杨泉
中国市政工程东北设计研究总院东莞分院(广东东莞523000)
摘要:道路养护是保证道路竣工后能够长期正常运行的必要条件,对保证行车安全性起着重要作用。本文主要结合珠三角地区的气候特点及行车特点,针对沥青路面的预防及养护进行了相关阐述。
关键词:沥青路面预防养护
1.概述
改革开放后,凭借着优越地理位置和历史条件,我国珠三角地区经济飞速发展,工业化和城市化快速推进,对道路需求量的不断增长,促使广东省的公路通车总里程在全国名列前茅,为保证公路能够正常运行,路面的养护也成为珠三角地区日后的一个工作重点。
1.1.珠三角地区特点
珠三角地区属南亚热带海洋性季风气候区,高温多雨。因该地区经济发达,工业发展迅速,导致部分运营路段重型及特重车型行车特别多,道路设计基准期内轴载累计作用次数也相对较多。
1.2沥青混凝土路面特点
与水泥混凝土路面相比,沥青路面行车振动小,噪音低,行车舒适性高,养护简便,通车快,我国在高等级路面里一般采用沥青混合料做面层。
但是因沥青混合料本身性质的原因,沥青路面容易出现各种病害,如空隙率大,易产生水损坏;温度稳定性差,平整度难保持;耐久性差,易老化龟裂。
2.道路养护原则
道路养护应秉着“预防为主、防治结合”的原则,在道路未出现或刚出现早期病害但未产生结构性损坏前采取相应技术进行防护。
预防性养护能及时防治病害的发生或阻止早期病害的蔓延,从而保护沥青路面的技术性能,维持或改善沥青路面的行车条件,延长其使用寿命;在另一方面,预防养护在一定程度上可以节约时间成本和养护成本。
3.道路预防及病害处治
3.1路面不平整
珠三角地区夏季温度高,而沥青混合料是一种典型的流变性材料,强度和模量随着温度的升高而降低。所以夏季在重车多的情况下,沥青路面易软化变形,产生车辙或推移拥包,从而影响道路使用功能。对于此类上面层的初期病害,如果不及时处理,将加重路面损坏进而开裂、基层渗水,使路面结构由表及里的损坏。道路运营一定的时期后,一般整个道路沿线都会存在此类现象,对于此类范围大、沿线长的轻微病害,可采用就地热再生技术对沥青表面层进行处理,提高路面平整度,还原其使用性能。
沥青路面就地热再生技术是指通过热再生机械设备,在路面上对沥青上面层进行耙松,然后添加再生剂、新沥青及沥青混合料复拌、摊铺而形成新的具有一定性能的沥青上面层。沥青就地热再生技术施工速度快、对交通影响小、原材料可完全利用,是一种节约、环保、高效的道路预防性养护方法。
就地热再生时可通过添加新混合料,调整原上面的混合料级配,使其更适应行车需求。但就地热再生在施工过程中要着重控制好对沥青上面层的加热温度,温度过高容易导致旧上面层材料及其(中)下面层的沥青混合料老化。
3.2重度车辙、推移拥包
重度车辙、推移拥包一般是养护不及时或施工时质量未得到有效控制导致,对于此类病害,宜通过钻芯确定路面结构破损情况,哪层有问题处理到哪层,若基层松散则须处理至基层,挖出重做,以便彻底治理。对于因纵坡较大而受重力影响使该路段的剪切力偏大而产生拥包或因在长直线末进入小半径平曲线前,汽车常刹车减速使路面剪切力偏大产生拥包的路段,养护单位宜视其为养护重点。
3.3裂缝
裂缝分横向裂缝和纵向裂缝,沥青路面开裂原因是多种多样的,有施工原因,有沥青混合料本身质量原因,也有工后的行车荷载及自身老化原因等。横向裂缝产生的代表性原因有:
a.在基层成型过程中,因基层材料失水收缩开裂而形成反射裂缝;
b.基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂而形成反射裂缝;
c.行车荷载的反复作用而导致沥青面层产生结构裂缝。
除此外,施工冷接缝处理质量等也是产生横向裂缝的原因。
对于纵向裂缝,可因沥青路面老化致使抗剪能力减弱或长期在重车反复行车作用下,使轮迹带附近的沥青路面抗剪超负荷,最终产生纵向裂缝。此类纵向裂缝常常处于车道与车道之间或车道轮迹带边缘。也有可能因路基压实度不足引起路基沉降不均而导致纵向裂缝的产生。
