浅议高速公路沥青路面病害与处理技术
摘要:因沥青混凝土路面的耐久性与舒适性,我国高速公路很多都采取了沥青刚性基层路面。
但是沥青路面的一些缺陷也是很明显的。
造成沥青路面问题的成因多种,总体可以分为结构性破坏与功能性破坏。
本文从高速公路沥青路面的病害出发,探究了原因与处理技术。
关键词:高速公路沥青路面刚性路面
中图分类号:u412.36+6 文献标识码:a 文章编号:
当前我国高速公路路面大部分采取的是刚性基层路面,青混凝土路面的耐久性与舒适性,我国高速公路很多都采取了沥青刚性基层路面。
但是沥青路面的一些缺陷也是很明显的。
造成沥青路面问题的成因多种,总体可以分为结构性破坏与功能性破坏。
在高速公路采取的基本结构为:双层沥青面层与三层沥青面层。
一、沥青路面常见病害及产生原因
(一)裂缝:沥青路面产生开裂的原因很多,雨水与融雪在沁入沥青的层面后,无法再往积料层下渗,在沥青与料层之间产生水膜,行车碾过造成了沥青与基料的分离,进而造成了结构性破坏裂缝。
另外一种是沥青经过高温与低温的骤变产生了裂缝,称之为非荷载裂缝。
(二)坑槽:沥青路面的坑槽往往都有一个形成的过程,开始是局部龟裂、松散,在行车荷载和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。
坑槽可分为以下几种:
路面厚度不够性坑槽;粘结层不牢坑槽;水损害性坑槽;运营期间车辆运输重物刮撞形成的坑槽;基层、低基层损坏产生翻浆形成的坑槽。
(三)车辙:沥青路面的车辙,被定义为在道路延长方向车轮集中通过位置上所生成的连续的纵向变形。
一是由于沥青混合料热稳定性不足。
还因雨水渗透侵蚀基层表面的材料,使其软化而形成车辙。
最后一种是沥青面层、基层施工时未充分压实,在车辆反复荷载的作用下,轮迹处被进一步压密而出现下陷,是车辙形成的主要原因,车辙主要出现在行车道上,超车道无明显车辙。
(四)网裂:网裂形成的主要原因:路面出现裂缝未及时封堵,雨水下渗后,在行车轮胎的强力泵吸作用下,基层的灰浆被吸出,导致基层破碎松散、沥青层破坏而下陷;基层局部形成不好、强度不够,在行车荷载反复作用下,发生路面网裂,雨水下渗后因浆被吸出或挤出而下降,这种形式的病害主要发生在行车道,严重之处基层完全破坏。
(五)唧浆:在行车作用下路面发生弹簧、裂纹、松散、鼓包、冒泥浆等程度不同的破坏。
唧浆是多种因素综合作用的结果。
首先在于基层用料不当,或拌和不匀,细料过多。
再者低温季节施工的半刚性基层,强度增长缓慢,而路面开放交通过早,在行车与雨水作用下使基层表面粉化,形成浆水。
最后由于在冰冻地区的基层,冬季水分积聚成冰,春天解冻时翻浆。
(六)沉陷:路面沉陷一般是由于基层局部成形不足,强度不够,
在行车荷载和自然因素等作用下形成的。
大面积沉陷则往往是由于填方路基的不均匀沉降或局部滑移引起的。
二、沥青路面病害的维修
沥青路面坑槽的维修一般分为两个时期:春、夏、秋(4月初至10月末),为常规修补期;冬季(1月初至3月末,11月至12月末)、雨天,为应急修补期。
通常,坑槽有四种修补方法:热拌材料修补法、临时应急修补法、冷补材料修补法、热辐射墙修补法。
(一)热拌材料修补法:首先施工组织和施工前的准备工作,首先要有施工人员的准备,施工技术人员要在养护中心抽出2名有技术、有经验的施工人员。
机工要3 —4名懂技术的业务能手;驾驶员5名,民工及看交通标志的人员要根据工程的实际逐步增加至满足要求为止(年龄18—50岁)。
(二)机械的准备。
压路机、切割机、破碎机、吹风机、平板夯等小型机械应提前做好保养。
(三)交通牌的准备。
所有路上要放的标志牌应提前养护准备好,标志要整齐、清洁。
(四)摊铺时所用小型工具的准备。
刮杆、三角尺、石笔、水舀、油桶、钢丝刷、手套及各种油料等。
(五)合理确定封闭路段、现场布置标志设施。
多数情况下高速公路的维修是在不完全封闭的情况下进行的。
