摘 要:高速公路瀝青路面出現(xiàn)破壞現(xiàn)象,不僅會影響到高速公路的通車效率和行車的舒適度,同時也會對車輛的使用壽命及車主的安全造成一定的影響。分析高速公路瀝青路面的破壞形式,并提出相應(yīng)的解決對策,能夠有效的保持高速公路的通車效率,提高高速公路的運行能力。
關(guān)鍵詞:高速公路 瀝青路面 養(yǎng)護(hù)
中圖分類號:U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)010-010-02
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得高速公路在人們的日常出行中發(fā)揮著重要的作用。高速公路中,最為常見的是瀝青路面,該路面具有維修管理方便、行車舒適、實用性強等優(yōu)勢,因而得到了大力的推廣和應(yīng)用。然而,隨著交通流量的增加,高速公路瀝青路面的在投入運營中也出現(xiàn)了各種各樣的損壞,沒有及時處理的破損路面不僅影響到了車輛的出行速度,甚至造成了大量的交通事故。因而,必須綜合分析和掌握高速公路瀝青路面的破壞形式,而且要針對不同的破壞形式,提出合理性的維修對策。
1 高速公路瀝青路面的常見破壞形式及原因
1.1 車轍
高速公路瀝青路面的破壞形式之一,就是車轍。車轍的發(fā)生與時間及氣候有著很大的關(guān)系,它是荷載因素和氣候因素共同作用的結(jié)果。通常發(fā)生在車輪經(jīng)常碾軋的輪跡帶上。輪跡帶發(fā)生下凹變形,并形成了兩條縱向的轍槽,破壞情況嚴(yán)重的,會在轍槽兩邊形成隆起變形。
一般情況下,車轍的產(chǎn)生大致有三個階段:
(1)高速公路瀝青路面在進(jìn)一步壓實的過程中,由于車輛的荷載作用,使得瀝青路面發(fā)生車轍。這一過程階段通常持續(xù)時間較短,但是變形速度相對較快。
(2)高速公路瀝青路面的壓密穩(wěn)定時期。在這一時期,瀝青路面的變形會呈現(xiàn)出直線型的穩(wěn)定增長。例如,在高速公路開放交通之后的1~3個夏季,高速公路瀝青混凝土層的空隙率會從竣工時的6%~7%降低到2%左右。
(3)由于瀝青高速公路的抗高溫能力及永久抗變形能力不足,使得其在高溫及高荷載的作用下,容易發(fā)生變形,并且這種變形大多會發(fā)生在高溫多雨的夏季,使得高速路面由于高溫及表面水的入侵,內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生剪切變形,加大應(yīng)變速率。
1.2 裂縫
高速公路瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣,主要有荷載裂縫和非荷載裂縫這兩種。荷載裂縫主要是由于行車過程中車輛的荷載作用下而產(chǎn)生的裂縫。在車輛的荷載作用下,半剛性地基會產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,拉應(yīng)力的作用力大于半剛性材料的抗拉強度,就會引起半剛性地基底部發(fā)生開裂。車輛荷載所產(chǎn)生的裂縫反映到高速公路層面上,就會以稠密的、網(wǎng)狀的、相互聯(lián)系的形態(tài)呈現(xiàn)出來。如果路面裂縫所呈現(xiàn)的規(guī)模和數(shù)量較大,就會發(fā)生沉陷或轍槽現(xiàn)象。非荷載裂縫主要是指基層反射裂縫和溫度裂縫這兩種基本的裂縫。
1.3 坑槽
瀝青路面坑槽表現(xiàn)形式主要有基層與底面層的坑槽、中面層與表面層一同產(chǎn)生坑槽及表面層單獨產(chǎn)生坑槽等三種基本的坑槽形式。瀝青路面的上面層混合料有著較大的局部空間,瀝青材質(zhì)與石料間沒有形成特別牢固的粘合力,路面水很容易進(jìn)入到瀝青混合料中,并在荷載車輛的壓力作用下,使得動水壓力在瀝青路面上產(chǎn)生出較大的作用力,迫使公路表層瀝青與石料表面相脫離,瀝青路面出現(xiàn)局部的松散及破損現(xiàn)象。而由此所產(chǎn)生的石料隨著車輪的轉(zhuǎn)動而被甩出路層,在路面上形成了自上而下的表面層坑槽。在瀝青公路的表面層與中面層都是由空隙較大的半開級瀝青混合料填充,而空隙率較小的密級瀝青混合料構(gòu)成了瀝青路面的底面層的情況下,路面水較容易進(jìn)入到路面的表面層及中面層中。車輛的荷載作用下,瀝青路面的上、下層內(nèi)部瀝青脫落,瀝青混合料的粘結(jié)度降低,容易引發(fā)瀝青路面發(fā)生局部沉降、網(wǎng)裂、向外側(cè)推擠,并最終導(dǎo)致粒料分離現(xiàn)象的發(fā)生。粒料在行車作用下,在中面層及表面層之間形成了坑槽。
2 瀝青路面養(yǎng)護(hù)對策
