胡大鵬 趙輝
摘 要:隨著瀝青常見病害的不斷增多,病害復(fù)雜程度不斷增加,常規(guī)維護(hù)方法在實(shí)際應(yīng)用中也存在著諸多問題,亟需優(yōu)化和改進(jìn)?;诖?,探討瀝青路面病害常見類型,以及強(qiáng)化瀝青路面常見病害養(yǎng)護(hù)技術(shù)的必要性,分析現(xiàn)階段瀝青路面常見病害養(yǎng)護(hù)中的問題,提出瀝青路面病害養(yǎng)護(hù)處治措施,進(jìn)一步提高瀝青路面的耐久性和抗壓強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;常見病害;養(yǎng)護(hù)處治技術(shù)
中圖分類號:U418.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2096-6903(2023)07-0030-03
1 瀝青路面特性
瀝青是一種在半剛性和柔性基礎(chǔ)上敷設(shè)厚薄適宜混合料,可以提高路基構(gòu)造的平衡穩(wěn)定和硬度。與砂石路面比較,瀝青公路具有更平整的外表、更少的接縫、行車更順暢、噪聲更小、成本更低以及養(yǎng)護(hù)更方便等優(yōu)點(diǎn)。
瀝青路面是道路建設(shè)的關(guān)鍵構(gòu)件,但也存在一定缺陷。瀝青對溫度變化非常敏感,夏季高溫會造成道路表面泛油變軟。而冬季降溫時,瀝青材料會變得比較軟弱,容易出現(xiàn)裂縫等問題。
2 瀝青路面病害常見類型
瀝青路面病害包括車轍、裂紋、水損害和坑槽等。不同區(qū)域的自然環(huán)境會導(dǎo)致不同類型病害,例如天氣炎熱的地方,可能更容易出現(xiàn)車轍;而在天氣嚴(yán)寒的北方地區(qū),低溫裂縫最為為最常見;降水量較多地方則容易出現(xiàn)水損害。
2.1 車轍
車轍病害是一種永久性道路變形,其特征是沿著輪胎軌跡方向出現(xiàn)縱向凹陷,其深度一般在10 mm以上。這種病害發(fā)生一般是由于道路溫度變化劇烈,或者車輛荷載和道路渠化等原因所致。
車轍可以分為3個主要類型:①失穩(wěn)型車轍。路面施工問題引起的瀝青路面整體結(jié)構(gòu)緊實(shí)度不夠出現(xiàn)失穩(wěn)型車轍。②結(jié)構(gòu)型車轍。路面結(jié)構(gòu)受到交通荷載的影響而發(fā)生整體變形出現(xiàn)結(jié)構(gòu)型車轍。③磨耗型車轍。瀝青路面整體結(jié)構(gòu)頂層材質(zhì)受到輪胎損耗和自然條件的長期影響出現(xiàn)磨耗型車轍。
2.2 裂縫
瀝青路面縱向裂縫可以分為兩種類型:①側(cè)向裂紋。由于氣溫降低使得施工材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生高溫應(yīng)力,從而引發(fā)低壓收縮,形成側(cè)向裂紋。此外,地基裂紋也會反映到地面上,進(jìn)一步加劇側(cè)向裂紋發(fā)生。②縱面裂紋。由于施工材料內(nèi)部溫度發(fā)生變化引起,施工過程中壓實(shí)不均導(dǎo)致地基發(fā)生不規(guī)律沉降,從而引發(fā)縱面裂紋。此外,施工還會造成縱面裂紋發(fā)生,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使得地基更加不穩(wěn)定。由于低溫收縮、瀝青老化和地基不均勻沉降等多種因素,從而影響整個道路的完整性。
2.3 水損害
在冰凍和多雨地區(qū),瀝青路面的水侵害更為嚴(yán)重。水浸入瀝青料中會大大降低其粘著性,進(jìn)而致使瀝青混合料強(qiáng)度大幅度降低。同時,也促使集料表層更易于吸附水分,進(jìn)而使水泥聚合物瀝青從集料表層分離,最終造成剝離病害的產(chǎn)生。
2.4 坑槽
坑槽病害是路面損壞的常見現(xiàn)象,是由于路面骨料剝落導(dǎo)致結(jié)構(gòu)凹陷。根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),坑槽病害可以分為輕度和重度兩種類型。在施工過程中,坑槽損傷可以表現(xiàn)為3個不同的類型:自上而下型、自下而上型和伴隨型。
3 強(qiáng)化瀝青路面常見病害養(yǎng)護(hù)技術(shù)的必要性
