浅谈高速公路重交通沥青路面病害及维修技术

时间:2022-02-26 05:48:21

浅谈高速公路重交通沥青路面病害及维修技术

摘要:国民经济的快速发展要求国家加快交通运输业的大力发展。高速公路作为交通方式的主要部分之一,承载着繁重的交通物流任务。但是高速公路在重交通压力中,沥青路面存在路面病害如网裂沉陷坑槽、纵向裂缝等现象,并且也分析了相关原因。在此基础上,文章论述了路面坑槽、路面沉陷及变形、路面裂缝、路面车辙推移等情况的解决措施。

关键词:高速公路;重交通;沥青路面病害;维修技术

中图分类号:U412.36+6文献标识码: A 文章编号:

目前大多数高速公路路面已采用沥青路面,车辆在高速公路上行驶的过程中对沥青路面的要求非常高。平整的、较少路面病害的高速公路路面能够保证车辆的快速、安全通行,是高速公路通行质量的。

一、路面病害现象及成因分析

网裂沉陷坑槽

对于高速公路的沥青路面来说,一般存在网裂、沉陷及坑槽等病害。这些病害对高速公路造成了重大的破坏,如果不对其进行及时的修理和预防,就可能造成高速公路上的事故。下文对此类问题的成因进行了分析:

(1)沥青路面空隙率过大。

在沥青生产的过程中,由于生产环境和单位存在着差异,因此会导致沥青的混合料存在很大的差异。如果在这样的情况下进行铺设,沥青的局部分离就会导致沥青路面的孔隙率过大。一旦出现这样的情况,在下雨时路面就容易积水,特别是发生连续降雨的情况下会造成高速公路出现大量积水,造成巨大的安全隐患。随着季节变化,沥青就会出现疏松、脱离等现象,这样就形成了坑槽。

(2)沥青与石料粘结性差。

对于沥青与石料的粘结力有着严格的规定,要求两者之间的粘结力大于四级。但是,在实际铺设过程中,由于沥青之间的差异,可能致使相关路段的粘结力不足。这种情况下,沥青路面就很难达到行车要求,最终形成坑槽。

(3)汽车超载的影响。

我国目前对于汽车超载的处罚力度还不够,在管理汽车超载方面还存在着很大不足,这样就造成了大量汽车超载的现象。当汽车超载达到三分之一时,换算系数为满载的3.1倍,当超载达到三分之二时,换算系数为满载的7.7倍。可以看出,车辆超载越严重,对路面的破坏也就越大。

2、纵向裂缝

纵向裂缝一般发生在路肩部位或紧急停车带,其形状一般成月牙形向外扩散,这种形状主要发生在路肩部位。另一种形状为纵向的条带状,其主要发生在行车道部位。有关纵向裂纹形成的原因主要包括以下几个方面:

(1)地基原因。

由于高速公路的建设地点多种多样,有很多高速公路建立在低洼、多水的地区。但是,在铺设之处,并没有对地势进行详细研究,没有采取合适的方法处理沥青。因此在建成之后,其地面会发生不均匀沉淀,这样就会导致高速公路路面出现纵向裂纹。

(2)路基施工原因。

高速公路的覆盖面较广,但是一些地区的天气干燥,在施工时会使得地基的填料粘土不能很好地粉碎。此种原因造成地基中有较大土块,这样就使得路基不平整,从而导致路面上出现纵向裂缝的情况。

(3)渗水原因。

在高速公路的边坡或分离带等区域,经常会出现渗水的现象。这会使高速公路的路基长期处于浸泡之中。随着水的不断渗入路基不断疏松,这样就使得路基边的不牢固,从而产生裂缝等情况。

3、原因分析

(1)水毁坏

水毁坏是沥青路面病害的主要原因之一,由于沥青马路表面的主要结构功用于渗水。其中,水有三种存在形式,即层间水,孔缝隙水,深层透水。一般来说,常温情况下(即20摄氏度左右)厚度为4cm的沥青路表明外层孔缝中的水要想完全蒸发需要大约一周时间。当在湿热季节时,路面孔隙时刻保持湿润。而且,车辆运行过程中会不断挤压内部的水滴,这对沥青进行分子压迫,造成裂缝和剥离现象,路面会出现松动现象。不同层间的水滴在受力作用下震动,产生共振,出现应力集中现象,加速了沥青马路的裂缝,破坏路面。

(2)路面结构设计重理论计算、轻施工工艺配套

当沥青路面的基层设计约为20-30cm时,路面损坏的概率达到最大。这主要是由其碾压技术有限所决定的。当一次铺开时,目前国内的碾压设备参数达不到要求。若采用两次摊铺,当碾压完一层,摊铺第二层时,会严重破坏第一层的结构,影响整体强度。

(3)施工质量隐患

施工质量是隐藏的主要路面危害之一,发生在路面建设的早期。

(4)大吨位车辆加速了路面的破坏

由于当前国内的货运法规不健全,导致路面上行驶的货车70%左右是超载运行。对路面长时间进行满负荷碾压也是路面损坏的直接原因。特别是在炎热多雨的夏季,此种现象十分严重,有些黄金路段的车辙便可达到3cm之深。

(5)养护不及时

当沥青路面出现裂缝发展到一定程度损坏时,政府往往不能及时补救维护,而是任由其发展。直至严重阻碍交通时,才大兴土木开始返修。这告诫我们以后要做到及时考察道路运行状况,对先天性危害进行有效预防,并通过定期养护道路延长使用寿命。所以,养护不及时是沥青道路损坏的又一大原因。

