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农村公路路面养护技术研究

作者: 发布时间:2020-01-21 13:47:06 阅读: 53 次

 

摘要:本文以农村公路路面养护技术为背景,以解决“三农”问题、适应农村经济发展对公路交通基础设施的新要求为契机,通过实地调研和广泛收集基础资料,结合笔者多年工作经验,阐述了沥青路面损坏原因,总结了几类防止沥青路面损坏的措施,以及维护沥青路面表面功能的养护技术,旨在给同行一个借鉴和参考。

关键词:农村公路;沥青路面;养护技术

 

引言

日常养护措施对于公路沥青路面而言意义重大,路面质量和寿命都与其息息相关。农村沥青路面要特别注意预防性养护(日常养护和小修补),及时发现并修复局部轻微损坏。我国的公路养护技术有以下几类针对对象:泛油、裂缝、拥包、松散,以及日常的清理保洁;坑槽修复;路面塌陷、波浪处理、啃边处理属于小修作业范畴。初期路面修缮保养、季节性定期保修、日常养护统称为预防性养护。

道路病害若没有得到及时处理,步入病害高发期,将需要投入更大的人力物力,而且维修效果也难以保证。在使用初期要严格遵循预防养护原则,养护技术讲究对症下药,不用路况所选用的养护技术也不尽相同,目的在于遏制病害扩展,提高经济适用性。

1.沥青路面的常见病害

1.1裂缝

在沥青路面的常见破坏形式中,裂缝是发生频率更高的一种,且裂缝的出现往往是严重路面损害的开端。裂缝分为非载荷裂缝和载荷裂缝。前者主要是由温度应力和基层反射引起的。载荷型裂缝是因为行车载荷的作用而产生的,在车辆压力作用下,半刚性基层底部产生拉应力,若此应力大于材料抗拉极限,半刚性底部就会发生应力撕裂。在车辆交变载荷作用下,底部裂缝会迅速扩展,使得基层上部和沥青层面也受损。车辆载荷产生的裂缝传到面层后,呈现稠密、交错从横状,严重的会导致表面形变,例如沉陷或辙槽。

1.2路面车辙

车辙也是常见的路面病害,其形成大致经历三个阶段:阶段是沥青路面压实过程,短时间内形成,变形量迅速扩大;第二阶段,沥青路面进入压密稳定期,这一阶段路面变形量呈线性稳定上升;第三阶段是路面产生切剪变形,变形应变速率迅速增大,直至产生路面损坏,这主要是由于沥青路面高温力学特性不佳或刚度不足,特别在炎热的夏季并伴有地表水深入面层时,更容易产生这种损伤。

1.3路面坑槽

沥青路面面层的混合料密实度一旦不达标,会导致沥青与石料黏着不良,雨水或雪水很容易渗入沥青混合料,经由行车载荷的反复冲击,动水压力便会使沥青同石料相互分离,导致沥青路面出现局部松散损坏。当散落的石料被车轮的离心力甩出,路面便会形成一个个凹坑。当沥青路面的中面层和表面层均采用密实度不足的半开级配混合料,而底层采用密级配沥青混合料时,车载会分离中上面层的沥青,混合料丧失粘结力,路表产生网状裂纹、局部发生沉陷、外侧扩张,最终产生路面坑槽。

1.4翻浆

路基发生瘫软,路面开裂、出现车辙印,从裂缝中挤出泥浆的现象称为翻浆,在季节性冰冻灾害的地区,一到春融时分,容易发生翻浆现象。经过大量关于农村公路路面的养护调研,翻浆的发生率比较高,对行车安全、路面使用性能、公路使用年限产生了不良影响。翻浆本质上是路基损伤,但目前仍把它归入路面病害行列。

 

2.常用沥青路面养护技术和防护手段

2.1裂缝的应对措施

从沥青路面建成开始,每年都会发生路面开裂。根据统计,绝大部分裂缝都由干缩、冻缩引起,但对行车安全和路面力学性能影响不严重。沥青路面产生单一横纵裂缝时,应及时封闭开裂面,谨防雨水或雪水下渗至路基层,以延长路面使用寿命。裂缝处理相对方便易行,根据裂缝的长宽,用填料封闭裂缝防水即可。

选择热沥青为灌缝填料时,当缝宽小于六毫米时,可以采用专用填缝料或现成热沥青;缝宽在六毫米以上时,可选择细粒混凝土混合料或搅拌好的沥青砂,经由填充、捣固、撒砂等工序,将填料扫匀。

另外,乳化沥青也是良好的灌缝材料,多选用慢裂或中裂阳离子乳化沥青。阳离子乳化沥青的通用性好,可与大部分石料产生较强的黏着力,并可以在平均气温较低的冰冻地区使用。利用乳化沥青填补裂缝时,可借助其良好的低温流动性,凭借强大的渗透力修复较深的裂缝。填充材料以坚硬耐磨、洁净、经筛选粒度在五毫米左右的碎石、石子和细砂为主要成分。

