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瀝青材料具有耐高溫、抗老化等眾多優(yōu)點,在道路建設中得到了普遍的應用,但是在道路運營期間,或是因為車輛載荷,或是因為環(huán)境因素,以及施工原因等,使得瀝青路面出現(xiàn)了不少的病害,如何有效治理這些路面病害至關(guān)重要。
瀝青路面上有時會大面積地發(fā)生下沉,這就是沉陷,發(fā)生沉陷時其涉及到的范圍以及面積往往十分大,遠遠高于路面上產(chǎn)生的裂紋所造成的影響。沉陷主要包括三種類型,即局部沉降、均勻沉降以及不均勻沉降。局部沉降的發(fā)生大多時候是因為瀝青道路的基層厚度不一所導致的,另一種產(chǎn)生原因則是路基頂層的填料和瀝青之間沒有實現(xiàn)有效的粘結(jié)。瀝青路面發(fā)生均勻沉降時整體路基都會有所下沉,發(fā)生均勻沉降時,可以根據(jù)具體的沉降量大致判斷沉陷發(fā)生的原因,如果沉降量比較大,沉降的發(fā)生主要是因為內(nèi)在道路路基的底部地質(zhì)條件存在不良現(xiàn)象,例如濕陷性的土質(zhì)或者軟弱土層的存在都會引發(fā)較大沉降量。如果沉降量比較小的話,主要原因則是因為在對路基進行固結(jié)壓實施工時,壓實程度不夠,存在一定的施工質(zhì)量問題。路基土發(fā)生的固結(jié)沉降程度不一致以及路基沒有進行均勻壓實是發(fā)生不均勻沉降的主要原因,之所以會產(chǎn)生這種不一致,則主要是道路施工過程中的施工差異所導致的。
在瀝青路面上,典型的裂紋病害主要包括網(wǎng)狀裂紋、橫向裂紋、縱向裂紋三種。網(wǎng)狀裂紋主要是指橫縱互相交錯分布的裂紋,其表現(xiàn)形態(tài)往往是多邊形的裂縫,分布十分密集。網(wǎng)狀裂紋的產(chǎn)生初始于多條縱向分布的裂紋,這些縱向裂紋往往是沿著路面上經(jīng)過的車輛的輪跡方向而產(chǎn)生的,在縱向裂紋的基礎上,斜向和橫向的裂紋也逐漸發(fā)展,最終成為網(wǎng)狀裂縫。形成網(wǎng)狀裂縫的內(nèi)在原因是瀝青路面的結(jié)構(gòu)強度在整體上不足,因為瀝青面層的強度較低,使得重載車輛在經(jīng)過的時候,其車輪就會使瀝青路面產(chǎn)生開裂。導致瀝青面層出現(xiàn)強度不足的原因是多方面的,例如路面厚度設計過薄,路基的填料和瀝青的混合料之間的粘結(jié)性不足、對出現(xiàn)的縱向裂紋沒有進行及時修補等都會成為影響瀝青路面強度的重要因素。
橫向裂紋是指沿著橫向進行分布的裂縫,其分布往往呈現(xiàn)出比較均勻的狀態(tài),通常橫向裂紋是由路肩開始擴展的,直到貫穿整個斷面。橫向裂紋的產(chǎn)生大多數(shù)情況下與車輛的通行沒有關(guān)系,這主要是因為車輛行駛的方向是和橫向裂縫互相垂直的。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),橫向裂縫的產(chǎn)生主要是由于溫度收縮或者材料收縮以及縱向的差異沉降所引起的。因為瀝青對于溫度的變化十分敏感,所以一旦溫度出現(xiàn)突變降低,就會使得瀝青混合料硬度變大的同時發(fā)生收縮變形,瀝青面層的頂部也會因此出現(xiàn)拉應力,一旦拉應力大于瀝青的強度就會有橫向裂縫產(chǎn)生。因為材料收縮而產(chǎn)生的裂紋,主要是在路面基層成型施工過程中,基層材料發(fā)生失水情況,最終導致橫向裂縫的產(chǎn)生。由于沉降的差異性而導致的橫向裂縫,主要是在對路基進行縱向的壓實作業(yè)時,由于壓實出現(xiàn)不均勻或者地層特性存在較大的差異性,就會有橫向裂縫出現(xiàn)。
