高速公路沥青路面的预防性养护措施

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年40卷第8期   作者:邢辉
[导读] 结合高速公路沥青路面的泛油、横纵裂缝、车辙等常见病害,
        邢辉  
        北京首发公路养护工程有限公司  102400

        结合高速公路沥青路面的泛油、横纵裂缝、车辙等常见病害,重点探讨了相关的预防性养护措施,包括稀浆封层技术、微表处技术、灌缝技术、超薄磨耗层技术,就如何科学、合理地选择养护措施进行分析。研究表明,预防性养护应贯穿到高速公路养护的所有阶段,并在不同阶段设计合理的预防性养护组合方案,对路面进行定期修复、保养,使其能够保持良好的服务水平,减少交通事故的发生,保证驾驶人的行车安全。

关键词:预防性养护;车辙病害;坑槽病害
        预防性养护的目的,就是在高速公路发生严重病害前主动采取措施进行养护,以此来延长其使用年限,将养护成本控制在最小范围。目前,根据路面的病害程度,将其分为轻度阶段、稳定阶段、重度阶段,养护应根据每个阶段的具体情况,选择合适的预防性养护措施,以延缓病害的发展速度,这样不仅能够延长公路的使用寿命,还能保证车辆行驶的安全性,降低交通事故发生率。

1.高速公路沥青路面常见病害分析
1.1沥青路面的泛油病害
        泛油是指铺设路面的沥青在外界因素的作用下,增加了自身的流动性,最终来到路面表层,并在表层形成油层的现象。以下几种情况都会导致泛油病害的出现:①某些公路使用的沥青高温性能较差,并且路面的孔隙率太小,在高温天气下导致沥青流变性增强;②受多雨天气的影响,雨水会渗入集料和沥青之间,不断降低其黏附性,造成集料剥落现象的出现,同时受车载作用的压力,将沥青挤压到了路面表层;③搅拌过程中混合料没有均匀混合,在摊铺时部分路面细集料过多,从而产生离析现象。泛油现象的出现,不仅降低了路面摩擦系数、减弱了抗滑能力,同时也增加了高速公路的交通安全风险。

1.2沥青路面的横纵裂缝病害
        横纵裂缝是高速公路沥青路面比较常见的病害。横纵裂缝的产生原因如下:①我国高速公路多采用半刚性基层,受基层所用材料自身特性的影响,当地表温差发生明显变化时,基层材料就会出现收缩反应,长此以往,基层裂缝受外力的作用,演变成横纵裂缝。②摊铺过程中接缝处处理不够妥当,路面积水下渗,破坏了路面的结构强度,在外力的作用下产生横纵裂缝。当横纵裂缝宽度超过3mm后,开始出现剥落现象,同时伴随着支缝的产生,最终贯穿整个路面,如果不及时处理,还有可能形成网状裂纹,这时的裂缝病害已经非常严重,直接影响驾驶员的行车舒适度。

1.3沥青路面的车辙病害
        沥青路面在车辆荷载反复作用下会慢慢累积,形成塑性变形,当积累至一定程度后就会变成车辙病害。车辙病害产生的原因主要有以下几个方面:①路面材料与轮胎之间的摩擦力度不同,造成不同程度的磨耗;②路基在外力作用下出现结构性变形并反射到路面,会使路面出现相应的变形;③受高温天气的影响,沥青的流动性会发生变化,这时路面在车辆荷载的作用下会发生细微变化,由此产生不可逆转的塑性变形;④在碾压沥青混合料过程中,压实度没有达到指定标准,当车辆经过路面时对其继续密实,形成车辙。受雨水天气的影响,车辆在车辙路段高速行驶时,会发生水漂、滑移等现象,增加行车风险。


1.4沥青路面的松散病害
        受外界因素的影响,路面的骨料和沥青之间失去黏附力,骨料从沥青表面脱落的现象就是松散病害。松散病害产生的原因主要有以下几个方面:①沥青路面采用的集料质量不达标,集料表面粉尘比较多,降低与沥青间的吸附性,当出现外力作用时,集料就会从沥青上脱落下来;②在施工过程中,搅拌机混合搅拌不均匀,部分区域粗集料太多,从而降低沥青和骨料之间的黏合度;③长时间投入使用,路面沥青不断老化,加之雨水的渗透,隔绝了集料和沥青的层间接触,直接将集料剥离。松散病害会降低路面的抗拉性能,破坏路面的结构和功能,降低路面的使用寿命。

