沥青混合料路面预防性养护技术措施_路面预防性养护措施
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沥青混合料路面预防性养护技术措施
摘要:作为高级路面的沥青混凝土路面在我国得到了越来越广泛的使用,但是出现了路面的早期结构性破坏的问题,本文分析了沥青路面早期破坏的原因,介绍了沥青路面预防性养护的主要内容,阐述了对沥青路面进行预防性养护几种方法。
关键字:沥青路面 预防性养护 早期病害 预防措施
0.前言:近年来,我国公路沥青路面的建设,规模在逐步扩大,质量也有很大提高,但是沥青路面的损坏也日益显现。如何确保并延长沥青路面的使用寿命是道路工作者及公路管理部门共同关注的问题 预防性养护作为一个完整的概念出现在 20世纪 80 年代,是许多国家在公路网重建过程中总结以往经验教训的基础上提出的,是改善沥青路面寿命期内的使用性能 延长路面使用寿命的有效措施 本文集中介绍沥青路面常用的预防性养护技术及对策。
1.沥青路面早期破坏的原因
造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多,主要包括路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆严重、养护不及时、水破坏等 5个方面。
1.1 路面结构设计不合理
结构设计不合理沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青混凝土,以提高沥青路面面层的防渗性 对于选用中粗粒混凝土或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。
1.2现场施工质量控制不严
如果对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,容易使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦 沥青老化,使路面强度不足,产生松散 坑槽等病害。
1.3投入运营后超载车辆严重
超出极限荷载行驶将加速路面的疲劳破坏,导致路面结构严重损伤,促使路
面开裂、推拥,甚至局部下陷,大大缩短了道路的使用寿命。
1.4 养护不及时
往往在路面出现轻微缺陷与病害迹象时,不能及时地进行返修补强,以致破坏到整个路面各结构层,这时对路面进行翻修是一种费时费力的维修方法,而且会对交通造成很大的影响。道路建成后,养护是关键,要延长路面的使用寿命,必须加强养护。
1.5 水破坏
水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见、破坏力最大的一种病害。水破坏的主要形式有: 网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所 造成的。采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表面层时,产生的水破坏尤为严重。
2.沥青路面预防性养护的内容及特点
2.1 养护时机合理
沥青路面在其寿命周期内可分为三期:(1)建成投入使用开始, 沥青逐渐被氧化、损耗;(2)沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象:(3)路面出现较大面积裂缝,并贯通形成龟裂 ,最终出现结构问题。
路面预防性养护是对高速公路路面采取的一种高标准的养护方式,要求在路面尚处于良好状态时,即路面处于第一阶段时开始采取保护性养护措施,把病害消灭在萌芽状态,使路面始终处于良好的服务状态。
2.2 养护周期规律
预防性养护标准高,而路面使用性能随时间变化逐渐下降,因此必须周期性实施养护措施,即定期开展路况调查,采集路况数据,进行分析与评价,当路面使用性能降到预定标准时,及时实施养护策略,恢复路面服务功能,如此循环往 复。一般高速公路要求每年进行一次路况检测,实施预防性养护可增加检测频率,特别是对常发现病害的路段作专项检测与评价,根据分析、评价结果实施养护措施。因此,预防性养护具有明显的周期性,相对于另外两种路面养护类型,其周期短,即养护频率高。研究表明:沥青路面在一个寿命周期内实施6次以上全路面预防性养护,可取得良好的经济效果,同时保持路面较好的服务功能。
2.3 预防性
对路面状况连续检测、评价3年后,获得一组连续数据,可以建立模型对路面使用性能各指标进行预测,对将来需要养护的路段及养护对策进行预测。通过路况的检测、评价与预测,适时对路面采取适宜的保护性养护措施,保护路面,预防各种病害的发生与发展。通过评价与预测,考虑未来交通量的增长,对出现病害或预测即将出现病害的路段针对病因采取有效措施,做到治本治标,以防微小病害发生与恶化。所以预防性养护属于主动养护,体现了“预防为主,防治结 合”的养护原则。
2.4 机械化程度高
路面预防性养护离不开先进的检测手段。先进的检测手段效率高,不仅能满足预防性养护的检测频率,而且能保证检测数据的精度和科学性,处理数据、信息的能力也大大提高。很多发达国家都非常重视高速公路的检测效率和质量,已开发和应用集成检测技术,由1台专用车即可完成路面状况的各项检测。另外 ,路面预防性养护宜采用机械化的施工方法,以保证路面养护施工高效、优质、快速完成。
3.沥青路面预防性养护
实施路面预防性养护应该推广应用国内外一些行之有效的养护新技术,以提高养护工程质量,降低养护费用,延长路面使用寿命。目前常见预防性养护主要有以下几种方法
3.1 路面的表面处理
路面的表面处理的目的是封缝封水、抗滑、改善平整度,恢复表面功能。主要的方法有雾封层、还原剂封层、稀浆封层、微表处超薄罩面、石屑封层等。
3.2 乳化沥青稀浆封层技术
改性乳化沥青稀浆封层(聚合物改性稀浆精细表面处治,PSM),在法国和美国的高等级公路养护工程中应用最为广泛。目前,高等级公路养护技术中,用于抗滑表层维修的混合料有三种代表类型:一是改性沥青超薄抗滑表层(厚度2cm);二是改性热沥青表面处治;三是改性稀浆封层。稀浆封层广泛用于高等级公路沥青路面预防性养护,当路面整体强度足够,但面层出现各种轻微病害,如裂缝、车辙、平整度不够、抗滑性能不足时,采用稀浆封层薄罩面,可起到
防水、防滑、耐磨、改善平整度等作用。
3.3微表处
微表处是指采用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水按一定比例拌合而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青分层。
3.4 薄层罩面
有改性沥青混合料罩面和SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)罩面。改性沥青混合料罩面:具有高温稳定性好、水稳性强、低温抗裂性明显改善等优点,常用来进行沥青路面中修罩面及铺筑较薄的磨耗层,全面提高路面的使用性能,或铺在面层与基层之间作应力吸收层,抑制基层反射裂缝。SMA 混合料罩面:具有密实耐久、抗滑耐磨、抗疲劳、抗高温车辙、减少低温开裂等特点,可用于高等级公路沥青路面罩面。
3.5 表面涂涮沥再生 RejuvaSealTM
美国早在1960年以前已开发研究出来用于军用机场,1980 年由军用转向民用,后来加拿大、巴西等国陆续采用。而我国则于2001年在昆明、广州试用。沥再生RejuvaSealTM(煤焦油沥青再生剂路面保护技术)是一种用于沥青路面的三合一的液体维护剂,是一种极其高效的具有渗透性的沥青再生密封剂。
参考文献:
⑴ 公路沥青路面养护技术规范(JTJ073.2-2001)北京:人民交通出版社。⑵ 王玉顺,朱敏清 高速公路沥青路面预防性养护技术与应用 北京:中国建材工业出版社,2008
⑶ 张建民 高等级公路沥青路面预防性养护技术介绍 2007
⑷ 李福普 高等级公路沥青路面的早期损坏与预防性养护,石油沥青,2005.2.⑸ Cuo R H , Jorge P.Characterization of Hamburg wheel tracking device testing results [C]/ / American Society of Civil Engineers.Proceeding of the Ninth International Conference on Application of Advanced Technology in Transportation.Reston : American Society of Civil Engineers ,2006 :1052110.