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谈高速公路沥青路面的预防性养护技术

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【摘 要】笔者在文章中提出本文分析了高速路公路沥青路面破坏原因,提出了高速公路沥青路面预防性养护措施及雾封层预防性养护技术,以供参考。

【关键词】高速公路;沥青路面;预防性养护

目前,对于高速公路养护的技术方法很多,但在实际运用当中,最主要的是日常巡视与检查, 及时进行日常的养护与维修, 针对不同病害根源, 因地制宜, 采取有效的技术措施, 做好预防性养护工作。

1、关于高速路公路沥青路面破坏原因

1.1功能性破坏

功能性破坏即是指即沥青路面面层出现小微裂缝、脱皮、沥青老化、路面渗水等轻微病害,造成路面的不平整和抗滑性能的下降。

1.1.1局部裂缝表现多是细线状裂缝,它一般是在路面使用3-5年后才发生的。引起局部裂缝的原因可归纳为基层和路基的压实度不均匀、施工质量控制不严格及局部材料质量等问题。

1.1.2我国的超载问题非常严重,治理效果关系到是否能彻底根治路面损坏问题。而所谓车辙,它是在道路横断面上由于车辆轮胎重复行使久而久之产生的一种路面沉陷现象,表现为沿行车带出现横向高差,追其原因是由于沥青混合料级配设计不合理,稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。另外,重载和超载车辆过多也是产生车辙的重要原因。

1.1.3所谓桥头跳车,产生其原因是由于材料压实不均匀而产生的与构造物间的高差所致。而波浪的主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差,导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用;在纵坡段,由于高温的原因也会出现这种病害。

1.1.4沉陷主要是由路基压实度不足引起的,特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现。

1.1.5松散和剥落松散主要出现在水损坏严重的路段上;如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料,会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病害;施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一。

坑槽是龟裂和松散等其他损坏进一步发展的结果。

1.2水破坏

水损害是我国高速公路沥青路面最严重的早期损坏原因之一。它是指沥青路面在水的作用下, 沥青逐渐丧失与矿料的粘结力,从矿料表面脱落,并在车辆的作用下,沥青面层呈现松散状态,以致集料从路面脱落形成坑槽。另外据报道,我国从南方到北方,都出现过由于水损害引起的高速公路大面积早期破坏。出现的时间,有的竣工通车后不足一年或两年,时间短的只有几个月。直接和间接经济损失巨大,同时也造成了不良的社会影响。水破坏的数量和速度与公路沿线的降雨量大小有密切关系。在其他条件都相同的情况下,在我国南方多雨潮湿地区,沥青路面的水破坏要比半干旱地区(特别是干旱地区)沥青路面的水破坏在数量上多得多,在速度上快得多。

2、高速公路沥青路面预防性养护

稀浆封层、季节性、石屑封层、微表封层和热薄层罩面等技术都属于沥青路面预防性养护技术的具体方法措施。

2.1稀浆封层

稀浆封层是在常温条件下,将乳化沥青、级配良好的矿料、填料水和添加剂等按一定的配合比拌合成稀浆混合料,采用机械(或人工)的方法将其均匀地摊铺在路面上,形成 3- 10mm的薄层,以密封路面的细小裂缝,延缓路面出现松散、老化、氧化等病害,改善行驶质量和路面外观。按照级配可以分为细封层、中封层、粗封层和特粗封层 4 种。前 3 种应用最为广泛,可以应用以下几种情况: ①中、小交通量的路面; ②路面出现的主要病害为老化或硬化的路面, 如细小裂缝、轻微的松散及老化、氧化、硬化、车辙等;③温暖、日温差较小且比较干燥的气候条件。但下列情况不宜采用稀浆封层: ①路面出现明显的疲劳裂缝或车辙较深; ②温度裂缝严重; ③炎热地区的泛油路面; ④温度太低时(如小于 0℃,指施工前后一定时间内)。

2.2微表处养护技术

微表处技术是发达国家常用的养护技术之一。 其作封水处理,处治路面水损害。水损害是高速公路路基路面破坏的主要因素,主要是由于高速公路铺筑的不均匀性,路面总存在一些空隙率较大和自由水容易渗透的位置,再加上行车作用,从而出现一些随机分布的小坑洞等水破坏。

微表处是在稀浆封层技术的基本上发展起来的,它在材料、机具、工艺等方面较稀浆封层均有突破。微表处具有防水、防滑、改善道路表现等多种功能,封层效果优于稀浆封层,使用寿命一般为 4- 6 年或者更长,是性价比较高的养护手段。

2.3 季节预防性养护

不同季节需实施不同的预防养护措施。春季对路面养护发生冻胀及路面表层有水痕的部位,抓紧在路肩、路基边坡挖排水渗沟,引流路面结构。夏季要做好路面排水,避免路面结构处于潮湿的工作状态而受到破坏。夏季气温比较高,为了防止沥青路面软化而使路面呈波浪状,可采取洒水降温措施。洒水一般在下午 14 时左右进行,水量不能太大,以潮湿湿润为宜,可多洒两遍,但不能造成路面积水及影响交通安全。秋季要做好公路沿线边沟积水的疏导排放工作,避免这些积水造成冬季路面结冻。冬季除雪,应根据气象资料、路面结构、沿线条件、降雪量、积雪深度、设备条件、气温、危害交通范围等条件,确定除雪规划,并应当特别注意桥面、坡道、弯道、匝道、收费广场等重点区段的除雪防冻

3、雾封层预防性养护技术

当沥青路面正常使用几年后,路面开始出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象,并且其渗水性大大提高,路面水会经过裂缝或细骨料损伤处(露骨处)进入到沥青混合料中,这进一步加速了路面的损坏。在这一阶段,最有效的方法是“雾封层技术”即“FOG SEAL”,且它的费用非常低廉。

雾封层是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性的改性乳化沥青(一般喷洒量为 0. 23 升 / 平方米 - 0. 45 升 / 平方米),形成一层严密的防水层将路面封闭,起到隔水防渗、保护路面使用功能,最大限度地减少路面的水破坏,加大路面粗细骨料间的黏结力,由此延长路面使用寿命,从而节约养护资金。

4、局部修补预防性养护技术

对于沥青路面网裂、小面积沉陷、坑槽等已经波及到中下面层乃至基层的局部病害,可采用破碎机械和切割机械将修补的范围切割出来,由人工将病害的路面挖除,将损坏的路面结构清除干净,使坑底面层坚实,在坑内均匀撒布涂刷乳化沥青,再用沥青混合料铺平坑槽。如其厚度大于 10cm,可采用分层摊铺碾压的方法,使新旧混合料结合紧密、无缝隙。

5、结语

预防性养护虽然在我国发展起步比较晚,但随着我国交通建设的阶段性发展,公路将由快速建设逐步步入养护期,在这一时期实施预防性养护具有十分重要的意义。因此,在公路建设工程中,“养护与建设一起抓”这一重要思想观念必须要灌输于工作人员的脑海中,以期以降低养护成本,延长路面寿命。除此之外,对于不同的路面,其破坏类型及原因各不相同,而各种养护措施的机理、工艺、应用范围及其所达到的效果各不相同,因此选择合适的处置措施至关重要。

参考文献

[1]郭忠印.李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]张启云.李殿双.微表处沥青路面封层技术探讨[J].交通世界.2005.(10).

[3]崔性择,蔡波涛.集中供热运行过程中的若干问题浅析.黑龙江省林业设计研究院,2006