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摘要:沥青路面是指在各种矿质材料中加入沥青而铺筑的各种路面。沥青路面在施工的过程中,可能由于种种原因使得路面存在一定的缺陷,在加上通车一段时间以后加上受到环境以及路况的影响,往往会产生各种不同类型的损坏,使得路面的使用功能受到影响,给行驶的车辆也带来许多不便,因此,拥有先进的检测技术,并且定期对沥青路面进行检测和养护至关重要,检测和养护是路面日常维护工作的重要内容。
关键词:公路;沥青路面;检测方法;养护策略
1.沥青常规指标检测需注意问题
1.1 针入
针入度的检测是指标准针在规定的温度下5s内贯入试样中的深度。这里所使用的针和针连杆组件加上砝码总质量为100g。这一指标是属于分级指标,其反映的是沥青粘稠度的高低,而通过测定3个或以上温度条件下的针入度计算得出的针入度指数PI,用于评介沥青的温度敏感性。对针入度的检测较为简单,仪器和操作步骤都比较简便,因而其重复性和再现性检测要求通常容易达到,检测的信效度较高。在实际工作中,标准针的使用容易碰撞针尖,致使形状发生变化,对结果产生较大影响,因此试验室应配备多根标准针,对于针尖发生碰撞的针应重新检验合格后方可使用。
1.2 延度
沥青的延度检测是需要事先将沥青做成8字型备用,然后测定其在规定温度下拉伸直至断裂的长度。延度反应的是沥青的低温抗裂性,延度越高,说明沥青的塑性越好,在低温下抗裂性越高,也间接反映出沥青低温性能的优劣。规范里规定以15℃延度值作为判定指标,10℃延度值作为选择性指标。但在原料选择的时候,由于在15℃情况下检测出的延度可能会超过相关仪器测量范围(结果记作>100cm),对沥青低温性能的检测不够精准,而在10℃情况下检测出来的延度则会比较精准,因为沥青在10℃的环境中,其延度会大大下降,而这时对其进行检测则更能直观地反映出沥青质量的优劣。
1.3 软化点
即物质达到软化状态的温度值,主要是指无定形聚合物在加热过程中开始变软的温度值。而沥青的软化点则是指沥青在一定条件下达到某一要求黏度时的温度,因而软化点反映的是沥青高温性能的好坏。对于软化点的检测规范规定当软化点低于80℃时应采用水槽法,高于80℃时应采用油浴法,这里需要注意一个问题,因为水与甘油的导热系数不同,介质密度不同对沥青下降时产生的阻力也不同,一般来说油浴法测定的软化点要比水槽法高出几度,即判定两个软化点在80℃附近的样品优劣时,需要采用同一种方法才具可比性。
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1.4 动力粘度
动力粘度显示的是液体粘性的内部摩擦系数(以Pa?s表示),一般来说液体粘度会随着温度的升高而降低,因而对沥青在较高温度时的动力粘度进行检测,能够反映出沥青材料在高温条件下稳定性的好坏。在常规沥青质量检测中,一般是对60℃情况下沥青的动力粘度进行检测,若动力粘度高,就说明沥青的高温稳定性较好,反之,就说明其在高温下的稳定性较差。该指标采用真空减压毛细管法测定,真空减压毛细管的形式有多种,考虑到冲洗比较方便,推荐使用美国沥青学会式(AI式)毛细管,另外需要注意的是低标号沥青及高黏改性沥青等具有非牛顿流动特性,所以60℃动力黏度不同检测方法之间没有互换性。
2.沥青路面科学检测
2.1 沥青路面弯沉及平整性检测
当前普遍应用的检测弯沉方式为贝克曼梁技术。该方式优势在于便利操作,可检测路基以及路面形成的回弹弯沉,缺陷问题则为测试结论会受到人为操作方式的显著影响。沥青路面形成弯沉基于标准温度,即20℃为宜,倘若在他类温度标准下实施测试,则应对温度进行必要的修正。还有一类检测方式为激光测定法,该技术依据光电流数量进行路面产生回弹弯沉状况的分析计算,有效的弥补了上述方式的不良缺陷。
2.2 路面弯沉检测
