高速公路的沥青路面经过长时间的使用, 会出现各种各样的损害, 比如:断裂、沉陷、坑槽、拥包、车辙等等。如果及时的进行维修和养护, 会使高速沥青路面保持良好的性能, 确保安全的同时, 也能延长路面的使用寿命。
1 高速公路沥青路面损害损坏的原因分析
(1) 基层板体的裂缝[1]。
在高速公路的路基在超负荷运载或沉降不均匀的作用下, 非常容易导致半刚性基层板底裂开。由于半刚性基层在造价低、承受能力强等特点, 在我国的大部分高速公路上应用甚为广泛。同时, 在我国高速路面的设计过程中, 承载力设计最重要的指标“弯沉”, 对半刚性基层材料的强度有更高的需求, 材料强度的过高, 增加了基层的断裂的概率。另外, 基层材料自身的性能也决定了其断裂是不能完全避免的, 而且常常在沥青还没有铺设时就因为温缩而产生横向的缩缝。基层的开裂, 会导致下面层的底部、裂缝的顶部变薄, 在温度和车辆负载的影响下, 开裂的程度会越来越大, 最终形成裂网、车辙和坑槽。根据调查数据显示, 基层的损坏成为沥青路面破坏的主要原因之一。
(2) 水损坏。
因为半刚性基层的密封性能特别好, 透水性能差, 所以绿化浇水、雨水和隙水等参透到路面以后, 往往不能迅速的从基层流走, 沉积在下面层与基层之间冲涮浸泡石灰石混合料, 从而导致半刚性基层的强度减弱、开裂、下沉等损害。同时有因为沥青面层的缝隙比较狭小, 流入面层的水不易排除, 在汽车的负载压力下, 会冲涮沥青的混合料, 导致混合料松弛脱离、沥青膜脱落。
2 高速公路沥青路面的养护对策
2.1 沥青路面面层损害害处治方法
高速公路沥青路面的养护规范将路面损害分成4类:变形类、裂缝类、松散类和其他类。并且对每一类还要进行仔细的分类, 目的就是要正确的评价和认识沥青路面的损害程度和状况。从方便施工设计的角度考虑, 经过分析研究, 结合路面损害的特点, 将沥青路面损害按沥青面层铣刨、沥青面层挖除、沥青面层修补、基层修补、基层挖补和基层破除等处治方式进行损害分级, 是非常恰当的, 分级的标准以及处治对策如下[2]。
(1) 沥青面层全部挖除:坑槽 (坑深>2.5cm) 、龟裂、车辙、重度沉陷 (深度>2.5cm) 、拥包 (高差>3cm) 。
(2) 沥青表面层铣刨:坑槽 (坑深<=2.5cm) 、轻度沉陷 (深度<=2.5cm) 、重度不规则裂缝 (块度50-100cm) 、车辙、拥包 (高差<=3cm) [3]。
(3) 基层挖补:松散、基层重度开裂 (块度<=100cm) 。
(4) 基层破除:部分路面“弯沉”值超标的路段。
(5) 其他损害类型, 按规范 (JTJ073.2—2001) 需求来维修。
2.1.1 路面基层病害
如果发现沥青路面存在过大面积的破损严重的情况, 就需要检查基层有无破损, 若发现基层的破损达到2.1节中 (3) 的标准, 则需要彻底的进行处理修复。对于小面积的路面破损, 可用沥青混凝土或者碎石进行填补修复, 面积大的就需要重新做基层。
2.1.2 拥包及车辙病害
车辙和拥包损害首先要利用钻心技术确定基层是否被损害, 若遭破坏, 按上述方法进行处理。若基础未遭破坏, 只需要进行面层处理即可。对于拥包或车辙小于3.0cm的地方运用铣刨面层即可, 铣刨的深度, 利用钻芯依据损害路面的深度而定。某些路段车辙较大, 高达4cm以上, 且基层还有不同程度的损害, 对与这种车辙就需要挖掉整个沥青面层。
2.1.3 沉陷破坏