3.1 提高公路工程的安全性、耐久性
隨著科技的進(jìn)步,瀝青路面施工設(shè)計(jì)理念和工藝也在不斷發(fā)展,使得瀝青路面常見病害防護(hù)技術(shù)在實(shí)踐中得到有效應(yīng)用。在公路工程施工過程中,有效的防護(hù)措施對于確保瀝青路面質(zhì)量和使用功能至關(guān)重要,可以提高道路承載力。通過科學(xué)合理分析和運(yùn)用常見瀝青病害防護(hù)技能,可以有效地提高瀝青路面的耐久性,從而有效預(yù)防瀝青路面出現(xiàn)安全事故,確保公路交通網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。因此,應(yīng)及時采取有效的防護(hù)措施,確保瀝青路面的安全。
3.2 確保瀝青路面施工的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益
對常用的瀝青路面病害采用科學(xué)的養(yǎng)護(hù)技術(shù),不僅可以提高瀝青路面養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量,還能有效地防止瀝青路面出現(xiàn)病害,從而保證公路施工的效率和穩(wěn)定性。因此,應(yīng)采取有效的防護(hù)措施,加強(qiáng)對瀝青路面常見病害的防護(hù),以確保公路施工的工程質(zhì)量和安全。施工隊(duì)伍應(yīng)根據(jù)瀝青路面病害的特點(diǎn),科學(xué)合理地選擇和審查施工養(yǎng)護(hù)方案,以確保工程養(yǎng)護(hù)質(zhì)量達(dá)到最佳水平。
4 現(xiàn)階段瀝青路面常見病害養(yǎng)護(hù)中的問題
4.1 滲水、車轍病害、裂縫問題頻繁出現(xiàn)
瀝青路面公路在施工過程中的病害主要原因是滲水,而滲水又會受到多種因素的直接影響,尤其是施工環(huán)境和水文地質(zhì)條件。路面施工方法和瀝青混合料配制會直接影響道路的質(zhì)量,積水會通過各種渠道滲入基層,破壞基層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度。完成施工后,如果防排水系統(tǒng)未能及時有效地排出道路上水分,就會造成道路滲漏現(xiàn)象。由于混合料中存在孔隙,積水可以滲入道路內(nèi)部結(jié)構(gòu),進(jìn)而危害道路使用壽命,甚至引發(fā)滲漏病害。隨著當(dāng)前道路交通負(fù)擔(dān)的不斷增加,汽車對道路施加的壓力將導(dǎo)致混合料性能的變化,從而減弱瀝青路面的承載能力[1,2]。此外,由于汽車多次碾壓,以及混凝土材料配比和基層壓實(shí)不當(dāng)?shù)纫蛩?,也會造成車轍病害出現(xiàn)。
4.2 病害養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用水平不足
當(dāng)前,對高速公路混凝土損傷的養(yǎng)護(hù)工作,提出了更高的技術(shù)要求。但實(shí)際中,混凝土材料質(zhì)量管理和配合問題尤為凸顯,容易產(chǎn)生瀝青和混合料不均勻等情況。道路澆筑材料管理不當(dāng)會導(dǎo)致粘附性下降,致使道路發(fā)生病害。在公路工程設(shè)計(jì)和施工過程中,要科學(xué)制定和審查實(shí)施方案,以確保項(xiàng)目順利完成。
在瀝青路面養(yǎng)護(hù)過程中,由于裂縫損傷和滲漏問題的多樣性,應(yīng)制定完整的措施和養(yǎng)護(hù)方案,以有效預(yù)防和控制風(fēng)險(xiǎn)。瀝青路面常見病害防護(hù)存在技術(shù)難點(diǎn),應(yīng)采取科學(xué)多樣的防護(hù)措施,提高道面路構(gòu)的剛性和穩(wěn)定性,降低施工和運(yùn)營中的病害風(fēng)險(xiǎn),提高公路工程項(xiàng)目的抗壓能力,緩解道路結(jié)構(gòu)在實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)的變形問題,從而有效地保障公路工程項(xiàng)目的安全可靠運(yùn)行[3]。確保瀝青路面質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),滿足使用需求。