1.5沥青路面的坑槽病害
        坑槽病害大部分是在其他病害的基础上发展而成的,例如在裂缝基础上,沥青路面的骨料会慢慢脱落,经过车辆碾压和雨水冲刷,会在裂缝处形成坑洞结构并形成坑槽。同时,施工过程不严谨也会形成坑槽,例如在道路施工时,温度控制出现偏差,导致沥青加速老化,使骨料剥落产生坑槽。坑槽病害不仅会影响路面的平整度,严重时还会发生跳车现象,对车辆造成损害。

2.高速公路沥青路面预防性养护措施分析
2.1稀浆封层技术
        稀浆封层技术是指选择合适的集料、填料,然后与水、乳化沥青、添加剂按照特定的比例进行配制、搅拌,并将搅拌好的混合料通过机械设备操作,均匀铺设在路面上的技术。铺设厚度一般控制在3~10mm之间,施工温度应在10℃之上,并且路面要保持干燥。稀浆封层技术的应用前提是,确定路面整体的强度和稳定性符合施工要求。

2.2微表处技术
        微表处技术的特点是操作方便、节能环保、经济效益好。施工前先对路面深度清理,并将路面的病害进行修复,然后在路面铺设导线,保证施工车辆沿直线行驶,接着进行施工放样,将混合料进行摊铺,人工找平修复局部缺陷,最后等待乳化沥青破乳后进行碾压、养护。微表处技术已经被广泛地应用于高速公路的路面罩面和车辙修复,不仅可以增加路面的防水、抗滑、耐磨性,还能提高沥青路面的使用年限,地表温度在10℃以上都可以进行施工,施工成本较低。

2.3灌缝技术
        常见的裂缝有横纵裂缝、网状裂缝。利用灌缝技术可很好地解决沥青路面裂缝问题。具体操作步骤如下:①做好施工前的准备工作,对路面进行勘察并制定修护方案,然后选取符合标准的材料,同时将裂缝内的杂物清理干净,并对裂缝处的地面结构进行凿毛处理,这样才能保证之后的施工质量。②根据裂缝宽度选择不同的处理方式,当裂缝宽度低于5mm时,直接将密封材料灌入裂缝;当裂缝的宽度超过5mm时,需要对裂缝进行开槽处理。这时要用开槽机对裂缝周围进行切割,注意保持缝口的清洁。③在槽内灌入密封材料,需要使用压力灌缝机进行操作,才能很好地把密封材料灌进裂缝深层,保证施工效果和施工质量。④灌缝结束后需进行冷却养护工作。

2.4雾封层技术
        在预防性养护技术中,雾封层技术是一项比较常用的养护技术。该技术需要借助专业喷洒设备,对路面进行改良乳化沥青混合料的均匀喷洒,所以应尽量避免在大风天气进行施工。该技术不仅能提升路面的刚度和承载能力,也可起到防水补裂的作用,有效改善骨料脱落和贫油等问题。

2.5超薄磨耗层技术
        超薄磨耗层技术经常应用于交通负荷大,路面性能要求高的路面。该技术的施工效率比较高,铺设过程都是一次性成型,并且铺设好的路面性能可得到全方位提升,比如抗水性、防滑性等。该技术还能对路基起到一定的保护作用,并且成本不高、节能环保,至少能提升路面2~4年的使用寿命。施工过程中应严格按照试验配比进行操作,控制好搅拌、运输的温度和时间。

3.科学选择养护措施
        科学、合理地选择养护措施是预防性养护的关键。①对施工路面进行勘察,结合路面状况、行驶质量、抗滑系数、车辙深度、路面承载力等指标,对路面整体性能进行评估;②分析路面病害产生的类型、原因和病害程度,计算出路面综合评价指数(PQI),初步选择出针对病害类型的多种预防性养护措施;③从施工成本、施工进度、施工环境等角度进行分析,选择出最佳预养护方案进行养护,这样不仅很好地解决了病害问题,还能够减少施工支出,有效延长道路的使用时间。路面的综合状况评价标准如表1所示。

表1高速公路沥青路面综合评价标准

结语:
        预防性养护应贯穿到高速公路养护的所有阶段,并在不同阶段设计合理的预防性养护组合方案,对路面进行定期修复、保养,使其能够保持良好的服务水平,减少交通事故的发生,保证驾驶人的行车安全。

参考文献:
[1]张春安,田智鹏.基于高等级公路沥青路面的预防性养护决策研究[J].公路工程,2019,44(6):77-80,85.
[2]朱洁,李莉.公路综合养护专项绩效评价方法研究[J].公路交通技术,2019,35(5):59-66.
[3]孔润.预防性公路养护技术在现代高速公路养护中的应用[J].科学与财富,2019(34):301.
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