若封闭的路段过多致使车辆频繁减速、并道影响通行质量并易引发交通事故。
因此现场施工时要合理确定封闭路段,使之对交通的影响达到最小,
为用户提供安全、舒适的通车环境。
(六)控制维修时间、减少交通影响。
由于高速公路的维修不中断交通作业,对交通影响较大,因此长时间的维修作业,占用整幅或一幅车道时,要控制作业时间。
同时努力开发新的施工方法,实现高速公路的快速度施工。
(七)合理设计行驶路线,做到工序衔接,流水作业。
(八)路面维修的现场管理,高速公路一般以路面养护为中心,养护专项工程为重点。
(九)施工工艺。
坑槽位置的确定,要有施工人员确定,要尽量做到适中,并加以记录,要把当天划线的坑槽作记录,填入挖补日志,以便给拉料的车提供依据。
放样。
用直尺测定破坏部分的范围和深度,按“圆坑方补”的原则,用三角尺划出纵横线,应与中心线平行或垂直坑槽修补轮廓线,挖出的坑槽要规整,应是长方形或正方形。
切割:要用熟练机工,沿坑槽轮廓线进行切割。
切割时应严格按照技术人员现场规定的深度进行。
吹风:用吹风机把切割出来的泥浆全部吹出来,以便于清边。
清边及坑槽清理:要用钢丝刷和刮刀清理边缘的泥土,然后用吹风机吹净槽内的杂物。
如有渗水的坑槽,要用破碎机将稳定砂基层打一小坑将渗水用干布或海绵吸干净,并吹干。
洒粘结油及填料:在干净的槽底、槽壁上薄刷一层粘结沥青,随即将拌和好的沥青混合料填入槽内,用耙子、铁锨将其摊铺均匀,
坑槽边缘填入细料。
压实:符合填料标准后,将坑槽边缘周围的废料清除干净并回收,用压路机静压,先压接缝处1 —2遍,后压中心,最后用振动碾压3—5遍;先压横向,再压纵向,需保证修补后的密实度及平整度。
在碾压的同时需注意边缘处是否多料或缺料,多料应及时清除,缺料应及时增加。
清理施工现场:将所有废料都装入车内,回收到指定地点,不准乱扔,最后按面层、表层温度降到能放车要求时,收回交通安全标志,开放交通。
三、临时应急修补、冷补料修补方法
此种方法一般在冬季或雨季使用。
临时修补坑槽的紧急措施是为了控制坑槽扩大,防止车辆通过时发生交通意外。
(一)、临时应急修补
作好检查。
当雨天坑槽直径20cm以上,深在5cm以上影响行车安全时,应采取应急修补,平时应做到坑槽不能过夜。
备用材料由养护科统一进料(冬季一定要备足)。
前方施工300米,限速60公里,导向标志,锥形标不少于20个(摆放长度不低于200米),旗2面。
施工车辆统一放施工标志牌。
还要有备用材料。
低温混合料,水泥(42.5以上)、砂、碎石。
在施工过程中,将坑槽内的松散料清除,填入干硬性水泥混凝土(标号为15c)。
低温时搀入防冻剂,拌和时用玻璃水,可达到早强,进行填注整平振捣,白天封闭交通,晚上放行。
也可用其他材料。
(二)、冷补料修补方法
冷补材料有两种:国产的冷补材料用沥青、航空煤油、食用豆油、碎石、砂等拌和而成,能储存3个月左右,随用随取,不受温度限制,碾压成型后,即可通车。
但储存时间短,当气温高时,该材料易损坏;进口的冷补材料,大多是加拿大宁枫的产品,可在-26~49 0c的条件下使用,不受水的限制,粘附性高,温度高,掺入沥青量大。
该产品可存放两年,也可用袋装,需用时在现场加热,填入修补处,但价格比较高。
另外还要封闭交通。
然后用破碎机将坑槽凿成方形,把废料清除,用吹风机吹干。
最后是填冷补料,袋装冷补料要用人工捣碎,放入坑槽内,一定要掌握好松铺系数,一般应根据坑槽的深度掌握,然后找平压实,压实到成形为止。
最后就是收标志,开放交通。
结语:高速公路的建设与养护工作的开展方兴未艾,为我国经济建设与人民出行的便利提供了强大的保障,但是高速公路养护方法的探讨与完善、创新与实践,都可以为我国高速公路的建设起到事半功倍的效果。
参考文献
1.姚市统.《高速公路沥青路面施工与维修技术》.人民交通出版社,2004年5月
2.张冰生.《我国高速公路养护管理手册》.人民交通出版社,2010年12月。