预防性公路养护技术在公路养护中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-02-14
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预防性公路养护技术在公路养护中的应用

邓世文

湖北省恩施州恩施市公路管理局 湖北 恩施 445000

摘要:公路工程在我国运输体系中扮演着重要的角色,其路面质量的好坏会严重影响道路的通行能力。正确选择并实施预防性养护工作,可以及时发现并解决好公路中存在的各类问题,从而确保公路工程具有良好的通行能力。本文对公路沥青路面预防性养护技术进行了系统的分析。

关键词:公路工程;沥青路面;预防性养护技术

1公路路面病害分析

1.1路面裂缝

沥青路面裂缝是指在外界环境作用下产生的开裂,主要受车辆荷载大小、沥青混合料的性质等因素的影响。沥青路面产生裂缝后,会加速外界水流向路面内部甚至道路基层,进而导致沥青路面损坏及路基软化破坏,影响道路行车安全。根据形状的不同,路面裂缝可以划分为横向裂缝和纵向裂缝;根据成因的不同,路面裂缝可划分为温度裂缝、荷载裂缝、基层反射裂缝等。

1.2车辙

车辙是指在车辆荷载作用下,由于沥青混凝土的蠕变特性而产生的带状坑槽。随着车辙深度的增加,路面积水的概率也逐渐升高,严重影响道路的行车安全。根据车辙的成因可以将其划分为流动性车辙、结构性车辙、压实性车辙。

1.3坑槽

裂缝产生后,沥青路面积水会沿裂缝向路面内部渗透,在上部车辆荷载及外部环境因素的作用下,沥青的黏结力会逐渐降低,造成骨料剥离,进而导致路面形成坑槽。

1.4泛油

沥青路面泛油是在温度以及路面积水的作用下,沥青混合料中的沥青逐渐向道路表面移动的一种常见路面病害。该类病害的产生不仅与外界环境有关,还受沥青混合料配比的影响。沥青路面泛油会导致路面抗滑性能逐渐衰减,进而影响行车安全。实际工程中常通过铣刨或加铺沥青层的方法对沥青路面泛油病害进行处理。

2预防性养护技术在公路养护中的应用

2.1沥青再生养护技术

沥青路面再生技术,不仅可节约大量的沥青与砂石材料,节约工程投资,而且有利于处治废料,节约资源,保护环境。沥青路面再生技术包括:现场冷再生法、现场热再生法、厂拌热再生法。

现场冷再生法是利用铣刨机对原路面沥青混合料进行铣刨,而后加入一定量的集料、添加剂、稳定剂和水进行现场拌合,最后利用压路机对拌合好的路面进行碾压。现场冷再生法适用于一级以下病害较为严重的公路沥青路面的处治,其不足之处在于冷再生后的路面仍需加铺一层新的沥青层。现场热再生法是通过加热软化地面,铲起路面废料,再与沥青粘合剂混合,有时还需添加一些新的骨料,而后将再生料重新铺在原来的路面上。现场热再生法施工方便,主要适用于基层承载力较好、面层出现轻微裂缝或者龟裂的路段,更加适用于老化程度较轻,但平整度不良的路段。厂拌热再生法是将铣刨出的原路面沥青混合料运至拌合站进行集中破碎,而后通过配合比设计确定原路面沥青混合料的掺加比例,接着按一定比例加入新的沥青、集料、再生剂等,经拌合形成新的沥青混合料,进而铺筑成新的再生沥青路面。再生后的路面在路用性能和耐久性等方面表现优异。

2.2乳化沥青稀浆封层养护技术

乳化沥青稀浆封层是以乳化沥青为结合料,以一定级配的石屑或细沙为骨料,在加入粉料(水泥、石灰、粉煤灰、矿粉等)、水、添加剂等按照一定的配合比拌合而成。拌合而成的混合料呈流动状态,将其作为沥青表面处治薄层均匀地摊铺在路面上,经过水分蒸发、干燥、硬化、成型后,其外观类似于细粒式沥青混合料,其不仅具有耐磨、抗滑、防水、平整等技术特点,且其具有施工期短、成本低、能耗低、用途广等优点。乳化沥青稀浆封层具有防水、防滑、填充、恢复路面外观等作用。适用于高速公路路面轻微裂缝及路面老化的路段。

2.3雾封层养护技术

采用雾封层技术直接对沥青路面喷洒油剂型材料,材料直接渗透到路面裂缝及内部孔隙中形成保护膜,可阻止路面水流入路基内部,同时还能增强骨料间的黏结力,从而使沥青路面恢复活性。此外,采用雾封层技术处治后的现场,路面油剂型材料洒布均匀,路面微小裂缝得到修复,部分区域较大空隙得到填充,解决了路面渗水问题,封水、防水效果优良。

