高速公路沥青路面破坏特征及预防养护措施研究论文_程龙1 卢逢杰2 易华3

高速公路沥青路面破坏特征及预防养护措施研究论文_程龙1 卢逢杰2 易华3

湖北高路公路工程监理咨询有限公司 湖北省 430050

摘要:随着时代的进步,交通量日益增加,道路负载增加,但高速公路要求较高的行车速度,由此导致的高速公路上沥青路损坏现象十分普遍。本文就沥青路面的预防养护的必要性、损坏特征进行分析并提出切实可行的预防措施。

关键词:高速公路;沥青路面;破坏特征;预防措施

引言

改革开放以来,我国的经济得到了飞速的发展,国民的生产总值不断提升,已经跃居成为世界第二大经济体。正所谓欲发展必先修路,在改革开放的40年里,我国的高速公路也得到了飞速的发展,我国高速公路的总里程世界第一。相信大家也注意到,我国的高速公路几乎都是沥青路面,这得益于沥青的优良品质,但我们也注意到,路面在经过几年的使用后就会出现各种问题,不便于汽车的行驶,增加了交通的安全隐患。所以,及时做好沥青路面的预防养护很有必要,好处多多。

1公路沥青路面破坏形式

1.1裂缝

(1)横向裂缝:和道路中线保持近似垂直,并有少数支缝,大多是基层上的裂缝向上反射而成,也有可能是由于低温收缩引发的,初期产生于两侧,不断发展至整个路幅。(2)纵向裂缝:和道路中线保持近似平行,并有少数支缝,大多由路基与基层发生沉降引起,此外,接缝质量较差和结构承载能力较低也会引起。该裂缝通常有以下两种:其一,出现在路肩处,在其边缘向内不断增大,易使路基产生滑移,有很大的危险性;其二,出现于行车道处,以纵向条带型较多。(3)网状裂缝:若干交错裂缝把一个段落的路面分成网状,主要由持续受到行车荷载引起,最初可能只是很少的纵缝,伴随荷载不断作用,缝间产生连接缝,最终形成网状裂缝。(4)反射裂缝:经取芯观察可知,如果基层开裂,则会有很大概率反射至面层,使路面产生裂缝,这一裂缝即为反射裂缝。在半刚性基层中,主要为横向裂缝,其形式和路面上的裂缝大体相同。

1.2车辙

(1)设计方面:路面结构不满足要求,成型后抗车辙性能弱;考虑不充分,在配合比设计上只考虑了冬季路面容易开裂的特征,对防车辙没有予以深入分析;油石比的选择不合理。(2)施工方面:在施工过程中没有对混合料配合比进行严格控制;混合料的拌和时间与温度不满足设计要求;施工过程中压实度不满足技术规范要求;施工中使用机械设备老化严重,无法实现现代化施工目标。(3)气候方面:夏季是产生车辙和车辙发展高峰期,受高温作用后,沥青极易软化,胶浆材料发生流动,减弱整体抗变形性能,产生车辙。(4)材料方面:沥青必须根据工程所在地区的气候条件与交通状况选择适宜的类型,宜采用具有较高稠度、针入度小的沥青。并保证级配合理性。(5)交通量方面:实践表明,表面层所受压应力较大时,会产生形变现象,近年来二级公路超载车辆越来越多,在很大程度上加剧了路面车辙病害。

1.3沉陷

沉陷也是沥青路面经常容易出现的损坏。我们看到路面中间会出现一片区域低于正常路面的高度,那就是沉陷。沉陷基本发生在构造物的两端,当然了,在一些高填方和压实困难的半填半挖路段也容易发生沉陷。沉陷的发生算是比较严重的路面损坏,因为这严重影响了汽车的行驶,影响交通的正常运行,甚至会导致轮胎爆破,发生车祸等。造成沉陷现象的主要原因有:一是路基的载荷力太差,这个可能是当初路面的设计或者施工时就造成的,属于先天现象,当通过路面传至路基层的载荷力过重时,路基就会因为压力太重难以承受,从而出现沉陷现象;二是路基水文的地质条件很差,这样就会导致路基过于湿软,厚实度不够,从而出现沉陷现象。

