摘要:我國近年來建設的城市道路大多采用半剛性基層瀝青路面。但是,隨著城市人口和各種客運車輛的日益增長,城市道路所承受的交通壓力不斷加大,許多新修的瀝青路面使用時間出現了各種病害,很多一部分病害是由于養護不當造成的。
關鍵詞:城市道路;瀝青路面;養護
前言:
我國近年來建設的城市道路大多采用半剛性基層瀝青路面。但是,隨著城市人口和各種客運車輛的日益增長,城市道路所承受的交通壓力不斷加大,許多新修的瀝青路面使用時間出現了各種病害,很多一部分病害是由于養護不當造成的。隨著預防性養護工作在公路領域的普遍使用,城市道路行業也慢慢接受了預防性養護的概念。國內外所使用的瀝青路面預防性養護措施有多種,各種措施的差別包含方方面面,但是由于城市道路的特點,決定了并非所有的預防性養護措施都適用于城市道路,現在常用的方法主要有:霧封層、微表處、超薄磨耗層、瀝青瑪蹄脂碎石罩面、封縫等。
1 霧封層
霧封層措施是將慢裂乳化瀝青稀釋液或其它類型的霧封劑噴灑到現有瀝青路面表層的一種路面養護方法,主要用來恢復那些由于瀝青在正常使用中氧化造成的輕微干裂、損失小骨料等現象,而且可以封住細小裂縫及表面孔洞。因此對路面滲水具有良好的治理效果。采用霧封層措施,因填充表面構造及在集料表面形成新的瀝青膜,短期內路面抗滑性能(不論是微觀還是宏觀抗滑性能)有一定程度的降低。霧封層主要有一下特點:
1.1 改善路面封水性能
瀝青路面封水性能是指瀝青路表面防止路表水滲透進入面層內部的能力。我國瀝青路面大都是密級配瀝青混泥土路面。由于種種原因造成路面局部透水,水滲透進去并積存在層與層之間,破壞層間粘結,加速瀝青老化和瀝青膜剝落,從而產生水損壞。在路面尚未發生水損害時有計劃地噴灑霧封層,消除路面局部薄弱環節,可以有效的防止水損害的發生。
1.2 影響路面抗滑性能
瀝青路面的抗滑性能是指車輛輪胎制動時沿路表面滑移所產生的抗滑力。若路面抗滑能力不足時,會發生空轉打滑現象;汽車在彎道行駛,會發生橫向滑移高速行駛時緊急制動,所需的制動距離就會增長。這些現象極易引發交通事故。
一般的,霧封層噴灑以后,對原路面的抗滑性能有負面作用。路面的抗滑性能在短期內會有所下降,其中微觀抗滑性能降低較為明顯;而宏觀抗滑性能的降低與其噴灑量密切相關。
1.3 HAP(石屑)封層治理松散病害
HAP(石屑)封層通過添加機制砂,降低了工后初期對抗滑性能的負面影響。對存在一定松散病害的路面,機制砂補充表面細集料,治理松散病害。
1.4 形成新的瀝青膜,美化路面
以乳化瀝青為基質的霧封劑噴灑后在路面表面集料上形成新的瀝青膜,同時美化路面。而其它以再生為主要作用的霧封劑則旨在再生路面已老化瀝青,其效果可以通過室內試驗檢測。
1.5 封堵微裂縫
對于路面出現的非活動性的微裂縫,霧封層可以起到填充、修復作用。
2 微表處
由特制高分子改性乳化瀝青、優質級配細集料、礦物填料、水和必要的催化劑組成,由專用攤鋪設備一次性完成施工,不需專門碾壓,一個小時左右即可開放交通通過車輪碾壓促進固化。用來修復基層基本穩定但面層已有相當程度損壞的道路、恢復表面抗滑能力,還可以進行微車轍填充、標高微調等。微表處在國內的應用比較多,施工工藝較為成熟,交通部公路科學研究院已經出版了《微表處和稀漿封層技術指南》。
2.1 改善路面抗滑性能
微表處厚度在0.5cm~1cm 之間,其主要作用是形成一個新的抗滑表層。微表處要求集料堅硬、耐磨,以保證壽命期內始終可以提供一個粗糙的抗滑表層。
2.2 填充輕微車轍
微表處厚度可以達到1cm,可以進行不同截面厚度施工,可以填充路面的輕微車轍。
2.3 形成密水層
微表處措施與零厚度的霧封層是有本質的差別,它是有厚度的超薄層,與原路面牢牢地粘結在一起;而霧封層是部分滲入原路面、部分裹覆集料表面,與原路面相互作用發揮效果。因此,微表處措施的封水效果,實際上是通過自身的致密性、不透水性來體現的。
