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探析高速公路沥青路面的养护


所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2012-09-29 11:19:34  更新时间:2012-09-29 11:28:33

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摘 要:随着高速公路建设的快速发展,高速公路养护施工日益重要并出现许多新特点。基于高速公路的沥青路面早期病害的特征与成因,探讨了如何选择相适应的养护处治对策。

关键词:高速养护;早期病害;维修处治

Abstract: With the rapid development of highway construction, highway maintenance and construction are increasingly important and the emergence of many new features. Based on the characteristics and causes of highway asphalt pavement early disease, this paper explored how to select suitable conservation treatment measures.

Key words: high-speed maintenance; early disease; maintenance Treatment

高速公路交通流量大、行驶车速高,为了确保高速公路的畅通,更好地为经济建设服务,方便人们的出行和商务活动,要求沥青路面的养护工作应及时、快速、安全、可靠,尽量缩短养护作业时间,一般情况下不得不封闭交通。因此,沥青路面的病害处置与养护成为高速公路路面施工的重中之重。必须不断采用先进的养护技术和施工工艺,缩短养护施工作业占用车道的时间,减少交通阻塞,最大限度地、更好地实施高速公路沥青路面的养护。

一、沥青路面常见的早期病害特征及产生的原因

高速公路沥青路面的早期病害特征有:车辙、纵横向裂缝、面层松散、泛油、路面推移,局部沉降和功能性破坏等。这几种病害的形成主要是以下几方面的原因:

(一)车辙

主要是超重车、集装车、大吨位的车在公路上反复行驶碾压下产生永久性变形和塑性流动而形成的。它在沥青路面压缩沉陷的同时,出现横向隆起,其变形主要发生在沥青路面面层。

(二)纵横向裂缝

缝的大小取决于当地的气温和沥青面层和半刚性基层材料的抗裂性能。沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆和大气因素作用下逐渐开裂,或是由于路基压实度不均匀而形成。

(三)面层松散

因沥青与酸性石料间的粘附性不良造成或基层、土基层软化而造成。

(四)泛油

主要是在材料运输施工过程中,沥青混合料中粘结料到局部地方。主要因素:油石比、级配、摊铺的均匀性和粉胶比(矿粉比沥青)。泛油是由粘结料或沥青浆溢出路面形成局部黑而光亮的斑面。由于混合料中沥青用量偏多,沥青稠度太低,粘结料过软,或者是高温时下层粘结料上溢等,都会引起泛油。

(五)路面推移

主要是指沥青混合料在道路的纵向发生位移,可能在施工期间发生或在道路通车一段时间产生。

(六)局部沉降

主要是路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷,在施工中质量控制不严,一些小问题未得到妥善处理。

(七)功能性破坏

主要是通车后沥青路面不平整,不具有设计时预期的功能,初期养护不及时,不到位造成的。

以上几方面的早期病害及沥青混凝土的水稳定性与设计到施工期间未得到有效控制有关,水在沥青混凝土路面中的表现形式为:空隙水、层间水、深层水。水对沥青路面的损害有:高温动水压力对沥青混凝土有剥离作用造成路面松散;层间水使沥青路面各层分开改变路面的受力状况,路面在动荷载的作用下弯拉应力成数倍增加;水的冲刷破坏沥青路面材料结构;渗水是使路基不均匀沉降的主要原因。

二、沥青路面早期病害处治应以预防为主

预防性养护通常用于没有发生损坏或只有稍微缺陷与病害迹象的路面。目前常用的预防性养护技术包括表面封层、裂缝填封和薄层罩面等。

(一)表面封层

一层用连续方式敷设在整个路表面上的养护层,封层材料可以是单独的沥青或其他封层剂,也可以是沥青与集料组成的混合料。表面封层的目的是封缝封水、抗滑、改善平整度、恢复表面功能。目前常用的表面封层技术有雾层封层、还原剂封层、石屑封层、稀浆封层等。稀浆封层是目前应用广泛的预养护技术之一。稀浆封层技术对于新、旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害能起到预防和维修的作用,使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。稀浆封层具有快速凝固成型、早期开放交通、节省喷洒和碾压工序,一台机械可连续作业的特点,且轻易保证工程质量,成本较低。近几年,随着新材料和新技术的推广应用,出现了改性乳化沥青稀浆封层。改性乳化沥青稀浆封层是一种由水质高分子改性乳化沥青与轧碎密集料、矿物填料、水和添加剂组成的表面处治层。特点是可以进行薄层摊铺,凝固快,施工后lh内就可开放交通。由于改性乳化沥青稀浆比普通的稀浆封层固化时间快,所以改性乳化沥青稀浆封层可以比传统的稀浆封层厚。主要用于路面构造修整、龟裂、车辙等病害的处治,也可用于密封和提高路面的抗滑处治。