縱向裂紋是指沿著車輛行駛方向分布的裂縫,裂紋在整體上沿著縱向分布。形成縱向裂縫的原因比較復雜,主要包括自然環(huán)境與行駛車輛的影響、路面和路基本身的特性等。車輛的行駛特性是瀝青路面產(chǎn)生縱向裂縫的重要原因之一,快慢車道中車輛的荷載往往不同,在快慢車道之間很容易產(chǎn)生縱向裂紋。在道路施工過程中,如果存在瀝青層的壓實度不足、頂層填料和瀝青之間缺乏有效粘結(jié)的情況,會使車輛在運行過程中橫向的手里不均勻,進而產(chǎn)生縱向裂縫。
坑洼與破損在瀝青路面上的表現(xiàn)主要是局部道路面層的褶皺與破損,或者整體瀝青路面都顯示出凹凸不平或者坑坑洼洼的狀況。瀝青路面面層出現(xiàn)的麻面和坑洼現(xiàn)象主要是因為施工期間使用的瀝青質(zhì)量不符合施工標準,主要表現(xiàn)為瀝青的稠度過低、各種原材料的配制比例不合理以及在進行鋪料時,出現(xiàn)鋪設不均勻的情形,這些都會導致瀝青路面出現(xiàn)成型質(zhì)量過差的情形,路面上也因此很容易出現(xiàn)麻面、坑洼以及蜂窩等。瀝青路面之所以會出現(xiàn)褶皺以及破損現(xiàn)象,主要原因在于路面施工時鋪設的瀝青厚度偏小,或者道路基層和瀝青之間沒有足夠的粘結(jié)性,導致在瀝青路面的使用階段,各種車輛經(jīng)過對路面施加載荷之后,部分瀝青面層就會因為負載過大而出現(xiàn)開裂和破損的現(xiàn)象,在車輛車轍的作用之下也會導致破損出現(xiàn)。
對瀝青路面進行病害控制治理,首先必須以當前路面中的具體路面病害為基礎,制定出合理有效的治理方案。在進行瀝青路面病害治理時,首先必須在路面養(yǎng)護人員給出的養(yǎng)護檢測結(jié)果對瀝青路面的病害類型進行準確的界定,然后再對該路面病害的具體成因進行分析,成因分析需要從多方面綜合進行考慮,例如道路范圍內(nèi)的地質(zhì)條件、土質(zhì)參數(shù)以及施工設計方案和材料使用等。在明確病害的具體類型之后,治理人員需要根據(jù)實際施工條件和治理成本等對路面加固工藝和具體材料進行規(guī)劃,同時還要制定出合理可行的施工方案和具體施工流程,并對施工過程中質(zhì)量把控構(gòu)建完善的標準和制度,以此保證瀝青路面病害治理控制的質(zhì)量。
對于不同類型的瀝青路面病害而言,需要對其采取的治理方法也有所不同,要根據(jù)病害的具體特征和形成機理選擇合適的治理方案。另一方面,在治理結(jié)束之后的道路運行階段,也要定期對路面檢測,監(jiān)督控制治理的實際效果。
對于局部沉陷,常用的治理方法是加熱墻法,即對產(chǎn)生局部沉陷的瀝青路面周圍進行加熱,使瀝青融化,再加入新的瀝青材料,兩者完成融合,最終修補路面。對于均勻沉降,因為其發(fā)生的主要原因是道路基層和路基發(fā)生變形,因此在進行治理的時候通常是對路面的基層進行加固,增大其厚度,進而保障瀝青路面的性能。對于不均勻沉降,常用的治理方法有兩種,分別是罩面法和加熱墻法,對這兩種方法的具體選用要根據(jù)沉陷面積的大小而定,如果沉陷面積較大,選用罩面技術(shù),反之,加熱墻法則比較合適。
對于出現(xiàn)坑洼現(xiàn)象的瀝青路面,如果麻面和坑洼的范圍比較小,可以使用乳化瀝青對其進行修補,如果坑洼面積較大,則需要對其噴灑適量的熱瀝青,然后在上面鋪設沙礫,使用壓路機將其碾壓密實。治理瀝青路面破損的方法主要有兩種,一是熱補,即將破損部位清理干凈之后,對其加熱,并在破損邊界加入熱填料,將其和邊界進行混合并進行碾壓。二是冷補,清理干凈破損部位之后,對其噴灑一層粘層油,把填料鋪設其中,并進行碾壓。
對于網(wǎng)狀裂紋,常用的治理方法有三種,分別是適合大面積網(wǎng)狀裂紋治理的加熱墻法和乳化瀝青法,適合輕微網(wǎng)狀裂紋治理的玻璃纖維布罩面法。對于縱向裂紋,如果裂縫的寬度低于3毫米,則可以對其不進行處理,對于寬度較大的裂縫,在清理干凈之后,可以用熱化或者乳化瀝青對其進行封堵。橫向裂紋的治理方法與縱向裂紋基本相同。
全面了解瀝青路面病害的成因,并根據(jù)實際情況對其進行有效控制治理,是關(guān)系到行車安全以及道路使用年限的重要事項。相關(guān)部門要對瀝青路面病害的治理抱以足夠的重視,積極采取有效措施。