2.4 美化路面
微表處由于具有一定的厚度,不但修復或矯正了原路面的一些輕微功能性病害,而且覆蓋了整個原路面,使得原路面看起來煥然一新。
3 超薄磨耗層
超薄瀝青混凝土可用于老路面抗滑性能的恢復,也可用于新建公路,這種瀝青混合料具有行車安全舒適、噪音水平低、節約養護或建設成本的優勢。
超薄磨耗層UTAC 是按骨料空隙填充法設計的改性瀝青熱拌混合料,是一種超薄罩面層。在超薄磨耗層的設計中,混合骨料的級配非常關鍵,混合料中既有較多含量的粗集料形成骨架嵌擠結構,提高了路面的抗車轍能力,又有相當數量的細集料(石屑)填充骨架的空隙,構成骨架密實結構,提高了水穩性、抗衰老性。粗集料和細集料構成了骨架密實型結構,礦粉作為填料進一步密實了結構;選用的改性瀝青具有較高的粘度,提高了瀝青和骨料的粘結。超薄磨耗層的密實
結構能夠防止水從路表面進入路面結構,阻止水對路面的損害。
4 瀝青瑪蹄脂碎石
瀝青瑪蹄脂碎石即為道路建設中常用的SMA,是瀝青、礦粉、纖維穩定劑及少量細集料組成的瀝青瑪蹄脂結合料,充填于間斷級配的粗集料碎石骨架的間隙形成的一種瀝青混合料。簡單的說,SMA是由互相嵌擠的粗集料骨架和瀝青瑪蹄脂兩大部分組成的。SMA 主要有以下特點:①較好的抗滑性能。瀝青路面的抗滑性能是保證雨天高速行車安全的重要技術指標。為了保證整個壽命期內具有良好的抗滑性能,必須注意控制瑪蹄脂用量,防止出現通車后逐步泛油而導致構造深度喪失。②較好的防水性能。從SMA 試驗路表面滲水情況分析,在進行路表滲水試驗時,滲水深度范圍一般在1cm 以內,又重新返回到路表流失,即出現反滲現象。高壓下水不能滲入路面結構內部,說明SMA 具有較好的防水性能。同時SMA 路表面構造深度大,路面積水在路表1cm 內的空隙間流失排除,路表較難形成水膜,提高了車輛雨天行駛安全。③高溫抗車轍能力強。瀝青路面的車轍是車輛渠道化行駛條件下引起的路面損壞形式之一,尤其是在夏季高溫,交通量大,重車及超載車的頻繁作用下,車轍問題迅速激化。由于SMA 是一種密實型骨架結構,粗集料顆粒之間相互嵌擠,瀝青混合料具有非常好的抵抗荷載變形能力。
5 封縫
裂縫的存在不僅影響路面功能,降低道路使用的舒適性,更嚴重的是裂縫會影響路面結構和壽命。裂縫對路面結構最直接的危害是破壞了路面結構的完整性;同時,裂縫的產生還會帶來其它類型的路面損壞。例如:在行車荷載的作用下形成啃邊、坑槽;水會通過裂縫滲入,降低路面結構的強度,與交通荷載、氣候共同作用,會導致剝落、松散、唧泥、坑槽、產生新的裂縫和使原有裂縫更加嚴重等病害,甚至導致基層或路基產生凍脹、翻漿等,嚴重影響路面的使用壽命和結構的穩定性。
封縫是預防性養護的一種必要措施,同時也是其它一些養護實施前預處理措施,封縫劑可以防止水或碎屑進入路面裂縫,延長路面壽命。包括有熱瀝青、化瀝青、專用壓縫帶等。可以用作常規養護或在其它措施實施前進行裂縫預處理。
6 結束語
城市道路具有人群、車輛、以及商業服務性等特點,頻繁的鑿路大修不僅會影響交通,更會使城市居民的工作、生活受到極大的影響,使居民怨聲載道,不利于和諧社會的建設。采用預防性養護措施對城市道路行養護,降低養護成本,節省養護時間,把因養護對人民出行帶來的影響降低到最低,已經成為城市道路養護行業普遍研究的課題。由于每條道路情況不同,所適用的預防性養護的措施也不同。延長城市道路瀝青路面的使用壽命是一項復雜的系統工程, 必須從材料選擇、結構設計、施工組織、質量控制等各個環節嚴格把關,從總體上提高路面質量。只有如此,才能保證城市道路瀝青路面的使用壽命,保證城市道路良好的服務能力,為人們的出行提供最大方便。