5 瀝青路面病害養(yǎng)護(hù)處治措施
5.1 車轍處治
高溫安全性不足是形成車轍的主要原因,進(jìn)一步提高瀝青整體性能是預(yù)防車轍的關(guān)鍵。通過進(jìn)一步優(yōu)化瀝青和材料間的結(jié)合力,能夠避免車轍出現(xiàn)。針對結(jié)構(gòu)型車轍,基層材料應(yīng)符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),并且完全碾壓夯實(shí),以滿足工程項(xiàng)目的實(shí)際需要。針對磨耗型車轍,應(yīng)改善混合料級配,并合理調(diào)節(jié)交通量[4]。為了解決車轍病害問題,應(yīng)該在道路上部加一層薄薄的覆蓋層,這種覆蓋層應(yīng)采用具有高強(qiáng)度的施工材料,以提升原有瀝青路面的耐高溫性能,提高車轍道路面的平整度,進(jìn)而提升行駛舒適性。
5.2 裂縫處治
5.2.1 縱向縫處理技術(shù)
縱向縫處理技術(shù)是一種有效的路面病害防治方法,可以有效地減少縱向縫數(shù)量,從而避免網(wǎng)裂和其他更嚴(yán)重問題的出現(xiàn)。一般來說,縱向縫處理方法有兩種方法:冷補(bǔ)灌縫和熱補(bǔ)灌縫。冷補(bǔ)灌縫:灌縫料可以有效地修復(fù)最大長度為20 mm裂紋,利用送風(fēng)機(jī)清理裂縫中雜質(zhì),而后將灌縫料灌入裂縫中。最后,利用橡膠掃帚將灌縫料涂刷到裂縫上,這個方法相對簡便,只要求在常溫條件下即可。熱補(bǔ)灌縫:要將原有縫寬擴(kuò)展到超過1 cm,而后利用送風(fēng)機(jī)將縫中塵土清理完畢[5]。采用流動的熱瀝青,通過灌縫機(jī)慢慢灌入裂隙中,使其達(dá)到充分飽滿狀態(tài),在瀝青凝結(jié)后,去除縫外面剩余瀝青。
5.2.2 龜網(wǎng)裂處理技術(shù)
龜網(wǎng)裂是一種極其嚴(yán)重的城市道路病害問題,如若不及早采取預(yù)防措施,將會對城市道路壽命造成極大的損害,甚至可能引起城市道路坍塌。因此,為了有效防止龜網(wǎng)裂,應(yīng)該采用幾個環(huán)節(jié)的預(yù)防措施來加以解決。
在龜網(wǎng)裂初期,由于病害較少且較輕,路上車流量較大,基層處置可能會造成城市道路交通擁堵和道路交通堵塞問題。為了解決這一實(shí)際問題,一般采用薄層覆蓋處置,先對病害部分進(jìn)行清除,而后噴灑乳化瀝青,等到破乳以后再撒上米砂,這種方法既經(jīng)濟(jì)又安全,而且對汽車駕駛沒有太大危害。
當(dāng)?shù)缆仿坊『木W(wǎng)裂變成龜裂問題時,應(yīng)該采用挖補(bǔ)技術(shù)保護(hù)措施,對原有的病害問題部位加以銑刨,并按照原有的路面結(jié)構(gòu)層加以恢復(fù)處理,以保證病害問題得到控制[6]。
在施工過程中,一旦發(fā)現(xiàn)原地基存在松軟問題,應(yīng)該盡快予以換填處理。在道路施工過程,嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)層澆筑工藝施工,以確保線路工程質(zhì)量達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。
5.3 水損害處治
為了進(jìn)一步提高道路穩(wěn)定性,減少水損失,瀝青路面施工應(yīng)具備較好的給排水能力。因此,應(yīng)盡可能選用黏度較大的混凝土施工材料,并使用粉塵濃度低的堿性材料。在施工過程中,應(yīng)確保材料完全干燥,無雜質(zhì),并且確保攪拌均勻。
水損害應(yīng)該通過改變?yōu)r青混合料特性和施工方法來解決。首先,應(yīng)該提升瀝青混合材料抗水能力。其次,應(yīng)通過配置內(nèi)部設(shè)施來改善水環(huán)境,如增加土工格柵或設(shè)置排水地基,來改善公路施工內(nèi)部給排水溝。最后,應(yīng)該完善城市道路外側(cè)排放管,如修造給排水溝。面對曾經(jīng)發(fā)生過的水損害等問題,應(yīng)該采用熱補(bǔ)或冷補(bǔ)的方法來進(jìn)行修復(fù),以確?;謴?fù)正常。
5.4 坑槽處治
