隨著我國經濟的快速發展,工業化、城市化進程的日益加快,我國高速公路建設規模日益擴大,交通運輸對高速公路運營質量的要求越來越高。瀝青路面具有其他路面所不具備的優點,如路面不會出現接縫、車輛經過產生的噪音低及較強的抗滑性能等。所以,在我國高速公路建設中,有90%的路面是瀝青路面。然而,在高速公路的使用過程中,由于承載的重量過大、車輛過多等原因,導致路面使用性能逐漸下降,出現病害,更為嚴重的是造成生命、財產損失。為降低交通事故的發生,保證人們的出行安全,必須做好瀝青路面的養護工作。
病害分析
高速公路瀝青路面的病害,主要分為四大類:裂縫類、變形類、松散類及其他類型。每種類型的具體情況如下所述:
裂縫類病害
這類病害是瀝青路面早期損壞中常見的一種,水會通過路面裂縫滲入路基,最終致使基層到路基發生軟化,導致路面的承受能力降低,發生病害。出現裂縫類病害的主要原因,有自然條件、路面設計不合理、原材料質量不合格和施工控制不嚴格等。
變形類病害
變形類病害又分為車轍和路面的縱向變形兩種,其中較為嚴重的是車轍。車轍不但影響行車舒適性,而且還會影響交通安全,增加交通安全事故發生的幾率。車轍的出現是內外因綜合作用的結果,其中產生車轍的內部因素為,瀝青的混合料和路面的結構設計,外因則為外部環境的影響,如施工條件、交通和氣候條件等。
路基的縱向變形,會引發路面出現縱向的變形,從而致使高速公路路面產生嚴重的高低不平。導致瀝青路面縱向變形的出現,主要有兩方面的原因,第一是地基產生固結形變。關乎地基固結形變大小的因素,與填土高度和地基內各層土的性質有關;第二是路堤出現固結形變。土的性質、填土高度和壓實密度,都會影響路堤固結形變的程度。而土的性質越差,路堤產生固結形變的可能性越大。
除此之外,人們常說的橋頭跳車,屬于路面縱向變形的一種表現形式,并且是該種形式中最為嚴重的一種。路面的縱向變形中有一種現象為沉陷,是由于縱向變形造成路面下沉導致的。
松散類病害
松散類病害主要表現為三種形式:水損壞性坑槽、壓實不足性坑槽、厚度不足性坑槽。
水損壞性坑槽。一般而言,水損壞破壞開始于瀝青面層的下面層,水分流入瀝青路面會停留在基層的上面,加上瀝青下面層混合料的孔隙率比較大,水分充斥于孔隙中,當集料與瀝青膜剝離后,瀝青混合料將不是一個整體,同時集料在車輛的作用下,會對基層產生作用力,導致基層發生局部松落出現灰漿,然后通過路面的裂縫向上涌出來,最后在瀝青路面表面出現白色的唧漿。經過不斷反復,就產生了路面的水損壞坑槽。
壓實不足性坑槽。產生壓實不足性坑槽,主要有兩點原因:一是公路施工時混合料的溫度太高,導致瀝青老化、脆性加強、粘接力下降,最終致使壓實不夠,粘結不牢固,在車輛的作用下,產生坑槽;二是混合料的溫度過低,壓實不充分,攤鋪不均勻,最終造成壓實度不足而產生坑槽。
厚度不足性坑槽。形成厚度不足性坑槽的原因主要是:路面下面層的部分,標高控制不緊密,導致瀝青上面層局部出現厚度不合格的情況,路面的混合料在承載力的作用下被車輪帶走,最終形成坑槽。
養護技術
熱瀝青混合料罩面技術
熱瀝青混合料罩面,是一種最常用的養護技術。該技術的注意事項為:第一,在罩面開始前必須完成翻漿、坑槽、嚴重裂縫、沉陷、擁包、松散、車轍病害的修復工作,同時將路面上的泥土雜物清理干凈。第二,根據施工氣溫和舊瀝青路面的實際情況,采用合理的施工工藝,保證新老瀝青的層合。施工前,最好進行打毛處理,通常還需要灑布粘層瀝青。此外,如果采用直接攤鋪型,則需要將接觸層的用油量增加10%至20%,但不能再灑布粘層油。第三,罩面不能鋪在日益加厚的軟瀝青層上,也不能鋪在和舊瀝青面結合不好、即將脫皮的罩面薄層上,而是應該將其鏟除,處理平整后,再進行罩面。
表面處理技術
表面處理技術具有抗滑性能好、防水性能質量優良,對裂縫的密封性能好和表面粗糙度大等特點,因此在我國的應用時間較長。有效發揮表面處理技術的作用,需要做好以下四點:第一,瀝青灑布和石屑撒鋪設備一定要好;第二,石料要達標,并且規格尺寸單一(通常為5毫米至8毫米、8毫米至10毫米和12毫米至15毫米等),還要干凈,不含粉塵或只是含有少量的粉塵;第三,控制好施工季節的溫度,溫度過低和雨季都會影響施工;第四,施工控制,要控制好石料、油的用量,使用膠輪壓路機進行碾壓,并且做好初期的養護工作。
瀝青路面變形的養護技術
路基沉降的養護方法,需要先將發生沉降的路基進行處理,然后等到沉降穩定之后,用銑刨機銑刨沉陷的部分。對于路基沉降的養護,需要使用分層鋪筑的方法,使路面恢復平整。
高速公路瀝青路面建成通車后,在超負荷車輛的作用下會出現推移,隨著時間的推移,車輪造成的痕跡會出現擁包,甚至是產生嚴重的裂縫。該現象的養護方法為,先用銑刨機將發生病害路面的瀝青混凝土處理干凈,然后再把基層表面清理好,最后依據瀝青路面的施工要求,對路面一層一層地鋪筑并壓實。
瀝青路面松散的養護技術
松散是瀝青路面表面出現龜裂、塊狀裂縫等損害,得不到及時有效修補養護而產生的,同時松散若得不到養護,會進一步演化為坑槽。對坑槽的修補,主要是對坑槽和局部網裂的損害進行修復,并且對局部沉陷進行修復養護。對瀝青路面坑槽進行修復,需遵循“圓洞方補、斜洞正補”的原則,劃出所需修補坑槽的輪廓線進行開槽,并且開槽的范圍要比坑槽大。開槽選擇的部位應穩定,并且槽壁要垂直,同時槽壁和槽底一定要清洗干凈。之后,在清洗干凈的槽底和槽壁,薄刷上一層粘結乳化瀝青,隨后將之前準備好的瀝青混合料,分層填鋪,路基部分最少要分兩層,并且對每層進行壓實,確保與原來的路面保持平衡。
隨著高速公路事業的快速發展,高速公路數量日益增多,方便了人們的出行。正確認識高速公路瀝青路面病害的表現形式及其養護技術,能夠降低高速公路瀝青路面病害的發生幾率,從而延長路面的使用壽命,節約養護成本,為人們營造安全的出行環境。