对于路面较大规模的沉陷, 需要彻查导致严重沉陷的原因, 若是因为滑移或是路基不均匀沉降, 则需要对其进行加固, 例如可用灰水泥浆进行灌注, 在路基稳定以后, 再处理路面。在路面沉陷的同时, 常常还伴随有网裂。路面沉陷的地方要检查基层损坏的情况, 再对基层进行处理。因为沉陷处基层受到破坏的概率比较大, 而且破坏经常出现在行车道, 正常来说均需要挖除整个面层。对于基层没有破坏的小面积沉陷, 可利用用铣刨的方式处理[4]。
2.1.4 路面龟裂脱落
对于龟裂脱落的路面, 要在完成沥青路面的铣刨后, 对其认真进行检查, 毫无保留的清除路面上脱落的杂质和存水, 要彻底凿除路面铺装沥青混凝土损坏的部位, 重新做沥青混凝土。
2.2 沥青路面养护维修施工方法
2.2.1 局部修补
局部修补是沥青路面部分面积受损修复最常见的方法, 包括最常用的坑槽修补、松散修补等。由于局部修补具有战线长、分步广、面积小等特点, 所以要做到高效快速, 就需要使用机械化施工的方法。由于在机械化施工时, 维修成本较高, 所以我国目前还没有实现路面局部修补的全机械化作业, 忍需要人工完成。
2.2.2 沥青路面铣刨
对于沥青路面较大的坑槽、沉陷和龟裂, 我国目前采用的修补方法有就地冷 (热) 再生施工和冷铣刨——热摊铺。冷铣刨——热摊铺是种技术比较成熟的修补方法, 工艺简单, 技术规范, 经常用在坑槽、沉陷和龟裂等损害上, 也是目前路面“专项工程”中的主要修补方法, 和其他方法相比, 具有如下的优势。
(1) 经过冷铣刨后的沥青路面, 可以重新建立路面的横向和纵向坡度, 为后面的摊铺罩面准备一个平整的底平面, 使罩面的厚度保持不变, 从而使摊铺的罩面十分均匀, 而获得很高的平整度。
(2) 消除了由于路面横断面不规则而带来的摊铺新面层的困难。
(3) 可以有效地消除那些不适宜用来再生的经受严重剪切破坏的破损混合料。
(4) 经过铣刨后的沥青路面有着非常好的抗滑阻力和粗糙度, 不仅可以确保新旧路面的牢固结合, 而且也为改作临时通车道路提供了条件。
3 结语
沥青路面的日常护理, 直接决定路面的使用年限和质量, 通过养护, 可以减轻路面损害的程度向恶性发展, 延长使用的年限。尤其是对高级公路和高速公路, 养护的要求更高。沥青路面养护的相关部门因定期对路面的使用情况做出评估, 根据评估的结果以及资金投入情况, 合理安排养护程序, 制定养护计划和对策, 这样才能使我国的沥青路面工程得到更好的发展。
摘要：本文针对高速公路沥青路面主要的破损问题进行简单的分析, 从有利于设计施工的角度出发, 提出了恰当合理的面层损害的处治方法, 并研究了沥青路面的养护维修的对策。
关键词：沥青路面,对策,养护维修
参考文献
[1] 徐培华.高等级公路路基路面养护技术[M].北京:人民交通出版社, 2003, 8.
[2] 孙立军.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社, 2003.
[3] 郝宇宁.高速公路预防性养护与罩面材料的研究[D].西安:长安大学, 2005.
[4] FHWA.Insights into Pavementreservation[R].Washington D.C.:FHWA, 2003.
[5] Hicks R G, Seeds S B, Peshkin D G.Selectinga Preventive Maintenance Treatment for Flexible Pavements[R].Washington D.C.:FHWA, 2000.