该方法是用来测量柔性路面强度的具体测量方法有激光弯沉测定仪法和自动弯沉测定仪法。激光弯沉测定仪法的优点是体积较小、操作简单、读数稳定、精度高、造价低、射程远,所以用于钢性路面弯沉检测。测量时,在汽车后轮隙中固定测定仪。通过汽车行驶,带动原来的硅光电池测头上升,激光器的激光束射到电池上,产生光电流,并由这个的大小来计算路面回弹弯沉值。
2.3 直尺检测技术
直尺检测就是利用直尺对一定范围的路面进行平整度直观测量,先将3m直尺放置在沥青路面上,将画图仪设置在一端,檢测中将画图仪从一端移动到另一端,如果路面存在不平整的情况那么画图仪会出现上下的波动,并绘制相关图像。同时滚轮因为输力轮的带动而出现旋转,此时这样的运动会被记录形成图形绘制在纸带上,这样就可获得该范围内沥青路面不平整的情况。采用直尺法进行测量因为测量的范围相对小,所以工作效率较低,已经逐步被先进的测量仪器所替代。
3.沥青路面养护的技术措施
3.1 预防性养护
预防性养护可以延缓交通和环境荷载作用而引起路面使用质量下降,并延长使用周期,分为初期保养、日常保养和预防性季节保养。美国SHRP计算的研究成果之一就是明确了各种表面处治方法对减少寿命周期费用和延长路面使用寿命的重要作用。这一成果表明如果能及时采用正确的预防性养护措施,则在预防性养护工程上花费1美元,以后可节省3~4美元的复新费用,并延迟路面改善时间多达5~6年之久。目前高速公路使用比较广泛的预防性养护措施主要有微表处、喷洒沥青再生养护剂等。
3.2 局部裂缝,破损治理
目前,随着社会经济的发展,车辆的增加,国省道承载压力越来越大,加之以往养护方式不科学,造成了大量的局部裂缝,给道路的稳定性、安全性带来不利影响。另外,通过对国省道沥青路面病害分析可知,有大部分病害都是以裂缝形式出现的,降低了道路的性能,同时也会缩短道路的使用寿命。因此,在进行沥青路面养护中,需要重点关注路面局部裂缝的问题。现阶段,对局部裂缝的处理方法主要有三种,一是贴缝处理、二是填缝处理、三是灌缝处理。每种处理方式都有各自的优缺点,因此需要结合沥青路面裂缝具体状况,选择最合适的处理方式。一般来说,灌缝与填缝的处理方式比较适合公路路面裂缝宽度大于5mm的,而裂缝在5mm以内的比较适合采用贴缝的养护方式。在我国国省道使用中,实际上还存在一些细小的裂缝,相对而言这些裂缝对道路使用性能影响并不大,在夏季的时候可以自行闭合,所以为了提高道路养护的效率,促使车辆正常通行,可以不对细小裂缝进行处理。
3.3 路面沉陷处理技术
国省道沥青路面沉陷是主要病害之一,给车辆通行带来了很大困扰。因此,在沥青路面养护中,需要重点对路面沉陷问题进行处理。在处理之前,需要对国省道沥青路面沉陷状况进行分析,依据其实际沉陷程度采取相应的养护方式与处理措施。如果其沉陷状态已经停止,可以采用修补的方式,使用沥青混合料填满下沉的部位,并将其修复后的路面压平,保证道路保持较强的稳定性。但如果国省道沥青路面下沉呈现不均匀的特点,还需要采用相应的材料进行填压。例如,罩面处理可以应用到大面积下沉的沥青路面中。在路面沉陷处理与养护中,应该对桥头塌陷情况进行重点观察和分析,塌陷严重的情况下,可以借助钻孔压价处置加固桥填土。在进行沥青道路养护时,由于国省道车辆通行数量较多,所以应该最大限速减少对机动车的营运和行驶的影响。
4.结束语
公路路面的养护工作具有长期性、持续性与周期性的特点,所以在公路的运营中,需要跟踪检测其使用情况,同时做出科学合理的评价,选择合理有效的措施进行公路路面的养护,从而保证在最小资金的投入下确保公路路面的长期使用,并提供足够的服务水平。
参考文献
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论文作者:陈彩军
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/30
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