广州市市政工程维修处 广东广州 510000
摘要:道路在城市化发展中扮演着重要的角色,只有将道路工程建设好,城市的经济发展才会取得显著的成效。而道路工程的建设中,预防性养护是其中的关键所在,只有做好道路的预防性养护,才能提高道路的服务质量。本文主要介绍了道路预防性养护的概念,分析了市政道路路面中出现的主要病害因素,并且提出了几种预防性养护的技术措施。
关键词:市政道路;路面养护;措施
市政道路路面养护是保证城市发展的基础性工作,对确保城市市政道路畅通,维护城市交通体系有序运转具有非常重要的作用。近年来,在市政道路的养护上,市政道路预防性养护理念正逐渐融入到市政管养部门中。随着我国经济、技术的发展,市政道路路面预防性养护技术得到广泛的应用。预防性养护不仅能够控制市政道路路面的病害处于早期发展阶段,而且还能够大大降低市政道路的养护成本,延长市政道路路面的使用寿命。
1市政道路路面预防性养护概念及意义
预防性养护属于一套综合性的道路处理系统,是延长道路使用寿命的养护计划。其是在道路结构良好或是病害发生初期即对路面结构进行养护维修的一项措施,不仅有利于道路病害的进一步深入发展,而且能够对路面的通车条件进行有效改善,有利于道路路面使用寿命的延长,保证道路的完好率。通过市政道路预防性养护的实施,有效的确保了道路质量的提升,而且降低了道路维修的成本。由于在道路病害发生之前或是刚有病害先兆时即采取适当的养护措施,这时候不需要投入较大的养护费用即可达到较好的养护效果,预防性养护重要预防,具有较好的科学性和合量性,能够有效的降低道路结构性破坏的发生机率,具有非常好的效益性。
2市政道路路面中出现的主要问题
2.1裂缝
裂缝是市政道路路面最为常见的一类质量病害,在温度应力的作用之下,市政道路路面会出现疲劳裂缝,即横向裂缝;纵向裂缝是由于路基的不均匀沉降,再加上施工阶段填筑土分层厚度不当、台阶处理不规范以及压实度不达标等,在后期车辆荷载作用下产生裂缝。网状裂缝则是因为路面早期裂缝为及时采取措施处理,表层水不断渗透影响,以缝为中心持续下陷,在车辆荷载影响下裂缝周围出现新的裂缝与碎裂。在路面出现裂缝后,如果不及时处理,降水会随着裂缝深入到结构深部,削弱与路基的粘结效果,在后期持续服务过程中,裂缝现象会不断加重,甚至对车辆的行驶产生威胁。
2.2变形
导致路面变形的原因较多。当路面局部路基发生沉降时则沥青混凝土路面局部则会有沉降现象发生,部分地段当回填土达不到夯实度时也会导致路面发生凹陷。当道路荷载次数较多,同时内部稳定性较差时则会导致道路轮迹带中形成车辙,导致路面发生流动变形,在一些车速较快及频繁刹车、启动的地方,由于路面承受着高温及较大的水平剪力,在这种情况下极易导致推挤变形的产生。
2.3道路表层损坏
道路表层受到损坏多表为泛油和磨光两种现象。沥青路面出现泛油是较为常见的病害,由于沥青使用量较大,在设计时孔隙过小,这样沥青混合料发生离析现象时,细料则会集中在一起,这高温环境,沥青的稳定性较差,则会导致路面出泛油现象。沥青路面泛油现象多发生在炎热季节,会对路面的构造及抗滑性产生较大的影响。在沥青混合料中的集料颗粒在行车轮胎反复摩擦会下会导致越来越光滑,或是部分集料材质耐磨性较差,从而导致磨光现象发生。
3.常用市政道路沥青路面预养护的方法
3.1雾封层
雾封层:国外早期应用是将慢裂乳化沥青稀释液或其它雾封剂喷洒(雾化)到现有沥青路面表层的一种路面养护方法,主要用来恢复那些由于沥青在正常使用中氧化造成的轻微干裂、损失小骨料等现象,而且可以封住细小裂缝及表面孔洞[22]。后来市场上又研制出一些路面保护剂,号称返老还童等再生功能,大部分都是以乳化沥青为基质,喷洒于路面,实际上首要功能仍是封水、抑制氧化等。
雾封层的施工应在温暖或炎热干燥的天气下进行,一般要求气温高于10℃,下雨天不得施工。选择雾封层措施时必须了解旧路面抗滑性能,抗滑性能不能满足相应公路等级使用要求时不能使用。应把握开放交通的时机,尽量选择天晴时开放交通,通过车辆碾压,尽快地恢复部分降低的路面抗滑能力。
3.2稀浆封层和微表处
国际稀浆封层协会将稀浆封层分为:Slurry seal和Microsurfacing。而我们将Slurry Seal翻译成“稀浆封层”;将Microsurfacing翻译成“微表面处理”,简称“微表处”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆稀浆封层尤其是微表处具有良好的抗滑性能,快速凝固成型,早期开放交通,省去了喷洒和碾压工序,一台机械即可连续作业,施工过程简单,生产效率很高,因而它更加适用于大交通流量和高速行驶的道路。
