公路沥青路面常见病害成因和防治措施探讨

发表时间:2018/1/24   来源:《防护工程》2017年第26期   作者:朱明杰
[导读] 对于公路的建设来说,其施工质量的好坏与路基施工质量有着直接的关系。

湖北省城建设计院股份有限公司  湖北武汉  430051
摘要:对于公路的建设来说,其施工质量的好坏与路基施工质量有着直接的关系。这不仅是因为路基是公路工程重要的组成部分,同时路基承受着巨大的压力,包括了自身岩土重量、路面重力以及车辆在行驶过程中的荷载。然而,在长年累月的使用当中,由于环境因素与常年行车的荷载影响,路基往往会受到损害。因此,如何提高公路工程的施工质量,保障路基在使用过程中不会出现大量的损害现象就成了每一个公路施工人员与施工企业需要考虑的问题。基于此,本文就针对公路沥青路面常见病害成因和防治措施进行探讨。
关键词:公路;沥青路面;常见病害;防治措施

 
        1 公路沥青路面的常见病害及成因分析
        1.1裂缝
        随着公路使用年限的延长,在自然因素以及重力荷载作用下,沥青路面逐渐老化,在面层上就会产生龟裂、横纵向裂缝等问题。横向裂缝也可以分为荷载裂缝与非荷载裂缝。
        裂缝原因分析。公路路面通常采取半刚性水泥碎石结构,刚度和承载力大,稳定性良好,但温度变化会造成路面变形干缩,逐渐扩展至路面结构的面层,出现反射裂缝。雨水等会经过裂缝下渗到面层和基层中,也就出现了基层卿泥现象。在沥青路面低温收缩区域中,半刚性材料的内部存在较大应力或者稳定性材料中出现刚性收缩等均会造成路面横向裂缝。路基的压实度不强,加上高填方路段本身存在自然沉降的情况,路面也会出现纵向裂缝。公路路面出现龟裂,其原因有: 第一,路面龟裂没有得到及时处理,在交通荷载作用下,路面龟裂破坏的程度加重,出现更为严重的路面龟裂。第二,路线存在老化的现象,线路的牢固程度不高。第三,沥青面层薄,基层出现变形,逐渐演变成龟裂。第四,沥青混凝土属于半刚性材料,结合沥青碎石后会具备一定强度,这要求路面设计强度必须满足设计要求,否则就会出现龟裂的情况。第五,沥青性能会受到低温天气的影响,运用抗裂性能不佳的沥青材料也会造成龟裂。
        1.2坑槽
        坑槽是路面的骨料局部脱落形成了坑洞破损,直接影响到路面的安全性以及平整度。在交通负荷以及雨水的影响下,会缩短公路使用寿命。
        坑槽成因。沥青路面出现质量问题后,没有及时采取修补措施,雨水等会下渗到基层中,降低集料层与沥青层的密实性,影响粘附力。在车辆荷载作用下,沥青的表层就会出现脱落,路面松散,长期如此会形成更大面积的坑槽。在路面施工中,需要控制好路面的厚度与粘附度,避免混凝土路面和沥青材料脱离,出现坑槽,影响路面安全性和质量。
        1.3车辙
        车轮反复作用下,在公路路面会出现凹凸变形的情况,这也是车辙公路路面常出现的病害 。
        车辙有三种类型,结构性车辙、失稳性车辙和磨损性车辙。结构性车辙是因为路面的稳定性不佳,在反复碾压过程中形成。失稳性车辙通常出现在夏季高温天气中,行车反复碾压之后产生流动性变形,长时间累积之后形成了车辙。路面出现磨损性车辙的情况很少,出现较多的是失稳性车辙。当路面的压实度不高时,孔隙率偏大,车辆长期碾压之后形成了车辙。
        沥青混合料的主要成分是沥青与矿料,在高温影响下,在车辆反复碾压之后可变成半流质物质。矿料和沥青结合之后会逐渐形成骨架结构。在车辆负荷下连续压实,固定了路面的可变形性,变形面和侧面的隆起差异较大,路面固定成型。沥青密实过程结束后,路面形成了永久性变形,下凹部分和侧边隆起部分实现了体积平衡。在高温作用下,沥青混合料形成了半固体,在混合料内部流动,在变形中形成了车辙。骨架中的骨料和沥青是车辆负载的承担者。接触面中颗粒较大的料流向沥青富集区。



