天津公路工程设计研究院有限公司,天津市 300000
摘要:维护公路是一项繁琐的施工作业,而且极易受外界因素的影响。在预防性养护作业中,需要依据“统筹规划,强化维护,积极转变”的维护要领,增强管理和落实维护技术,从而更好地增强维护品质,增长公路使用时限。预防性养护的实际工程效果较为显著,能够缩短养护周期、节省养护成本并提升工程耐久性。尽管当前已有许多学者针对公路路面的预防性养护展开研究,但大多针对宏观措施层面,而缺少体系化的预测模型。
关键词:沥青公路;路面;预防性养护;分析
引言
预防性养护是延缓路面病害发展速度和延长公路使用寿命的有效办法。在解析公路沥青维护现状的前提下,论述预防性养护的重要价值,最后提出解决措施以及强化养护工作重点,以提升公路的使用效果。
1沥青公路路面预防性养护重要性
受外界各种因素的影响,公路路面结构就会发生相应变化。公路养护人员为减少路面出现病害问题的机率,大都会选用沥青路面预防性养护技术。 从公路的实际使用状况来看,裂缝病害是人们日常中最为常见的问题,主要与沥青材料有较大关联。 随着时间的推移,沥青材料结构就会发生一定变化,受各种因素的影响,会出现收缩、延伸等状况,进而就较易引发裂缝病害问题的发生。 针对此,为有效解决这些病害问题的发生,就需要重视公路路面养护,及时采取病害预防技术,以便于有效提高公路路面结构稳定性,由此降低病害问题发生的机率,充分保障公路行驶安全与使用年限。在满足交通量求的前提下,按照当地筑路材料供应情况,遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则,进行路面设计方案的技术经济比较,选择技术先进、经济合理、安全可靠,有利于施工的路面处治方案,确保工程质量、降低工程造价。根据公路技术状况评定结果,按照轻重缓急,科学制定养护维修计划,实现养护资金使用效益最大化;严把设计质量关,针对不同项目情况,全力提高设计深度,解决勘察设计深度不足、工程方案不合理等问题;预防性养护工程宜进行跟踪观测、综合评价,并做好技术总结。
2沥青公路路面存在的问题
2.1路面裂缝
路面裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和块状裂缝,其纵横向裂缝是其中比较常见的裂缝形式之一。横向裂缝和公路的中线几乎保持垂直状态,同时裂缝的宽度和长度各有不同。 产生主要原因是因为沥青标号和当地区域的气温条件之间存在偏差,温度较低的情况下沥青变脆会产生温度裂缝问题,同时在公路基层结构上方会形成的反射性裂缝问题或者收缩性裂缝情况。纵向裂缝问题和公路的中线保持平行状态,在主裂缝上还有可能出现若干个分支裂缝。 纵向裂缝问题产生的主要原因,包含大型车辆的反复荷载作用,造成路面结构出现疲劳性损坏,地基结构不稳定产生不均匀沉降情况,以及公路工程施工纵向接缝搭接不合理等。网状裂缝问题也称之为公路路面龟裂情况,主要是通过多条裂缝相互之间交叉形成的小网格状裂缝,这种裂缝问题主要出现在道路工程的表面位置,对公路工程的基础变形量,以及公路基础结构面的影响相对较小,产生这一问题的主要原因是因为行车荷载作用对于路面所形成的持续性导向作用,造成路面产生疲劳开裂情况。 除此之外,沥青老化、混合材料质量变差等方面因素,也是造成路面出现网状裂缝的重要影响因素。块状裂缝与横、纵向裂缝都具有密切关联。 当这两种裂缝密度不断增大,且相互连通形成交错裂缝时,则称之为块状裂缝。 块状裂缝形似矩形裂块,且与网状裂缝较为相似。 造成块状裂缝出现的原因,与温度、沥青材料等因素均有关联。
2.2龟网裂
