cm應力強度因子變化速率趨于平緩。對此,過度增加瀝青面層厚度不只作用有限,且經濟性不足。
(2)組合半剛性材料:材料類型及級配、含水量等因素影響,縮減半剛性基層材料溫度,降低基層彈性模量可緩解瀝青路面反射性裂縫發生,對此,在保證瀝青路面承載力的同時,也要適當降低基層模量,選擇溫度系數小的材料,縮減車轍病害。在公路瀝青路面施工過程中,多選擇半剛性材料,這種材料建設路面含水量大、干縮變形大,對此,選擇半剛性基層材料過程中,還需合理控制粒徑,合理選擇干縮系數較大的半剛性材料。
(3)加鋪土工合成材料:土體內部及各個土層間鋪設土工合成材料后,有利于增強土體。對土工合成材料抑制路面裂縫作用過程中,在鋪設材料后,基層裂尖拉應力在材料隔離反應下無法直接將作用下傳輸到地面。土工格柵放在基層及面層間,會將裂尖應力自垂直方向轉變到水平方向,從而增強瀝青面層抗拉強度。土工合成材料延伸性能將裂縫尖拉應力拓展廣泛區域,達到緩沖作用。土工合成材料孔隙被瀝青油封閉后,能阻斷路面基層水的滲透,從而達到保護瀝青路面的目的。
(4)面層及基層間增加柔性基層:半剛性基層具有強度高及板體性強優勢,但半剛性基層經常使用石灰及水泥、粉煤灰等材料保證穩定性,此類材料對溫度及濕度較為敏感,不可避免地發生干縮及低收裂縫。半剛性基層設置柔性基層能改善半剛性基層的溫度情況,以免半剛性溫度層發生溫度及濕度變化,減輕瀝青路面收縮及干燥反應。柔性層能防止反射裂縫拓展,主要是此類材料礦料粒徑大、瀝青含量低、孔隙大,能縮減抗拉應力,吸收荷載力及溫度應力,阻斷裂縫擴展。柔性材料大粒徑及多孔隙使路面塑性變形能力增強,吸收裂縫應變性能,避免裂縫持續向上拓展。
2.2瀝青路面車轍防治措施
瀝青混合料組成對瀝青路面車轍產生影響,對此,還需自材料角度采取對應的車轍病害控制措施。集料作為瀝青混合料骨架部分,對瀝青路面車轍具有一定影響,選擇堅硬、耐磨、安定性能較好的瀝青能提升石灰巖憎水性,進一步提升瀝青路面的抗車轍能力。瀝青混合料配比應當經過目標配合比設計及生產品配合比、攪拌配合試驗等各個方面,在生產過程中也要完善瀝青混合料各項指標。大量的配比實驗中,間斷級配瀝青混凝土混合料連續密集配的抗車轍性能更為優越,帶有骨架結構的級配顆粒抗變形能力強且不會受到溫度變化影響,懸浮密實結構抗車轍的能力整體較差,對此,可在交通路段選擇間斷級配骨架結構。在公路建設過程中,使用的瀝青混合料粘度大則勁度模量高,抗車轍的能力強,對此,適當添加改性劑,有利于提升瀝青在高溫環境下的穩定性。比如,SBS改性瀝青、橡膠瀝青,或者在瀝青中加入一定量的抗車轍劑及界面改性劑。此類改性劑瀝青質地良好,具有較高的彈性模量及抗車轍能力。利用改性劑及抗車轍劑過程中并非是劑量越大性能越好,而是應當根據材料整體配比進行調整。纖維瀝青混合料在摻入瀝青材料后,會增加摩擦阻力及黏度,使路面具有良好的韌性及強度,可提升耐高溫能力及抵抗裂縫能力,纖維穩定劑分為有機纖維及無機纖維兩種。近幾年,優良的抗車轍瀝青混合料SMA在路面施工中廣泛使用,這是一種由瀝青及纖維穩定劑等組成的混合料,在抵抗車轍問題上性能優良。
2.3瀝青路面水損害防治措施
瀝青路面在前期設計階段,應當做好排水系統設計,這也是水損害防治的基礎,施工過程中應當關注施工操作,保證內部緊密性及平整性,雨水在落下后能快速進入排水系統,相關養護工作是必不可少的方面,一旦瀝青路面出現積水還需及時處理。針對瀝青路面水損害問題還需自面層類型及設計結構進行綜合分析,路面施工前應當思考車流量情況及道路評級適當選擇層厚,一般情況下,可選擇三層瀝青混凝土,每層混凝土混合料配比應當滿足標準,每個層次內含有大量的瀝青碎石,還需對基層進行封閉處理。路面結構在設計過程中需思考滲水性因素,對路面結構中的縫隙及容易滲水的問題思考必要的排水結構,保證路面排水的順暢性。路面基層可選擇石灰土、碎石等穩定性良好的材料,提升路面強度改善返漿現象,針對路面常見的返漿位置進行處理,填充粉土及砂礫等物質,保持路面穩定性。預防返漿也能利用隔離層方式以免外界雜質進入,在實際操作過程中選擇瀝青土及優質塑料布制作隔離層。封閉及隔斷性良好,有利于防治水損害。隔離層在制作過程中,可選擇礫石材料,從而增強整個隔離層的防水能力,達到阻礙水分侵入的目的。土地施工過程中針對參與的爐渣及破碎的磚石等材料可制作隔溫層,保證道路結構的整體耐溫能力及抗水損害能力。
結束語:隨著經濟交流的加速,城市交通業的壓力越來越大。私家車數量的增加,道路橋梁長期處于超負荷作業狀態,難免會產生問題,給人們的出現安全帶來的威脅。在實際管理中,有關部門要全面分析瀝青路面的病害成因,選擇合適的養護技術來解決。同時,要做好日常的養護管理,提升路面的質量。
參考文獻:
[1]尤正奇.公路工程瀝青路面病害處治技術[J].黑龍江交通科技,2020,43(12):265,267.