- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:公路工程沥青路面在长期的应用过程中,会产生裂缝、坑槽、车辙等各种质量病害,这对沥青路面行驶的舒适度和安全性造成了很大的影响,因此,需要根据实际情况,对其进行合理有效的养护,才能使沥青路面的路用性能得到有效的修复,从而提高其使用寿命首先分析沥青路面常见质量病害及形成原因,然后以实际公路工程项目为例,综合研究沥青路面不同质量病害应用的养护施工措施,以期为后续类似项目养护施工提供借鉴。
关键词:公路工程;沥青路面;质量病害;养护施工
1.沥青路面质量病害类型及形成原因
1.1.裂缝
公路工程沥青路面在长时间使用之后容易发生裂缝质量病害,而且此类病害表征无规律性,裂缝类型包括网状裂缝、横纵向裂缝等,裂缝可以单独形成,也可能与沉陷、涌起等相关病害一同出现,但是不同类型的裂缝质量病害形成原因具有一定的差异性。若沥青路面裂缝质量病害处置不及时,就会加剧裂缝的持续性发展,从而使积水等渗入路面内部结构,严重影响沥青路面的整体性能。裂缝的形成时间相对较长,初期并不会对车辆行驶造成较大影响,但是任由裂缝长时间发展,尤其是受雨雪等自然条件的长期性作用,积水就会顺着裂缝进入沥青路面结构内部,从而导致基层结构破坏,严重影响沥青路面质量。
1.2.车辙
车辙病害属于一种变形类质量病害,指的是车辆在路面行驶之后产生的永久性压痕,主要用于对沥青路面运行状态等进行评价,需采取合理、有效的养护处置措施。沥青路面车辙质量病害的形成原因分为结构因素、磨耗因素以及压密因素等。其中结构因素指的是前期设计阶段、施工阶段存在缺陷,导致路基或路面结构层的整体强度较弱;磨耗因素指的是受车辆轮胎及环境条件的影响而出现车辙病害;失稳因素是造成沥青路面出现车辙病害的一项重要成因,受车辆荷载产生的路面剪切力影响,会造成轮胎部位混合料出现横向移位,从而产生车辙。此外,沥青路面车辙质量病害的严重程度和沥青路面设计、材料性能质量存在着密切关系,若沥青混合料配合比设计不科学、路面结构不稳或路面过度磨损等,都可能会造成沥青路面出现车辙病害。
2.项目背景
某公路工程项目的全线长度是27.335km,起讫桩号为K29+067~K56+402,采用双向四车道,限定行车速度为60km/h,设计的路面结构为沥青混合料面层(厚度为5cm)+水泥稳定碎石基层(厚度为20cm),项目于2009年正式建成使用。经过长时间的运营,现如今沥青路面已经出现了各种各样的质量病害,严重威胁到行车安全,为了能够有效改善路面质量,讨论研究后确定选择养护技术实施沥青路面病害处治。
3.沥青路面病害养护施工技术
3.1.裂缝养护
以沥青路面裂缝质量病害为例,关于横向裂缝、网状裂缝等主要选择以下养护施工措施:灌缝,其适用于横向裂缝、纵向裂缝以及反射裂缝的修复处治,比如裂缝宽度范围为1~5mm,主要选择乳化沥青实施灌缝处理;裂缝宽度>5mm,灌缝作业选择的材料为改性沥青,但是在灌缝作业前必须将沥青路面裂缝内部的杂质清理干净,同时在灌缝结束之后需要在裂缝表面均匀洒布一层石屑或者粗砂(粒径范围控制为3~5mm),以提升灌缝效果;结构层修复,首先需要作业人员将裂缝部位的失稳结构层清除,然后将积水清理干净,最后重新铺筑,其主要适用于沥青路面结构层强度减弱而引发的网状裂缝;路基加固处理,通常选择注浆加固技术,以沥青路面裂缝质量病害处治为例,加固深度大约为20~40cm,基本采用消石灰(5%~10%)或者水泥(4%~6%),最后重新进行基层与面层铺筑,此项养护施工技术措施通常应用在路基结构失稳而产生的网状裂缝质量病害。