2.1 瀝青路面車轍、推移破損情況的修補方式
高速公路瀝青路面中所出現(xiàn)的車轍、推移破損情況,要進(jìn)行及時的修補。為了有效的避免路面積水所產(chǎn)生的擴(kuò)大性的破壞作用,就必須結(jié)合實際的路面破壞面積的大小及程度,采用不同的修補方式,在修補材料的選擇方面,盡量選擇與原路面材料相同或一致的修補材料。
在轍槽深度8mm、長度30mm 范圍內(nèi)的車轍的修補中,如果行車時僅僅有微小的擺動感,就可以將車轍內(nèi)及周圍的雜物、塵土進(jìn)行清理,再以路面耙松、烘烤的方式,進(jìn)行路面的壓實處理;這種情況下,要選擇與原有路面材質(zhì)相同的填充材料進(jìn)行壓實處理。
若車轍的轍槽深度在8mm-30mm之間,推移的連續(xù)長度超過了30mm,并且在行車的過程中有較強的顛簸、振動感,就要在進(jìn)行修補之前,進(jìn)行上面層、中面層,必要時整個路面層的銑刨處理,再用與原有路面材料相同的填充材料完成填充程序。
在車轍的深度超過3cm,面積較大的情況習(xí)下,要采用以下處理方式:先在需要修補的地方劃出輪廓較為規(guī)則的施工范圍,并且要保證所劃出的輪廓比實際的修補路面大,清除雜物;沿著設(shè)計好的輪廓進(jìn)行縱向挖掘,挖掘的深度要大于將要實施修補坑槽的最大深度。要堅持廢物利用的施工原則,將所挖出的材料進(jìn)行篩選,選擇出可以再利用的材料,以節(jié)約修補成本。
2.2 瀝青路面裂縫的養(yǎng)護(hù)維修對策
對于發(fā)生裂縫的瀝青路面的養(yǎng)護(hù)和維修,最好選擇在夏季,以達(dá)到最優(yōu)的維修效果。在此類路面裂縫的修補工作開展之前,必須先對裂縫進(jìn)行較為深入的調(diào)查和研究,確定出裂縫的實際面積、類型、實際的裂縫數(shù)量,而后進(jìn)行具體的分析與判斷,以確定出較為可行的修補方案。修補方案中要涉及到修補的數(shù)量、修補的時間及具體的修補方式和所需要的工程費用。一般情況下,裂縫的修補會采用灌封的修補方式,將產(chǎn)生裂縫的路面進(jìn)行填充,以防止水分的滲漏及由此所產(chǎn)生的路面進(jìn)一步的損害。
反射裂縫是由于基層開裂引起的,而橫向開裂則是由于瀝青混凝土發(fā)生溫縮反應(yīng)而產(chǎn)生的。對于這兩種裂縫的處理,可以先將裂縫口的雜物進(jìn)行清除,或者在裂縫開槽之后,用壓縮空氣吹凈,再用細(xì)粒式熱拌瀝青混合料進(jìn)行填充,而后用烙鐵封堵。而地基發(fā)生沉降的狀況下所發(fā)生的橫向裂縫,如啃邊、錯臺等的裂縫寬度在5mm以上的,就必須在橫向裂縫的兩側(cè)50-100mm范圍之內(nèi)進(jìn)行開挖,將上面層挖除,再按照溫縮裂縫處理方式,對于裂縫實施填充,并重新鋪設(shè)上面層。當(dāng)然,也可以沿著橫向裂縫加鋪一層玻璃格柵。而離去路面所出現(xiàn)的溫縮型、路面荷載型裂縫的修補,則可以采用橡膠輕薄罩面技術(shù)加以適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>
2.3 瀝青路面坑槽的維修
在進(jìn)行瀝青路面坑槽的維修過程中,要根據(jù)所配備的綜合修補設(shè)備,采取適當(dāng)?shù)男扪a方案:
(1)可以采用冷修補方法。冷修補方式適用于任意溫度下的、不同深度的坑槽修補中,應(yīng)用范圍較廣。但這種修補方式存在著滲透水不容易處理的問題,并且,如果處理不當(dāng),會使得接縫處存在唧漿,形成新的路面破壞。尤其是在寒冷季節(jié)或下雨天氣中進(jìn)行修補,達(dá)不到既定的修補效果。
(2)可以采用熱修補方法。它適用于全天候的坑槽修補,實現(xiàn)了坑槽的無弱縫接;修補時間較短,能夠與原路面保持平整一致,獲得較好的修補效果。修補過程中,能夠有效的節(jié)省資源,減少浪費,節(jié)約公路養(yǎng)護(hù)成本。
3 結(jié)語
總之,近年來,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成績,重點規(guī)劃建設(shè)了一大批高速公路以支持國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高速公路的通車?yán)锍淘诔掷m(xù)增長。但高速瀝青公路在使用過程中存在著一定的問題,如路面的破壞,加強對于瀝青路面破壞形式的分析和研究,找出具體的解決方案,能夠有效的提高高速公路使用壽命,保證行車的安全性。
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