二维修技术

1、路面坑槽

由于高速公路上的行车较多,因此在保证通车顺利的情况下,路面坑槽的修复需要迅速地进行处理。目前对路面坑槽的修复方法主要有两种,分别是热补法和冷补法。这两种方法各有利弊,因此需要根据路面坑槽的实际情况选择处理。热补法能够随时进行坑槽修补,经过热补法修善的道路能够缩短修补时间,能够充分地利用被破坏的沥青。但是,当处较深的坑槽时很难保证质量。和热补法相比,冷补法能够修复不同深度的坑槽。但在修复后路面会出现明显的接缝,如果处理不好容易造成路面渗水,从而可能造成路面的第二次损坏。

2、路面沉陷及变形

路面的沉陷及变形需要长时间的变化,这种变化一般很难发现。一旦发现就会对路面行车造成极大的影响,因此存在较大安全隐患。因此对于路面沉陷及变形需要早发现,早处理,防止类似情况不断恶化,造成行车安全隐患。一个以120km/h行驶的车辆在通过l0m范围内沉降量大于3cm的段落时,车辆会出现明显的晃动,甚至产生车辆跳跃。这样不仅会造成安全隐患,也会对车辆造成破坏。对于路面沉陷及变形需要对沉陷及变形,路面需要重新铺设,重新对路基进行填实,在新的路基上进行铺设。

3、路面裂缝

路面裂缝是常见的高速公路路面问题之一,路面裂缝主要是由渗水和车辆超载造成的,路面裂缝会对路面的行车安全造成危害,因此,一旦出现路面裂缝要及时进行修理,保证路面的平整,从而为行车安全提供保障。

(1)当处理由基层开裂引起的反射裂缝、沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝时,目前一般使用开槽机(MARK)IV型)和灌缝机(145/250型)共同工作。其施工作业流程如下:先对路面进行开槽,接着对开槽的路面进行清理清槽,对清理过后的路面进行加热,最后对加热后的路面进行灌缝。

(2)当处理由地基沉降引发的横向裂缝时,需要在出现横向裂缝周围的75厘米左右进行开槽,并将该范围内的路面上层挖去,将中下层的裂缝填实,重新铺设路面。

(3)当裂缝的宽在5毫米以下且为纵向裂缝时,可以按照上述方法进行相应处理。如果纵向裂缝进一步的恶化,就需要对路面的上层和中层进行重新铺设。

4、路面车辙推移

(1)当连续的长度在30米以内,辙槽深度在8毫米以内时,可以进行保守处理,通过对路面的烘烤和添加沥青来恢复路面,以保证路面的平整度。

(2)当连续长度在30米以上,辙槽深度在8毫米以上时,车辙需要进行深度处理,因为在这样的路面,会对汽车的行驶造成安全隐患。需要对路面的上层进行重新铺设,从而保证路面的平整和行车安全。

(3)当车辙深度在20毫米以上时,就会对车辆行驶造成严重的影响,在行驶到该路面时很难保证行车安全。对于这样的路面,由于破坏较大需要进行深度处理,应该刨除全部路面,对路基进行压实等操作,并重新进行路面铺设。

(4)对于因基层施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好软弱基层。

5、泛油

(1)如果路面泛油的现象不严重,可不对其进行处理。

(2)如果路面因为施工质量的问题导致坑槽的出现,则需要及时找清楚存在的问题,对坑槽进行维修。

(3)如果路面出现大面积泛油,就会对行车安全造成巨大影响。对于大量泛油的路面,路面的摩擦系数会大大降低,这样就会对行车安全造成威胁。如遇到这样的情况可以用碎石进行重新铺设。

6、路面病害的预测和维修

(1)路面病害的预测

定期检查或不定期抽查路面的运行现状,规定合理周期,对路面状况进行动态调查跟踪。对于使用频率较多的特殊路段,可安装摄像头实时监测路面状况,一旦发现危害可立即开展补救。对于检测技术来说,一般平整度均差高于1.2cm的路面要用3m直尺测量,查找不平整和有明显车辙的地段。对出现车辙超过2cm的路段要采取适当的养护措施。

在多雨季节,特别是深秋期间要仔细检测道路裂缝并进行标记。定期调查裂缝的扩张并采取相应措施补救。制定相关维护检测制度,切实做好发现隐患,明确危害,采取措施,做到补救不超出两天时间,及时维护。

(2)路面病害的维修

路面病害的生命周期主要分三个阶段:形成阶段,发展阶段,破坏阶段。

形成阶段是危害出现的前期,不易被人发现,可能由不合格的施工造成。起初路面无明显形变,可能会出现网裂3mm以内的网络裂缝和轻微车辙。如果破坏严重,会在表面形成较为摩擦的麻面。对这类病害要及时用沥青喷铺,进而防止水毁坏。

在发展阶段,路面产生明显形变,裂缝达到明显可见的程度,一般为5mm到10mm,出现啃边现象。线状裂缝逐步发展为网状裂缝、带状裂缝以至于撕裂道路。车辙深度明显加深,达到2cm左右,有明显的凹陷或凸起。此时可采用填补挖削等手段来进行补救维修,起到预防和根治的作用。

在破坏阶段,当路面的裂缝深度宽度大于1cm时,边缘会出现大部脱落,局部出现松散等现象。车辆在行驶时会明显感到震动。此时需要铣削表面的沥青,对基层进行修补,重新铺筑混凝土。这是道路损坏的最后阶段,补救办法也是最为困难的。

三、结束语

从上文分析可以看出,在高速公路重交通沥青路面病害中,可以通过分析病害原因来找到相关对策。文章针对泛油、路面车辙推移、路面裂缝、路面沉陷及变形以及路面坑槽提出了具体的维修技术措施。

参考文献:

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[2]王雅钦.高速公路路面病害维修方案分析[J].西部交通科技,2010,38(09)

[3]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析及防治对策[M].北京:人民出版社,2010

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