2公路沥青路面预防养护

2.1裂缝预防养护

2.1.1保证设计合理性

(1)确定合理的结构层厚。当基层厚度从10cm增至25cm以后,承载能力可以提高近3倍。基于此,在条件允许时,应增加其厚度。此外,当面层厚度超过15cm时,还应预防由于受拉疲劳造成的裂缝,并起到降低剪应力等作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)优先考虑密实型沥青混凝土面层,减小空隙率,减慢沥青的硬化速度。(3)混合料级配的选配过程中,应对包含低温情况下的抗裂性、高温情况下的疲劳性能及稳定性进行综合考虑。

2.1.2保证选材合理性

(1)选择具有良好松弛性的沥青,将其作为面层材料,使延度和针入度都能达到设计要求。如果工程所在地区缺少优质沥青,则可在沥青中适量加入添加剂。(2)选择具有良好抗冲刷能力,且干缩与温缩系数相对较小,有着极强抗拉能力的材料,将其作为基层。(3)在条件合适时,可采用SMA与改性沥青,这样可以在防裂中发挥有效作用与效果。

2.1.3正确施工

(1)施工过程中确保集料保持干燥,且所有材料应保持洁净。(2)在混合料配置过程中,应对加热的温度与时间进行严格控制,避免沥青老化。同时,加强混合料的碾压,确保压实度达到要求。(2)对碾压过程中的基层材料含水量进行严格控制,不可超过标准要求的最佳含水量范围,这是保证基层密实性的重要前提。(4)完成基层施工后,要立即进行保湿养护,不得长时间干晒。在完成碾压施工后,要使用乳化沥青进行粘层及透层的施工,并尽快开始面层的施工。(5)混合料摊铺必须连续进行,减少或避免冷接缝,因为接缝是最容易进水的部位。

2.1.4加强养护与维修

对现有的排水系统进行完善,通过检查及时发现和处理裂缝,避免水从裂缝中深入对基层造成破坏,引发更严重的病害。

2.2车辙预防养护

2.2.1设计方面

首先,对公路沿线交通荷载进行调查,确认作用的时间与频率,并对未来的交通荷载进行预测;其次,对矿料级配予以全面优化,保证集料具有足够的嵌挤力;最后,重视并做好配合比设计,增加成型压力,设计完成后还要开展各类试验,以此确认混合料性能能否达到预期要求。

2.2.2施工方面

(1)对混合料温度进行严格控制,包括出场、摊铺和碾压,安排专人对各阶段温度进行测定,并将其控制在允许的范围之内。(2)根据技术规范要求对面层予以压实,必须达到符合要求的压实度,残余空隙率要控制在3%-7%范围内。(3)对施工工序进行合理调整,保证面层摊铺施工的连续性,并防止层间污染,在层间要均匀洒布一层粘层,并且是做好下封层施工,以免施工产生变异性。

2.2.3管养方面

(1)严格控制路段上的超载车辆,对其造成的破坏必须给予高度重视,在保证设计与施工合理性的基础上,有效治理超载和超限。(2)在高温少雨情况下应封闭重载交通,并通过洒水来降低路面的温度。

2.3沥青路面沉陷预防养护措施

一是及时更换填土的材料,再次复填。操作方法是将发生沉陷的位置替换上质量好的填土材料,比如选择塑性比较好的沙砾土。这种方法技术要求简单,施工成本较低。二是采用灌浆法修补沉陷路面。操作方法是采用电化学等方法在地层中注入浆液,并逐步渗透、填充到缝隙之中,长时间作用之后,会形成一个整体,以此保证路层的密度和硬度。这种方法对技术要求比较高,需要专业的人员和仪器操作。

结语

综上所述,路面使用时难免出现一些破坏,对路面正常通行造成影响,对此,应根据路面破坏类型和特征,制定有效的措施及时处理,避免破坏进一步发展,造成较大的损失。

参考文献:

[1]张旭.高速公路沥青路面破坏特征及预防养护措施.黑龙江交通科技,2018(10):146-146.

[2]王海涛.浅谈高速公路沥青路面的预防性养护问题.黑龙江交通科技,2018(4):23-23.

论文作者:程龙1 卢逢杰2 易华3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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