        1.4泛油
        泛油是指路面表层的积水渗入到沥青表层,且长时间停留在沥青层下端,在车辆运输压力作用下,致使混合料中的沥青变为了可流动的沥青。沥青会借助水流的作用迁移到路面表层,并在表层泛出致使表面容易出现轮迹的现象。在泛油较为严重的沥青路面,会出现道路表面发亮,抗滑性能降低等问题。
        泛油病害产生的原因。沥青从沥青结构内部向上移动,使路面表层沥青过多出现泛油现象。其最常见的原因有: ① 沥青混合料在配合比的设计上存在问题,如若使用了过量的沥青,会使得拌合后的混合料结构中的间隙减小,当行车荷载对沥青路面进行挤压时,便会使得沥青沥青溢出到路面。② 在建造和设计沥青路面时,出现粘层油量使用过多或者粘层油分布不均匀的情况,都会在后期使用中出现泛油的状况。③ 沥青路面长期处于雨水作用下,当水渗透到沥青层下部,使沥青层与沥青底部的骨料分离开来,也会使得沥青失去约束,随着水流动到表层,导致泛油。④ 沥青路面的排水设施不够完备,会使得雨水等更容易下渗,也是沥青路面泛油的原因之一。
        2路面病害防治措施
        2.1 选择合适的路面材料
        沥青路面出现病害的机率与铺筑路面所采用的材料有重要的关系。对于集料的选择,应严格控制集料的强度,粗细集料的比例,集料的棱形性,还应保证集料的洁净度,以使得路面在使用过程中的集料的功能性发挥到最大。对于沥青,应根据不同的公路等级,不同的用途偏重,不同的区域,综合考虑气候,交通,环境等因素沥青的品种或者沥青改性材料。
        2.2采用合适的沥青配合比和温度
        在设计施工阶段,需要根据当地的气候等对沥青材料的配合比进行设计和实验,严格控制沥青配合比。在施工阶段,必须严格控制温度等影响因素,避免在设计和施工等阶段,沥青的受到过多的损坏,无法保证沥青路面的使用寿命。
        2.3严格控制沥青路面的施工质量
        在施工方面上进行大力的监管,要保证施工的科学性和高质量性。施工过程中,要严格控制施工中的各个指标,严格监控各个重要的影响要素,严格按照规范和有关设计要求施工。严格把握施工过程中要求的各个指标,如: 温度、湿度、压实度等。在沥青路面的摊铺过程中,还应注意沥青路面的纵向接缝出的碾压工艺和成型情况。
        2.4做好沥青路面的养护工作
        养护也是铺筑沥青路面相当重要的环节,这一环节的执行程度,直接影响着沥青路面投入使用的质量和报废或者大修年限。因此应根据设计和施工要求结合气候环境等可变条件,对沥青路面进行适宜的养护,以确保该道路路面的功能可以达到最大化。
        沥青路面必将在公路运输中占据举足轻重的位置,然而就其现状而言,仍然无法承受越来越强大的交通压力。我们在研究新型沥青材料及沥青添加剂的同时,更要研究出积极有效的沥青路面病害的防治措施。虽然如今,大城市中的沥青路面修补技术有相对好的发展,但是沥青路面病害的预防仍是呗忽略的一个方面。这就要求研究人员在沥青混合料的选材,配合比的研究上能更下功夫,当然,这些必须得因地制宜,而非一劳永逸之事。对于沥青路面的施工和养护问题,相应的部门和单位需肩负起各自职责,以行业规范和道德准则约束自身,严格服从设计要求,保证沥青路面的质量。以上对于沥青路面病害及病害与预防的总结分析,将给今后沥青路面的病害预防提供更明确的方向。
        结束语
        沥青路面必将在公路运输中占据举足轻重的位置,然而就其现状而言,仍然无法承受越来越强大的交通压力。我们在研究新型沥青材料及沥青添加剂的同时,更要研究出积极有效的沥青路面病害的防治措施。虽然如今,大城市中的沥青路面修补技术有相对好的发展,但是沥青路面病害的预防仍是呗忽略的一个方面。这就要求研究人员在沥青混合料的选材,配合比的研究上能更下功夫,当然,这些必须得因地制宜,而非一劳永逸之事。对于沥青路面的施工和养护问题,相应的部门和单位需肩负起各自职责,以行业规范和道德准则约束自身,严格服从设计要求,保证沥青路面的质量。以上对于沥青路面病害及病害与预防的总结分析,将给今后沥青路面的病害预防提供更明确的方向。
参考文献:
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[2]刘奋.浅谈公路路面常见病害分析及养护处理[J/OL].河南建材,2016(03).
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