如果某些地段有较严重的放射形网状裂缝,且塌陷严重,或路基层受损不大但面层已经散裂成块,此时单纯填缝已经无济于事,应尽快修补面层,防止积水深入基层产生翻浆;轻微裂缝及时填缝即可。裂缝修复对施工季节的选择很有讲究,根据大量的工程实践总结,北方地区的裂缝处置时间一般在四五月。这段时间经由春融期的翻浆,且赶在雨季之前,路基状况稳定,路面裂缝较明显。或者选在气温较低的冬天,此时裂缝开度大,裂缝修补完成后,路面状况较佳,雨水雪水难以渗入路基层,有效遏制路面病害扩展,延长了路面使用寿命。

2.2车辙的处理

发现路面车辙后,为避免损坏范围扩大,应根据损坏面大小和车辙深浅采取适当方法进行修补,填料要与原路面的材料相同。

1)对连续长度三十米以下,车辙宽度八毫米以下、行车感觉略微感觉颠簸的,可先用真空清理机扫除车辙内和周围的粘附杂质,并洒水湿润,然后对路面进行烘烤、耙松,再添加与原路面相同的拌料,采用压路机压实即可。

2)当车辙覆盖面积较广,深度在三十毫米以上时,可采取如下措施:

1)先把待修补处凿出规则形状的轮廓,圆洞方补。划出的轮廓界限要大于损伤面,并清除这一步骤产生的尘土杂质;

2)沿着划定轮廓垂直开槽,开掘困难时可先洒水,挖槽深度一般大于原坑槽深度更大值,浅洞深补;

3)对挖出的材料进行筛分,挑选出可用材料;

4)挖槽过程中尽量少触碰下层材料,发现松动就要一起挖出;

5)当路面车辙多,车辙间距小时,为了尽可能使修补面平整,可将临近车辙统归为一体,按区域开槽修复。

2.3路面拥包、波浪现象处理

可用铣刨机或人工刨削装置削顶,挖出高于路面部分的高峰,再用层铺法和搅拌法填充低凹处。如果拥包处沥青量大,则要砌底挖除,对沥青面呈进行二次灌注。沉陷病害成因复杂,要具体问题具体分析。有些沉陷是由路基渗水造成,就要先行排除水害,再修补沥青面层和路基层。

2.4坑槽处置

相比前几种病害,坑槽处置较为复杂,有以下几道工序:

(1)坑槽开挖

依据“圆坑方补、斜坑正补”的原则,根据坑槽的损坏程度,先画出待修坑槽的界限,沿所画轮廓线用切割机切除至坑底夯实部分。深度要大于原坑槽更大深度,周边规整,内壁走向大致呈铅直状态,底面牢固坚硬。开挖时要及时铲除坑槽周边的松动物料

2)坑槽清扫

可用人工清扫或真空清理机辅助进行,清楚沥青碎块、尘土杂质、废渣,坑槽内不能有杂物,直到能看到坑槽固体面,为方便下一步施工,还要将坑边杂物清扫干净。

3)涂抹粘层油

粘层油多用乳化沥青或石油沥青,每平方米用量在0.3公斤左右,可用手工或小型起居均匀喷洒至坑槽周围。

4)材料摊铺

摊铺前要根据坑槽大小确定好填料质量,一般采取人工摊铺足够,摊铺系数取1.3左右,填补完毕后,填料部分应呈现弓形,坑槽中央部分稍高于周围的路面。

5)坑槽压实

可用振动压路机压实坑槽填补处,碾压顺序遵循先中间后两边原则。修补边缘是新旧料的对接处,易产生应力集中,为提高其强度,要用乳化沥青或热沥青进行封边处理。

坑槽处理有以下几点注意事项:

1)填补前要正确预估坑槽几何广度,划线开槽。纵向坑槽开挖线平行或垂直于公路中线;

2)开挖坑槽时,深度要适宜,一般以露出完好表层或基层表面为好;

3)填料前注意清理坑槽杂物,并进行烘烤,保证坑槽干燥度;

4)事先在槽壁和底部涂抹粘层油,但不要过多;

5)夯实填料时要按层进行,整体式铺筑,力求一次成型,填料的更高点一般距离路面三十公分;

6)接缝处要特别注意施行封边处理,一般用乳化沥青或细粒沥青,谨防积水渗入;

7)混合料选用常温型和低温型都可以。常温型要求环境温度不低于5摄氏度,低温型对温度不敏感。

 

结语

农村公路覆盖面广,全国公路通车里程的75%以上都是农村公路,直接服务于农村经济,是“三农”问题的重要一环。公路建设部门要加强养护措施,保障农村公路行车安全、通畅舒适、绿色环保,践行“要想富,先修路”的口号

农村公路是农村经济发展的命脉,关系到农村乃至全国的繁荣昌盛。在市场经济稳步发展,经济全球化不断深入的大环境下,有关部门必须对农村公路养护予以高度重视!

 

参考文献

[1] 廖晓锋.高速公路路面管理系统研究和设计[J].西安:长安大学.2006

[2] 公路与桥梁工程病害防治及检测修复使用技术大全[M].长春出版,1999.