公路行车荷载的作用是沥青混凝土路面产生龟裂的主要原因,因为行车荷载的作用,使面层产生较大的弯矩,使内部发生较大的应变和拉应力,当应变和拉应力超过材料本身所具有的弹性应变和抗拉强度极限时,就会形成一条或数条不规则的裂缝。而后在行车荷载的继续作用下,裂缝开始贯通并逐步发展成网格状或龟纹状的裂缝形式。由于构成路面的基层和面层材料的膨胀系数不同,加之雨水的间断式浸入,有时还带入一些尘土、杂物等,导致路面出现网状裂纹。在较长的时间内,裂纹、裂缝的反复收缩,就形成了龟网裂。
3沥青公路路面预防性养护
3.1裂缝病害问题预防养护
裂缝封堵处理是各种裂缝问题预防性养护工作的主要处理方式,主要包含裂缝填缝、裂缝密封等处理方法。 裂缝填封主要指的是对产生裂缝部位进行开槽清理工作,经过干燥之后选择合适的填缝材料,向其中进行材料灌注处理,主要用于一些常见的活动性裂缝问题填补。裂缝密封不需要对裂缝问题进行开槽处理,可以直接使用热压空气对裂缝内部进行清理之后,选择合适的密封剂材料进行封堵处理。 裂缝封缝处理可以对裂缝类病害问题进行全面预处理工作,有效防止大量的水分直接侵入到路面结构当中,可以有效防止产生更加严重的路面结构破坏性问题,但是由于封缝问题会降低路面结构的平整程度,同时会影响到路面整体结构的美观性
[1]。
3.2灌、填缝技术沥青路面
在公路车辆的长期碾压下,容易出现各种各样的裂缝现象,施工人员可以根据出现的裂缝宽度,对裂缝进行进一步的细分为微型、微小、小、中、大裂缝等类型,对于裂缝类型不同,那么采取的养护性措施也是不一样的,甚至差别很大。根据前人的总结归纳经验,当在一定公路长度内,出现的裂缝数目比较少,施工单位为了节省资金,一般不对裂缝进行特殊维护。在处理一些小裂缝时,因为这些裂缝一般对路基内部结构不会造成破坏,在进行维护作业时施工人员一般使用灌填缝剂对裂缝进行维护。但是对于中裂缝和大裂缝应该使用修复性养护技术,以此防止裂缝持续扩张,对路基造成更深层次的破坏[2]。
3.3稀浆封层技术
稀浆封层用乳化沥青,将粉料、添加剂和水参照特定的比例搅拌混合,匀称地铺设在沥青层,形成维护层。待稀浆封层与沥青层混合晾干成型后,就可以快速去除开裂、表层磨光、路面松散等病害。该技术是目前沥青表层预防性养护经常采用的新型材质、新型技术和新型结构。开展施工作业前,必须确保基层的沥青作业符合标准,将基层表层的杂质、灰尘和松散物质清除。同时,应当清除因汽油和柴油泄落而形成的块状油污。如果没有清除到位,基层和封层的粘合度会降低,而且极易造成起皮、剥落等品质问题。检测使用的原材质,经检测合格后即可投入使用。实施作业前,还需筛去过大粒径的石质,否则会出现稀浆混合物不易搅拌和铺设现象。应引用稀浆封层摊铺机,在铺设前,整体检测和调整摊铺器械,确定铺设厚度,在将摊铺器械调至正常运行状态后,即可开展施工作业,当原材质或混合物的比例发生改变时,必须再次测量标定。铺设稀浆封层混合物时,如果出现坑洞现象,应及时在起点处和终点处、坑槽处以及纵横向接缝交汇处开展人工找平作业。调整横向接缝时,稀浆封层摊铺设备以上一个车程终点处为准,再开展接下来的车程施工作业。调整纵向接缝时,下一车程的施工轮痕必须契合上一车程的轮痕,被漏掉的纵横向接缝点应当开展人工找平作业[3]。
结束语
为了保障沥青路面的使用年限,提升公路服务质量,公路管理部门必须将预防性维护理念根植到平时的公路维护工作中,提前做好预防路面状况发生严重损坏的情况,减少整个公路的养护成本。针对公路工程出现的裂缝问题进行重点处理,结合工程工程实际使用情况,提出针对性的预防养护工作策略来加以解决,全面提高公路沥青路面通车质量和效果,延长公路工程的使用周期。
参考文献:
[1]王运强.公路沥青路面病害成因分析及预防处置[J].中国公路,2020(11):174-175.DOI:10.13468/j.cnki.chw.2020.11.066.
[2]张琳.公路沥青路面预防性养护措施分析[J].南方农机,2019,50(20):244.
[3]薛斌.公路沥青路面预防性养护及造价控制[J].四川水泥,2019(05):224.