沥青路面早期破坏预防与处治技术

沥青路面早期破坏预防与处治技术

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摘要:随着我国交通事业的发展不断发展,沥青路面所占的比重越来越大,与此同时,路面破坏所带来的问题也随之上升。沥青路面早期损坏的现象普遍存在,如松散、坑槽、车辙、松散脱落、裂缝等常见问题。基于路面出现的这些问题,使得我国设计出来的沥青路面基本上达不到设计使用年限的要求,极大的缩短了道路的使用寿命,影响了路面的正常使用。本文就沥青路面的破坏形式进行分析并提出相应的防治措施。

关键词:沥青路面;早期破坏;预防;处治技术

导言

沥青路面具有表面平整、结实、施工工期短、无接缝、维修养护方便及减震性强的特点,可保证行车平稳,降低噪音。但是在我国交通量不断上升的过程中,重载车辆也在不断增多,还由于温度、湿度、施工、设计、冰冻、材料等多种因素的影响,导致沥青路面出现了多种病害,比如水损害、裂缝、车辙等。沥青路面是近十年发展及建设的,其早期破坏的逐渐显露引起了我国公路建设者的重视。

1沥青公路早期病害原因

1.1原材料

沥青公路的原材料主要有沥青和碎石,当前,我国的公路建设快速发展,沥青也供不应求,加上科学技术的制约,部分国产沥青难以满足具体的施工要求。此外施工中的材料管理也存在缺陷,造成劣质的沥青进入施工现场。此外沥青公路铺设中的碎石由社会料场小规模加工和供应,因此不管是材料的品质还是级配稳定及匀质方面都不能保障。

1.2设计因素

公路等级持续提升中,当前采用的设计规范内有的已经不符合交通情况现实需要,如借助弯沉值控制路面结构设计,都是通过标准轴载来计算,并未对超载车辆为代表的多个因素作出考虑,设计以及应用间具有较大差异,造成设计承载力不能满足现实轴载需要,这样当车辆超载时,便会导致路面发生早期病害,甚至会对路面的结构产生极大的破坏。

1.3气候影响

沥青在高温环境下具有良好的变形性,并且在低温环境下会变硬变脆。在路面基层由于温度发生变形时,沥青路面相应的面层不能满足基层变形时就会出现裂缝。特别是在昼夜温差很大的区域,例如北方,在昼夜温差的反复作用下,沥青路面会产生一定的温缩应力,在这一作用力的重复下,沥青混合材料将会出现疲劳裂缝。加上沥青材料在空气中长时间暴露,气候、荷载等多种影响因素会加速其老化,松弛变形能力被极大地削弱,当达到沥青应力极限后便会出现裂缝。

1.4沉降

沥青路面施工经过一段时间之后,会由于车辆的作用及时间的累计出现局部的沉降,根据沉降位置的不同,沥青路面出现沉降的原因主要是。压实不足。由于路基路面在施工过程中,没有根据要求对压实度进行严格检查,导致路基路面压实度没有达到要求。这是多数公路在施工过程中普遍出现的问题,施工单位为了能够提高施工的进度,一次性回填厚度比要求的厚度大,以此导致出现沉降;软弱地基处理不当。由于在道路施工过程中会出现大量的软弱地基,所以要使用针对性的措施对其进行处理。但是在实际施工过程中处理方式或者方法不当都会导致质量出现问题,使路基路面出现沉降现象。

1.5松散剥落

松散剥落就是沥青表面层碎石以及矿料脱落,直接影响行车安全的路面病害。在车辆的作用下沥青面层呈现松散状态,以致从路面剥落形成坑凹,产生松散剥落的原因主要是由于沥青与矿料之间的黏附性较差,在水、冰冻作用下,水分侵入沥青面层结构内,与此同时在行车荷载作用下产生空隙水压力作用下,使沥青从混合料中剥离,从而导致路面松散。同时产生松散剥落的另一种可能性是由于施工中加热混合料温度过高,使得沥青老化失去黏性。

