王永鑫
試述高速公路瀝青路面早期損壞及預防性養(yǎng)護
王永鑫
近年來,我國高速公路建設得到全面發(fā)展,據(jù)2014年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,總里程已經達到120 000 km,位居世界前列。隨著高速公路的不斷建設,路面早期損壞也呈現(xiàn)逐年上漲趨勢,因此必須做好高速公路的預防性養(yǎng)護,提高公路建設質量,延長公路的使用壽命,并且為安全行車提供保障。文章主要探討關于瀝青路面早期損壞以及相關的養(yǎng)護管理措施,對提高我國高速公路建設質量具有現(xiàn)實意義。
高速公路;預防性養(yǎng)護;措施;瀝青路面
所謂的預防性養(yǎng)護技術,即為經過定期的觀察和檢查路面狀況,在未出現(xiàn)損壞或有損壞的趨勢時,通過分析損壞的原因,進行一系列的預防性養(yǎng)護措施;或在已經出現(xiàn)微小病害后,但還未發(fā)生結構型的破壞之前,及時發(fā)現(xiàn)和處理這些微小的病害,防止其擴大,延長高速公路的使用壽命,使路面狀況呈現(xiàn)良好態(tài)勢,防止或推后路面大修的出現(xiàn);并且節(jié)約了投資的資金,是一種具有主動性、前瞻性、針對性、計劃性的超前處置措施,能夠使得成本效益最大化,具有極大的環(huán)保效益、社會效益、經濟效益。及時地修復瀝青路面的微小病害,能夠防止水分入侵導致破壞路基,進而導致整體結構性的破壞,可以延緩由于交通荷載或者環(huán)境的作用下導致路面使用性能的下降,減緩使用質量惡化的速率。
2.1高速公路早期破壞的形式
①水損壞,表現(xiàn)為坑槽、面層松散或者剝落等。 ②橫向裂縫,這種病害出現(xiàn)較為普遍,主要由于半干型基層的干縮或者瀝青的溫度性收縮所引起,也有可能是路基的壓實度不足。③縱向裂縫,主要是由于路基的不均勻沉降,多發(fā)生于路面加寬處或半填半挖的路基處。 ④龜裂,主要是由于早期修建公路技術水平較低,瀝青路面結構強度不足,形態(tài)為多條平行的縱縫,之間出現(xiàn)橫向或斜向裂縫,形成龜裂。 ⑤車轍,主要是由于重型車輛或者超載車輛的增多,瀝青混合料級配設計的不合理、壓實度不足、穩(wěn)定性較差,使得路面在重型荷載作用下出現(xiàn)固結或者側向剪切位移從而出現(xiàn)車轍。⑥波浪,主要原因是路面施工質量較差或者瀝青混合料級配設計的不合理,導致路面材料難以抵抗車輪的作用;在縱坡段,在高溫的作用下也會出現(xiàn)波浪情況。⑦松散,主要是水的荷載作用嚴重的地段。⑧坑槽,主要是由于龜裂和松散等病害發(fā)展后的結果。⑨沉陷,主要在半填半挖中壓實困難、構造物的兩端或者填方較高的路面上引起,主要原因在于路基壓實度的不足。⑩剝落,主要由于瀝青混合料中使用了酸性或中性的石料,從而導致瀝青以及集料之間的粘附性不足,在交通荷載的作用下,集料從路面上剝落,導致路面麻面的形成,進而持續(xù)發(fā)展成為松散、坑槽或其他早期病害;施工時混合料產生離析也可能導致剝落。泛油,瀝青混合料配比中的瀝青含量過多,空隙率較小,從而導致高溫穩(wěn)定性差,就會使瀝青路面產生泛油。
2.2破壞的主要因素
2.2.1科研方面
主要由于我國的高速公路事業(yè)起步較晚,而發(fā)展的速度卻太快,科研工作的落后,導致我國高速公路在施工,設計環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問題,從而導致瀝青路面在運營期間容易產生破壞。
2.2.2外界因素的影響
①隨著我國經濟的迅速發(fā)展,高速公路的車輛增多,大型車輛重型車輛的數(shù)量也增多,出現(xiàn)超載甚至嚴重超載的情況也越來越多,達到了令人無法想象的程度。交通的荷載是造成早期破壞的主要原因,而這些需要交通部門的嚴加管理,以及人民群眾的配合。
②氣候因素:溫度的變化和水損壞都是高速公路出現(xiàn)早期破壞的主要原因。
③人為因素:高速公路上產生的交通事故,或者車輛發(fā)生的漏油情況,以及千斤頂?shù)氖褂枚加锌赡墚a生早期損壞。
2.2.3混合料的拌和、攤鋪和壓實
碾壓過程不能由于追求平整度,進行低溫碾壓,導致壓實度標準降低;低溫碾壓易造成空隙率過大、壓實度不足,使路面受水損壞嚴重,導致早期破壞;過度碾壓則易造成構造深度偏小,嚴重可能出現(xiàn)泛油病害,影響路面安全穩(wěn)定。碾壓過程要平穩(wěn)、迅速、及時,并要時刻注意保持碾壓要求。
3.1抗滑性霧封層
抗滑性霧封層技術主要是利用專業(yè)的設備將鐵鋼砂以及滲透性佳的油劑型霧封層材料,這種材料可以填封瀝青路面表面的裂隙,起到防止水損壞和防止松散發(fā)生的作用,延緩路面瀝青材料的老化。而鐵鋼砂則可以使瀝青路面粗糙程度增加,增大車與路面的摩擦力,防止事故發(fā)生。該工藝主要可以防止水損壞以及提高瀝青路面抗滑性能,還可以延長路面使用年限。
3.2微表處封層
微表處封層是一種和封漿稀層相似的瀝青路面封層,兩者的主要區(qū)別在于集料、粘接物以及混合料配合比不同,微表處設計要求更高,微表處封層采用經聚合物改性乳化的瀝青,但隨著科研技術的進步,二者的差距正在進一步縮小。按一定配合比拌合后的微表處封層,通過專用的車輛進行攤鋪在路面上,可以達到防止瀝青路面老化、松散以及裂縫的作用。
3.3清灌縫
預防性養(yǎng)護主要針對溫縮裂縫、反射裂縫進行預防性養(yǎng)護,利用專用的清灌縫機進行縫養(yǎng)護,一般工序為:預備工作→備料→開槽(沿裂縫走向)→清縫(吹干加熱,清除縫內雜物)→灌縫(壓入專用灌縫料)→人工刮平形成封膜→固化→開放交通。
綜上所述,我國的高速公路在經過高速發(fā)展的時期后,是沉淀下來的養(yǎng)護為主的時期,而養(yǎng)護的時期,最重要的莫屬預防。預防性養(yǎng)護在我國起步較晚,科研較少,還沒有得到足夠的重視,從業(yè)人員認識和學習到預防性養(yǎng)護是當務之急,在預防性養(yǎng)護上,我們還需要多向其它國家學習先進的技術,多發(fā)展,以節(jié)省在高速公路上浪費的大量資金。
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