解決坑槽病害的方法有很多種,包括使用熱料填充、熱烘修復(fù)和冷補(bǔ),也可能使用微波維護(hù)技術(shù)來加以解決。
5.4.1 微波養(yǎng)護(hù)技術(shù)
微波養(yǎng)護(hù)車一次性加熱瀝青混合料(冷材料),重量約600 kg,加溫時間約20 min,可以修補(bǔ)5~6 m2(厚度50~70 mm)的坑槽。該設(shè)備配備一臺發(fā)電機(jī)組,可以為破碎路面提供動力電源??刂泼姘迳系闹悄軘?shù)字溫度儀可以實(shí)時監(jiān)測被加熱材料的工作溫度和持續(xù)時間,并可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。采用微波加熱技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)180℃范圍內(nèi)的連續(xù)加溫,無需人工干預(yù),而且材料加熱均勻,恒溫保持時間也更長。
5.4.2 微波坑槽養(yǎng)護(hù)技術(shù)
微波坑槽養(yǎng)護(hù)可以有效地處理車轍,提高瀝青路面使用壽命。微波坑槽養(yǎng)護(hù)可以快速修補(bǔ)路面坑槽,不會影響城市交通和減少對城市交通的影響。對于小于5 m2的坑槽,修補(bǔ)時間可以控制在20 min內(nèi)完成。如果路面上有多個坑槽,但總面積小于5 m2,可以在30 min內(nèi)開放通行,這樣可以完全解決同時封堵多個路口或夜間封堵道路的問題。為了確保安全性,發(fā)電機(jī)組采取靜音隔絕,整體修補(bǔ)過程不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生任何影響,余料隨車運(yùn)走,其他料可以再生使用。每個作業(yè)小組只需4個人、一臺通勤車和一臺微波養(yǎng)護(hù)車,可以大大降低勞動強(qiáng)度,改善工作環(huán)境,從而有效降低養(yǎng)護(hù)成本。
當(dāng)前,為了提高公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)資源共享技術(shù),可以和多條公路共用一支養(yǎng)護(hù)團(tuán)隊(duì),并合理節(jié)省大量的人力資本和技術(shù)設(shè)備投資。在地基良好的狀況下,采用該技術(shù)修復(fù)的坑槽質(zhì)量更高,更加完整,無任何損傷。
5.5 松散處理
5.5.1 坑塘處理技術(shù)
坑塘是一種常見路面病害,會對道路安全造成嚴(yán)重危害。因此,必須及時修補(bǔ)坑塘。通常解決這個問題方法是使用冷補(bǔ)劑進(jìn)行修復(fù),這種材料不受坑塘數(shù)量種類、尺寸和氣溫因素限制,也不需要使用專門的設(shè)備和工具,只要求對坑槽加以清理,加注冷補(bǔ)劑,并沖擊夯實(shí),即可恢復(fù)路面通行。瀝青修補(bǔ)可以根據(jù)坑槽數(shù)量種類、尺寸、氣溫和天氣因素進(jìn)行調(diào)整,特別適用于急需修補(bǔ)大量坑塘的情況。通過瀝青路面修復(fù),可以靈活方便地實(shí)施,無需依賴設(shè)備,只要求對坑塘進(jìn)行切割處理,打掃完畢后鋪上石料,然后灌入瀝青充分壓實(shí)后即可通行。
5.5.2 麻面處理技術(shù)
麻面處理包括3種方法:①在麻面面積較小時,通常會覆蓋1 cm厚的薄膜。②在麻面面積較大時,通常會銑掉上層,然后在表面涂上粘合劑,鋪設(shè)瀝青混凝土面層。③采用1 cm厚的稀漿封層,可以有效防止麻面位置瀝青老化,同時減少油質(zhì)的流失。
6結(jié)束語
瀝青路面病害的發(fā)生受多種因素影響,無論是設(shè)計(jì)還是施工都會存在諸多挑戰(zhàn)。由于瀝青路面病害的早期特征,在優(yōu)化設(shè)計(jì)時,更為重要加強(qiáng)施工管理,以進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。通過標(biāo)準(zhǔn)化施工,可以在改善瀝青路面性能的同時,增長其壽命,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。
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