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摘要:道路的早期破坏已成为沥青混凝土的主要危害之一,相关管理部门应该重视沥青混凝土的施工方法和质量,采用科学的施工方法,降低路面病害发生的可能性,结合具体的路面病害,采取科学的养护措施。同时,要建立和完善从管理部门和设计部门到施工部门的质量保证体系。只有这样才能减少沥青混凝土路面的早期破坏,从根本上提高高速公路的整体水平,保证交通系统的安全运行。
关键词:高速公路沥青;混凝土;早期病害;养护技术
引言
随着经济的发展,国民生活水平的提升,各种交通工具的出现,公路路面面临严峻考验,许多公路沥青路面均呈现一定的早期破坏性,其主要特征如下:横向和纵向裂缝,水损害,松动,早期现象等。车辙,沉降,坑洼等,直接影响车辆的运行,也增加了维修资金的投资管理。因此,如何应对沥青路面早期病害是公路建设和养护管理者面临的新课题。本文论述了沥青路面早期病害的成因及预防措施。
1路面常见病害
1.1坑槽、沉陷
由于摊铺混合料时温度过高,致使沥青老化,黏合力变弱,从而在车辆载荷压力下形成坑槽。然而如果混合料摊铺时操作温度过低,摊铺不匀,压实不彻底,也会形成坑槽。其次,路面下面层未能有效控制标高,导致沥青下层结构厚度不够,从而使得部分混合料受到行车影响,被小面积的“带走”,也就形成了坑槽。路面一旦出现了裂缝,路面积水就会渗入到公路基层,这时行车本身的压力又作用到基层,这种情况下基层就极可能发生沉陷事故,进而造成面层龟裂。如此反复,沥青面层必将龟裂,然后进一步脱落沉陷,形成坑槽。所以可以进一步分析,路面沉陷有两种:局部小面积沉陷、总体大面积下陷。前者大多是由于成形不足,在车辆自身压力作用下使路面龟裂,又因为有积水渗入,把已被破坏的基层结构进一步软化,进而导致沥青面层深度沉陷。而大面积下陷主要是路基不均匀沉降等因素造成的。
1.2车辙
路面产生车辙的原因包括两种,内因和外因。内因主要包含路面结构的设计和材料的搭配,外因一般包括施工、交通等因素。
1.2.1路面结构及材料组成
路面结构中沥青材料厚度越大,在行车作用下发生永久变形的变形量越大。故路面结构厚度既要保证有足够的承载能力,又要有较好的抗车辙能力。采用刚性或半刚性基层,可以大大减少基层和路基的变形,从而减少路面的整体车辙。沥青混合料具有一定的蠕变和应力松弛现象,在行车载荷作用下,当沥青混合料的受力超过其弹性极限和屈服点时,就可能产生塑性变形,不断积累形成车辙。
1.2.2沥青混合料各材料组成比例
沥青混合料各种集料的添加比例、基层材料比例,都是形成车辙的原因。实际施工时路基的压实程度、路面热稳性能等达不到标准要求时,都会产生车辙。
1.2.3道路交通条件和气象条件
重型或超载车行驶在公路上会有相当大的压力,因此最容易导致车辙的形成。在有较大车流量的主车道上会有很多车轮不停地对路面摩擦,也容易产生车辙。沥青具有弹塑性,并且沥青为黑色,黑色吸热能力较强,当气温较高并有较多车辆在公路行驶时,也容易产生车辙。在雨雪天气中,雨水会腐蚀基层材料使车辙的面积扩大。
1.3裂缝
路面裂缝大致上可以划分为龟裂、纵向裂缝、横向裂缝。龟裂又称网裂,一般来说是由于路面整体强度不够、基层稳定性不佳等造成的。此外沥青路面老化,会使基层变脆,也有可能发展为龟裂。纵向裂缝大多数形成在新旧路面交界处,由于路面不均匀从而导致沉陷。另外,在车辆的压力作用下,车辙周边也会产生纵缝。横向裂缝一般是由外界的温度、湿度变化以及路面结构层收缩等因素影响而形成的。半刚性基层的收缩裂缝和面层上的反射裂缝,基本上都是横向裂缝。