稀浆封层采用机械设备将慢裂或速裂型乳化沥青、优质粗细集料、矿物填料、添加剂、水等材料按照设计配合比拌和成稀浆混合料摊铺到路表面上,形成一层与原路面接合牢固、具有抗磨表面结构的均匀养护层。可用来填充路面裂缝,恢复路面的均匀构造,封水封气,改善路面抗滑性能。按照级配可以分为细封层、中封层、粗封层和特粗封层4种。
微表处是在稀浆封层技术的基础上发展起来的,在材料、设备、工艺等方面较稀浆封层均有突破,是目前功能最完善、适用范围较广、最具前景的一种预防性养护技术。它是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并摊铺到原路面上,达到迅速开放交通要求的薄层结构。典型特点就是专用搅拌摊铺一体化设备、冷料拌合,不需专门碾压,一个小时左右即可开放交通,通过车轮碾压促进固化。
微表处单层厚度一般1cm左右,可以用来修复基层基本稳定、面层已有比较严重损坏的路面;恢复路表抗滑能力;还可以进行微车辙填充、标高微调等。在沥青路面尚未发生较严重破损前使用,可以起到封水、提高抗滑性能的作用。
3.3薄层及超薄热拌沥青混合料罩面
薄层及超薄沥青罩面主要有:密级配热拌沥青混合料、OGFC开级配磨耗层、多孔隙路面、NovaChip?和UTAC超薄粘结磨耗层等。
3.3.1 OGFC开级配磨耗层、多孔隙路面
OGFC开级配磨耗层(Open Graded Friction Courses)是一种孔隙率高达15~25%的非常大的“开式”结构,由均一的集料粒径骨架构成,细粒料极少,并添加改性粘结剂或纤维,以保证粘结料不会从集料上脱落。典型特征就是:迅速排干雨水,减少雨天车辆行驶时的水雾,降低湿路滑胎危害,还可以防止车辙出现。
多孔隙路面(Porous Asphalts)类似于OGFC,在欧洲应用较多,与OGFC的主要区别就是更粗糙、间断级配、孔隙率更大。
3.3.2 NovaChip?超薄粘结磨耗层
NovaChip?超薄粘结磨耗层形成于1988年,由法国的SIR开发,原为美国科氏材料公司的注册商品。采用优质轧制集料,间断级配,由70%~80%的单一粒径碎石,20%~30%的细集料及填料组成,沥青用量一般为4.6%~5.6%,其特性类似于SMA。
NovaChip?能防止水雾、路面眩光、水漂等现象,提高防滑性能,提高行车安全;可以预防和修复较严重的车辙病害;降低噪音,改善沿途环境。
粘层油(又称Novabond)的洒布量控制是NovaChip?层与原路面粘结性能好坏的关键,应根据路面新旧程度适当调整洒布量;选用优质的材料和科学的配合比;注意横向接缝处理,防止泛油;施工时碾压应选择轻型压路机,不允许振动碾压。
3.3.3 UTAC超薄磨耗层
UTAC(Ultra-Thin Asphalt Concrete)为超薄沥青混凝土,是按骨料空隙填充法设计的改性沥青热拌混合料,是一种超薄罩面层,也可以作为预防性养护的措施。其配合比设计的基础仍为马歇尔设计法,但最佳油石比的确定方法较之常规的马歇尔设计法有较大的调整。击实次数统一为双面75次,击实温度控制范围比规范缩小了很多。
3.4封缝
封缝主要针对沥青路面纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝以及放射裂缝,主要包括锯缝开槽、清缝,然后用热熔、高粘密封剂填充,根据裂缝宽窄加添衬条。封缝可防止水分通过裂缝进入路面结构,起到保护路面的作用。
结论
预养护是一个新的养护概念、养养护时机、养护方法的选择是护时机是这项技术的关键。预防性养护时机的选择应该基于路面性能的功能(路面结构性能良好的情况下),道路养护管理者必须明确道路功能失效之前,进行预防性养护,结构损坏一旦发生,预防养护措施不再是一个可行的选择。及时的预防性养护措施将大大减少交通延误时间,延长路面的使用寿命,这意味着节约了资金,保持城市道路良好的路用性能。
参考文献
[1]苏卫国.寿命周期成本分析在道路工程设计中的浅议[J].道路,2002(12):16-19.
[2]孙租望.沥青路面养护维修技术的发展与新材料、新工艺、新技术的应用[J].建设机械技术与管理,2004.
[3]罗淑娟.市政道路工程沥青路面平整度的影响因素分析[J].现在商贸工业,2011(12).
论文作者:李铭政
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/16
标签:路面论文; 预防性论文; 裂缝论文; 道路论文; 沥青论文; 市政道路论文; 病害论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;