对于表层的纵横向裂缝,为不使路面水渗入结构层里面去,以往常采用热沥青灌缝或者如乳化沥青灌缝,但是由于热沥青渗透性差而可灌入量少,当路面裂缝在低温变宽时极易开裂,且灌缝后一般都会比原路面高4至6mm而导致路面不平整。改性乳化沥青高温稳定性低,在高温时容易溢出被行车车轮带走,低温时易被拉裂。相对而言,采用密封胶灌缝则能够避免路面不平整问题,且防水性能、耐久性能均不错。此外还可以采用贴缝带进行处理,相对灌缝处理而言,贴缝带施工工艺简单、速度快,且不会因开槽灌缝而引起啃边现象[1]。
对于因基层收缩开裂引起反射裂缝,则需要视情况对基层铲除重做;因路基沉降不均引起的裂缝则需要对路基进行压实处理,若沉降基本已成型,则对开裂结构层进行开挖重做则可。
若基层开裂较轻微,可在开挖沥青面层至基层顶面,清扫松散物,对基层裂缝进行水泥浆灌缝,灌缝之后沿裂缝铺设纤维抗裂贴。若基层开裂较严重,伴随松散、基层已损坏的则应开挖上基层重新填补压实。
3.3唧浆
珠三角地区雨水丰富,导致路面唧浆成为沥青路面很常见的病害。广东省高速公路沥青路面上面层常用混合料级配是AK型级配(旧公路)或改进型密级配混合料GAC或其他抗滑性表面层,该类抗滑性表面层材料空隙偏大,渗水性较差。
唧浆是由于面层材料孔隙偏大或路面存在裂缝,水通过路面孔隙或者裂缝处渗入路面内部或者其他原因如中央分隔带渗水、挖方段裂隙水等进入基层的空隙,又无法排出,在行车荷载作用下,导致基层不断被水冲刷使松散细集料同水一起冒出路面而形成,基层冲刷严重时会导致病害周围产生沉陷、坑槽[2]。
对于局部的唧浆病害,可挖除受损基层并分层回填掺入早强剂的贫混凝土或沥青稳定碎石ATB基层和沥青混凝土面层。对于唧浆密集的地方,可整段道路开挖重新铺筑处理,此时整段铺筑时基层应采用与原路面基层相同的材料。在基层易积水的路段应增设横向排水盲沟。
3.4松散、坑槽
由于珠三角雨水丰富且交通量大,在通过沥青表面层空隙渗入路面结构层的水分在行车荷载作用下成为高孔隙水压力与高流速水流,导致沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力,沥青膜与集料剥离,沥青混合料出现掉粒、松散,继而形成水损性坑槽等。
对于大面积的水损性松散、坑槽的修复,应挖除面层重做,若是基层受损则挖除受损基层重做。对于局部坑槽,应按照“圆洞方补,斜洞正补”原则处理。处理时,需清理松散部分,并扩大开挖修补面积。开槽应至坑底稳定部位,深度大于原坑槽最大深度,施工中切割完或铣刨完后需用压缩空气对槽壁及槽底进行高压喷气流清理,清除所有松散颗粒,然后分层回填贫混凝土或沥青稳定碎石ATB基层和沥青混凝土面层。
3.5网状龟裂
沥青路面的网状龟裂主要是由于行车荷载的作用,使面层和基层内部发生应变和拉应力,当应变和拉应力超过材料本身所具有的弹性应变极限和抗拉强度极限时,裂缝就会产生。裂缝首先在面层或稳定基层底部出现,然后传至表面,再在车辆重复荷载作用下,裂缝变多而形成网状裂缝。对于网状龟裂的处理,应对失去抗拉强度的结构层进行全部挖除新做,一般网状龟裂时发生在局部位置,为了在加快交通的开放,基层可采用掺入早强剂的贫混凝土或者沥青稳定碎石ATB。
4.结语
珠三角地区的气候条件及交通情况决定着其沥青路面的主要病害类型,在道路养护过程中,我们应该根据地区特点,针对主要病害类型进行预见性的养护,以节约运营道路修缮的成本,延长道路的使用寿命。
参考文献:
[1]杨德山.沥青面层贴缝带的特性及应用[J].华东公路,2011,(5):60-61.
[2]刘兴东,向昕,杨锡武.中国南方高速公路沥青路面唧浆病害原因分析与处治措施[J]中外公路.2010.30(3):103-106.