2沥青路面早期破坏的预防与处治方法

2.1优化沥青混合料配合比设计

沥青路面早期破坏与沥青混合料自身存在的问题十分不开的,如沥青路面的车辙和泛油,都是由于沥青混合料的设计不当引起的。因此,应重视对沥青混合料的配合比设计,严格检测原材料的各项指标。面层材料至少有一层为密集配沥青混合料。密集配沥青混合料可以起到防水作用,防止水分渗入到路面结构内部,减少水破坏;结合当地气候条件,选择原材料。对于受到高温影响较大的地区,应选用粘度较大的沥青,以提高其高温稳定性,防止出现车辙。对于受到低温影响较大的地区,应选用粘度较小、针入度较大的沥青,以减少低温开裂。而对于降雨量较大,易出现水破坏的地区,应适当加入抗剥离剂;严格控制沥青用量。设计中应经过试验确定其最佳沥青用量,拌和中应严格按照配合比进行设计,防止出现因沥青含量过高而出现泛油或因沥青含量过低而出现剥落等病害。

2.2使用全新的工艺和技术

在近几年,我国积极借鉴国外的成功经验,引进国外先进的工艺和技术,以此防治沥青路面早期破坏。比如沥青玛蹄脂碎石混合料,其具有良好的抗滑性和抗车辙性,从而能够更好地保护沥青路面。改性沥青也是目前具有良好发展前景的产品,乳化沥青具有一定的养护作用,土工合成材料能够有效减少半刚性基层对沥青路面造成的裂缝。

2.3重视中面层病害的研究

为了预防沥青路面早期破坏,相关人员对沥青路面上面层进行了大量研究,使用了多种改性沥青及级配形式,并且具有一定的效果,但是并没有从根本解决早期破坏的问题。通过长期分析和调查可以看出来,目前沥青路面结构中的中面层较为薄弱。一般的结构形式是下面层使用粗粒式沥青混凝土,中面层使用中粒式沥青混凝土,上面层使用抗滑表层。为了降低水的渗入,中面层使用密级配,但是这种形式导致面层的技术指标具有较大的差异。在车辆负载作用及高温的作用下,中面层会出现侧向位移的现象,导致基层表面出现车辙问题。由于水损害的开始是中面层,所以就要重视中面层的研究。

2.4养护和管理

良好的养护能有效延长公路的使用寿命,其中更为关键的是预防性养护,但是大多数养护单位并不看重预防性养护,实行预防性养护中更是草草了事,行动性较差,甚至存在路面受到破坏以后再进行必要的维修和养护这一观点。如此一来小的问题逐渐发展为大问题,不仅难以彻底解决,还会付出大的代价。在实施预见性养护过程中,必须立足目前的路面状况,随后科学合理地分析并明确养护具体内容及方案,实现防患于未然。早期温缩或干缩会产生严重的裂缝危害,对此必须要尽快做出处理,防止路表水因为裂缝对路基造成侵蚀,最终出现不能估量的危害。注重和落实路政管理,这是延长公路使用寿命的一个有力措施。超载车辆会严重损坏路面的结构,并且其破坏是一次性的,采取以罚代管难以有效根治,只能使违法运输行为更为严重和猖獗,并且大幅度缩短了公路的实际使用寿命。路政管理单位必须要重视这一点,并且还要从其他的角度上对该问题采取有效的措施。

结语

为保证路面行驶的车辆对路面所产生的横向水平拉力、纵向垂直压力、震动力与冲击力等对沥青路面所可能产生的路面开裂、塌陷、下沉、变形等不利影响,必须增加构成路面的各个部分的强度(及刚度)以及结构型式,通过科学的结构设计以增强路面的强度(及刚度),杜绝早期损害的发生。车辆对于路面所施加的荷载是随路面结构的加深而逐渐减弱,所以与习惯性看法不同的是,路面所用材料的强度、硬度及耐久性和稳定性等性能特征应随着路面深度的加深而逐渐减小,而非增大,也就是所谓的“分层铺设”。

参考文献

[1]郑君.沥青路面早期破坏预防与处治技术研究[J].四川水泥,2017(1):49.

[2]孙之芜.沥青路面早期破坏原因分析及预防措施[D].合肥:合肥工业大学,2017.

[3]冀永安,贾毅.沥青路面早期破坏原因探析[J].中国新技术新产品,2016(21):53.

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