根据施工需求设置喷洒系统参数,洒布量设定为0.35~0.45kg/m2,防止油量过多,避免安全隐患。若出现喷洒系统作业异常时,可在路面撒布厚度为0.4~0.6mm的细砂,沥青洒布量增至1kg/m2,以适应复杂的施工环境。根据现场情况灵活设计施工方案,对于空隙较大的路段,可先采取人工洒布处理,达到养护条件后采用喷洒系统自动洒布,保证洒布均匀度。施工阶段应注意横向接头的衔接处理,禁止车辆和行人通行,同时标注好施工时间。

2.4高性能抗老化薄层修复技术

以高性能乳液和级配细集料冷拌成稀浆铺覆于沥青路面表面的高性能薄浆封层主要应用在降低路面渗水、提高路面抗滑性能、增加路面的可视效果、修补微小裂缝等方面,其结合了雾封层的封水效果和微表处的优势,施工后又不影响原路面的抗滑能力或使得路面的抗滑性能略有提高,建造成本低于微表处、与雾封层相当,薄层厚度在3~5mm之间。高性能薄浆封层可对沥青路面施工控制存在的结构性质量缺陷及工艺性缺陷(如级配状况局部偏离、空隙率偏大、局部面层离析、沥青面层固有渗漏特性等)进行弥补与修复,提高抗滑结构层的密水性,从而有效防止面层结构早期水损害,对于南方多雨地区预防早期水损害有显著效果。此外沥青面层的高密水性,有利于保证碎石与沥青之间的粘附性能,为就地取材(特别是就近取用酸性碎石作为面层主要材料)提供了有利条件,可避免长途远运表面层材料的浪费现象,降低施工成本。

3预防性养护技术的具体应用

某高速公路路面病害中裂缝类病害占比最大,同时还存在车辙病害,但是原路面修补病害较多达到50%,造成沥青路面抗滑性能不足。因此,选用超薄罩面法对该沥青路面进行预防性养护。

3.1清灌缝

(1)施工准备,设备使用前应例行检查。

(2)封闭施工区,按交通施工安全规范摆放安全警示牌、路椎等设施,确保施工场地安全及过往行车安全。

(3)开槽,按养护设计要求调整开槽宽度及深度,沿路面不规则裂缝进行跟踪开出均匀凹槽。

(4)吹尘、使用高压吹尘机对开槽后路面进行高压除无残留老料,检查合格后进行下一工序。

(5)干燥除潮,热气喷枪一方面去除潮湿路面中的水份,形成一个干燥的结合面,另一方面热气喷枪所产生的热量可瞬间对沥清路面进行加热,软化路面沥清混凝土结构面层,使热熔灌缝材料与路面形成热接触效应,增加路面与材料之间的粘接性,检查合格后进行下一工序。

(6)操作人员手持灌缝枪,随热气喷枪之后进行灌缝,灌缝时需选用压力注射式灌缝设备,确保缝槽内不存留空气。

(7)待材料表干后开放交通。

3.2坑槽修补

(1)划定修补区域,按照相关技术现范,划分坑槽类型,确定修补区域。

(2)开槽、采用切割机将坑槽切割成一个矩形槽。

(3)清理坑槽,将坑槽内及四周的碎石残料清除,使坑槽结构有良好的嵌固。

(4)粘层,在坑槽底部和四周涂刷或者喷洒乳化沥青。

(5)填料,将沥清料填入槽内,然后人工将坑槽修补处整平。

(6)压实,采用平板夯或者压路机对修补处进行往返碾压至压实。

(7)修理周边,养护至达到开放交通。

4结语

综上所述,沥青道路在早期建设过程中由于技术水平、材料以及环境的影响就可能导致道路出现轻微病害,如果不能及时发现和处理这些病害任其继续发展,将会对路面带来严重损伤,降低道路使用年限和使用周期,造成重大经济损失。针对这种状况,采取有效措施对沥青道路进行预防性养护,保证沥青道路的正常使用,延长使用寿命,减少后期养护成本具有重要现实意义。

参考文献

[1]郭树春.沥青路面预防性养护技术开发与应用研究[J].合成材料老化与应用,2022,51(06):102-104.

[2]段龙彪.沥青路面病害调查及预防性养护分析[J].交通世界,2022,(32):44-46.

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