1.4龟裂和沉陷
由于这类病害危害较大,基本上这类病害的整治都可以被列入“专项工程”计划。具体的机械配置可以是:切割机、铣刨机、洒布车、沥青拌和机等。在“专项工程”计划中,当存在大面积的路面损毁时,要首先调查基层情况,如果基层损坏程度较大,则必须进行彻底的处理;如果损害面积较小,则可以使用粗粒式沥青混凝土进行填补,若是更大面积的损毁,则需重新铺设水泥碎石基层。对于一些小面积的修补,需要用到多种机械设备进行修补,如切割机、铣刨机、综合养护车、手扶式压路机、光轮胶轮压路机。切割机的作用是将要修补的部分切割,便于修补,同时还可以减少原料的损耗;铣刨机(或人工)对切割的地面刨除,同时要清理干净路面损坏的原料,保证坑底稳固,为了防止路面崩塌还要在坑的四周刷上沥青。而后进行填坑,填坑要使用综合养护车(或人工)。填补完之后要用光轮胶轮压路机(手扶式压路机)碾压路面,对填补的混合材料碾压密实。
2“专项工程”机械化养护施工技术
2.1路面铣刨
(1)铣刨前路面测量。修补路面时,需对路面损坏处进行修补,通过测量高程来确定修补的面积和厚度。
(2)切割机切边。确定补修面积后则要划分修补的部分,使用切割机把划分出来的部分切割,切割时要保障切割面的整齐光滑。用铣刨机对切割的地面铣刨。铣刨的深度通常为3~4cm,当遇到特殊的路面时,要根据坑槽的状态选取深度。
(3)喷洒乳化沥青。要使用沥青洒布车将乳化沥青填满路面,由于沥青刚开始不是固态,要经过几个小时的晾晒使其固态化。
2.2沥青混合料摊铺
(1)施工之前需测量计算,故摊铺作业开始之前,要对施工地段进行反复的测量,根据测量的结果来进行摊铺,同时也需严格计算摊铺厚度。
(2)在摊铺过程中,为了保证摊铺厚度的一致性,要在摊铺时保持匀速行驶,直到摊铺结束。如果摊铺的坑槽深度过大,不可一次摊铺完毕,要分几次进行摊铺。在摊铺时要在接头处保持平整,避免出现参差不齐的现象。机械铺设不到的区域,则需采用人工进行摊铺。
2.3沥青混合料压实
(1)碾压机进行路面碾压时,要遵守碾压规则,从坑槽外向里进行碾压。
(2)碾压要进行多次,以保证沥青混合料被压实,分为三个部分进行碾压,第一次是用双钢轮压路机静压,第二次用振动压实,第三次用胶轮压路机压实,第一次和第三次都要碾压2~4遍,第二次碾压4~6遍。
(3)为了保证新旧路面的高度一致,不能采用较大的压路机进行碾压,应使用小型压路机进行碾压。
2.4沥青混合料拌和及运输
沥青混合料的材料用量比例要尽量做到精确,当天使用的沥青混合料,要在前一天告知搅拌厂进行配料和搅拌,配料的比例由路面工程技术人员进行配置并告知搅拌厂。为了高效率地完成搅拌,搅拌厂集中一次进行搅拌。在使用原料之前,要由试验人员在试验室进行检测,确保原料的质量,在检验过程中要严格执行,不可马虎,只有各项指标达标之后才能被使用。沥青混合材料填充之后也要进行取样试验,为碾压工作做准备。
3结语
总而言之,在高速公路施工过程中,导致沥青路面出现病害的因素比较多,它包含了设计因素、施工因素和管理因素。因此在施工时,要从每个方面进行详细的研究,制定科学有效的施工质量控制措施,并且优化养护方式,从而有效提高高速公路沥青混凝土路面施工质量。
参考文献
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