王吉福
山西省公路局運城分局 山西運城 044000
瀝青路面具有噪聲低、施工周期短、耐磨性好等優點,在公路建設中得到廣泛應用。由于使用因素或外部環境因素,容易出現一些病害,如裂縫、車轍、孔洞等。尤其是早期裂紋的出現會導致其他疾病。因此,總結和分析瀝青路面常見病害的成因,可以更深入地了解各種病害的發生機理,從而更好地采取相應的防治措施,從源頭和根本上減少病害的發生,提高瀝青路面的使用壽命。
瀝青路面在公路工程中又稱瀝青面層。瀝青路面在鋪設和使用過程中,以瀝青材料為結合料,按設計配合比將單層或多層結構層與其他外加劑混合、拌和、攤鋪。它廣泛應用于各種等級的道路,能滿足目前不同交通量和交通量的需要,路面類型廣泛應用于高等級道路。瀝青路面施工成本低,使用過程中耐磨性強,養護維修方便,具有路面平整、強度穩定性高、行車舒適性高、彈塑性變形能力好、減振性能好、施工時間短等優點,便于后期維護,可再生利用等。但隨著使用年限的增加,交通量逐年快速增長,超載、超速等現象時有發生。如果不及時檢測和診斷路面病害并進行有效的養護,將降低瀝青路面的耐久性,對公路內部結構造成破壞,甚至危及行車安全。
公路瀝青路面常見裂縫類病害有龜裂、橫縱向裂縫以及反射裂縫,其中龜裂病害形成的主要原因是公路瀝青基層強度不夠,長時間沒有對瀝青路面進行養護,導致瀝青性能較差,在車輛行駛作用下產生網狀、淺而細的裂縫,裂縫深度通常小于15mm;橫縱向裂縫的形成主要是路面施工造成的,對瀝青材料施工接縫未處理到位,路面接縫不夠緊密,導致公路瀝青路面沿中心線向橫向和縱向出現裂痕,橫縱向裂縫深度相對龜裂深度大一些,通常在18-25mm之間;反射裂縫的形成主要受溫度和車輛行駛的影響,長時間處于高溫且行車荷載環境中,對原本公路基層形成的裂縫反射到公路瀝青路面上,其裂縫深度與公路基層裂縫深度大致相同,通常在20-28mm左右。
松散是公路瀝青路面常見的一種病害,當公路瀝青路面呈現松散狀態,且表層中瀝青集料顆粒脫落和散失,路面比較粗糙,已經影響到車輛行駛的舒適性,即可判斷為松散病害。松散形成的主要原因有三點,第一,瀝青集料中石油比例過高或者過低,導致瀝青混合料之間的黏結能力較差;第二,在路面施工過程中,對瀝青路面壓實度過小,導致瀝青路面孔隙率較大;第三,瀝青混合料攪拌時,溫度不穩,導致瀝青材料老化,黏結力減弱,導致施工完成后路面出現松散[1]。
坑槽病害形成的原因主要有兩點:第一,公路瀝青路面裂縫類病害未及時處理,發展為坑槽病害;第二,公路瀝青路面尚未成形便進行使用,大型車輛在路面上行駛、機動車急剎車,瀝青路面受到外力沖擊形成坑槽。
車轍病害表現為公路瀝青路面出現車壓過的痕跡,該痕跡可影響車輛正常行駛。車轍病害在夏季比較高發,因為夏季溫度較高,路面瀝青材料穩定性減弱,在車輛行駛作用下容易發生變形,產生車轍。車轍病害形成還與重車增多有關,如果一段瀝青路面路段經常有重車行駛,會加速公路瀝青路面的老化,瀝青路面結構長時間受到外力沖擊會發生變形,引發公路瀝青路面出現車轍病害。
對裂縫類病害處理通常采用灌縫處理方法,灌縫材料主要有瀝青、聚丙烯腈纖維等,由于龜裂裂縫深度較小、容易處理。首先,將公路瀝青路面出現龜裂病害區域清掃干凈,利用壓縮空氣將裂縫中塵土吹凈;其次,將加熱后的瀝青灌入裂縫中;最后,對其進行封口和壓平。橫縱向裂縫和反射裂縫的深度較大,用熱瀝青對其進行灌縫處理效果不明顯,因此采用聚丙烯腈纖維對橫縱向裂縫和反射裂縫進行灌縫。首先,將出現裂縫的區域清掃干凈,利用壓縮空氣將裂縫中塵土吹凈,將熱熔后的聚丙烯腈纖維灌入裂縫中,最后封口壓平[2]。
對于公路瀝青路面松散病害的處理,首先收集路面松散材料,對公路瀝青路面進行平整,掃除多余泥土,均勻灑水將松散路面浸濕。對收集的松散材料進行篩分,篩孔為3.5mm,向過篩后粒徑小于3.5mm的松散材料內添加熱瀝青和黏土,將其攪拌均勻攤鋪在松散路面,平整壓實,使處理后的路面與周圍水平高度相同。自然風干后每天向處理后的路面灑水,完成路面松散病害的處理。
坑槽和車轍病害采用修補法對其進行處理,首先,根據坑槽和車轍病害形狀大致畫出修補范圍,通車情況下修補范圍要比病害邊緣擴大10-15cm,將需要修補的區域清掃干凈,扣除修補范圍內的瀝青材料,再填充新的熱瀝青材料,最后用壓路機對其進行壓實,自然風干后即可實現路面通車。如果是結構型車轍,便要對基層處理后進行路面修復[3]。
此次對公路瀝青路面常見病害及處理方法進行了分析,有助于從根本上改變目前公路瀝青路面保養和護理管理的落后局面,降低公路瀝青路面管理成本,使公路保持優良的路面質量,延長公路瀝青路面使用壽命,此次研究具有重要的現實意義。