结合此公路工程项目沥青路面质量病害调查情况,在实施沥青路面裂缝质量病害养护处治之前,需要加强作业路段的封闭管制,并认真做好交通指挥,将作业施工造成的交通影响降到最低。此项目中针对宽度未超过1mm的裂缝,暂时不采取措施进行养护处置,但是需要定期进行检查,以防止裂缝持续性扩大。针对宽度为1~5mm的裂缝,选择专用工具把裂缝内部的灰尘等杂质清理干净,紧接着在裂缝中注入沥青混凝土,从而实现裂缝的有效修补。针对宽度>5mm的裂缝,需要把裂缝部位清理干净,紧接着通过开槽机实施裂缝开槽作业,以沥青混合料为材料实施裂缝修补,最后完成均匀摊铺与密实碾压。
3.2.唧浆养护
此公路工程项目中沥青路面唧浆质量病害养护处治之前,需要认真做好洒水处理,然后通过车辆荷载作用后,精准确定沥青路面唧浆病害部位,根据严重程度制定合理、可行的养护施工方案。应先把沥青路面唧浆病害部位铣刨到基层顶面,仔细检查基层外观状态,若基层呈现破碎状态,则需要以速凝混凝土或沥青碎石作为填缝材料,然后均匀洒布一层SBS改性沥青实现封层处理,最后按照中上面层结构实施处理,同时中上面层之间需要洒布黏层油。
3.3.坑槽养护
目前,沥青路面坑槽质量病害养护采用的施工技术包括热料填补、热烘修补以及冷补。以热料填补为例,技术人员需要把坑槽病害范围进行扩大处理,紧接着采用液压镐与切缝机等设备对修补位置的沥青混凝土进行清除处理,同时认真做好松散、油污清洁等处理,然后均匀喷洒黏层油,以分层方式填筑新的沥青混合料,最后完成表面接缝部位的处理。但是必须注意热料填补技术只能应用在水损害引发的沥青路面坑槽病害。以热烘修补为例,需要将沥青路面原坑槽病害范围扩大30cm,紧接着通过加热板把沥青路面温度提升到140℃之上,采用专业设备耙松沥青路面,同时掺入适量的新沥青混合料,均匀摊铺之后进行密实碾压。以冷补技术为例,同样需要将坑槽病害范围扩大,然后通过分层方式填筑冷料,但是必须把各层填筑厚度控制在2~3cm,最后采用碾压设备实现密实碾压。此公路工程项目中沥青路面坑槽质量病害养护施工选择的技术为热补与冷补,其中冷补主要在温度相对偏低条件下进行使用。针对沥青路面坑槽质量病害部位进行清洗与开挖,将沟槽清理干净,紧接着从沟槽内填补沥青混合料,最后采用碾压设备密实碾压。
3.4.车辙养护
结合沥青路面车辙质量病害实际情况合理确定铣刨深度,而在面层铣刨过程中不可保存夹层,同时认真完成中面层拉毛处理,但不可破坏中面层。在接缝部位铣刨阶段,纵向接缝台阶宽度≥40cm,横向接缝错开1.0m,针对机械铣刨难以作业的位置,则通过人工方式铣刨。铣刨结束之后,需要实施清理与洒油处理,主要采用高压风机将作业面吹干净,保证无任何杂质,紧接着喷洒一层透层油或者黏层油,从接缝垂直部位填补沥青混合料,以增强沥青路面的防水性能。
4.结束语
综上所述,公路沥青路面经过长时间的运营,由于自然条件、气候和行车荷载等因素的作用,不可避免地会产生各种质量缺陷。因此,要根据沥青路面的质量和病害的实际状况,找出造成这种现象的主要因素,在此基础上,制定出一套合理可行的养护施工技术,选择合适的养护施工技术,只有这样,才能有效地抑制病害的继续发展,提高沥青路面的各种性能,恢复行车安全和舒适。
参考文献
[1]李晓慧.公路沥青路面病害及养护施工技术研究[J].居舍,2021,(36):55-57.
[2]蔡萍萍.公路工程中路基路面病害治理对策研究[J].运输经理世界,2021,(09):21-22.
[3]沈水斌.公路沥青路面病害及养护施工技术研究[J].运输经理世界,2020,(14):121-122.
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