(二)裂缝填封

是一种用高粘度高弹性的裂缝密封胶对裂缝进行填封的养护方法,根据裂缝的大小,养护方法不同。一般对宽2mm以下的裂缝不做处理,2-6mm可在表面上作贴封式的封面处理,6-12.7mm需进行扩缝处理,再注入密封胶。对宽度大于12.7mm的裂缝要进行修复性养护。缺点是作业复杂,施工时间长。

(三)薄层罩面

在原有路面上加铺一层厚度不超过2.5cm的热沥青混合料。薄层罩面可以有效地防止品质正在下降的路面继续恶化,改善其平整度,恢复路面的抗滑阻力,校正路面的轮廓,对路面有一定的补强作用,但养护费用较高。薄层罩面在施工中最大的困难是由于层面较薄、轻易冷却又不宜使用振动压路机,因而不易达到较高的密实度。因此,正确的混合料设计、温度控制、碾压工艺和压路机选型显得尤为重要。

三、沥青路面早期病害处治的方法

(一)路面出现网裂,没有明显的变形,也为出现唧浆,可采用改性乳化沥青灌缝涂刷一层,防止雨水的渗透。出现裂缝,但未出现明显的错台(在5mm内),也无啃边现象,可用灌热沥青的方法作防水处理,防止雨水的渗透;对于裂缝大于5mm的,可采用改性沥青灌缝或灌缝胶进行处理。对于裂缝很大的,必须将裂缝两边的沥青混凝土开挖先用水稳定好,收缩性小的半刚性材料处理基层,再用新的混合料摊铺。

(二)路面车辙和功能性破坏的处治,近几年来改性沥青混合料的生产施工实践证明,采用改性沥青混合料是处治和延缓路面车辙的有效方法,也能提高改善路面的通行功能。

(三)面层松散和局部沉降,对于面层上的病害可采用修路王热烘添加适当的新料,人工搅拌均匀,压实补强,在地表温度降低50℃以下后开放交通。

(四)路面推移及泛油的处治,铲除路面推移部分,用符合要求的新混合料摊铺、压实,与旧的混合料结合紧密。铲除含油量高的泛油面层,用新混合料重新铺筑,新混合料应注意适度降低沥青和细集料的含量,提高混合料中多角碎石颗粒的含量,施工时尽量避免摊铺不均匀的现象。

四、沥青路面维修处治的技术要求

(一)表观确定的病害面积四周扩大10~15cm;用3m直尺检查大于5mm的点应在修补范围内;范围四周线要横平竖直, 与标线呈垂直和平行状。

(二)修补处治的床面要干净,无杂物和浮灰、无松动的集料,床低无龟裂和唧泥,渗水现象,出现潮湿床面时要烘干才能进行下一道工序。

(三)修补的四周要布满粘油层但不能流动;四周接缝面层要涂刷冷补胶;四周接缝填料要约高一点,加大振压遍数,提高四周填料的密度;多层次修补要形成台阶,台阶宽度要大于10cm;修补表面不出现离析现象。

(四)分层填筑时,下面层厚度可以适当调整,上面宜在4cm厚,松铺系数控制在1.16~1.2;有病害的两处坑槽相距不到1m时,面层应连成一个修补面;四周接口用3m直尺检查小于5mm才能保证接口平顺;先用细的集料填边碾压时先压边逐渐向中间推进,压实度是保证平整度的首要条件,补料温度不能低于120℃,维修开口的面积要保证每层压实机具都能下去正常工作,采用小型机具作业,碾压遍数不得少于5~6遍,确保每层的压实度。

五、结束语

高速公路沥青路面的早期处置非常重要,它能减少后期的大中修次数和费用,并能保证路面具有良好的使用功能和服务能力,所以作为公路相关人员要对沥青路面的早期病害给予足够的重视。

参考文献:

[1]公路养护技术规范(JTJ 073—96).北京:人民交通出版社,1996.

[2]公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2—2001).北京:人民交通出版社,2001.

[3]公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006).北京:人民交通出版社,2006.



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