2024-01-12
 
沥青路面病害调查及预防性养护分析
2024年01月12日   阅读量:164126

摘 要:为了提高沥青路面养护效果,延长路面使用寿命,结合某工程实例,对其路面病害情况进行调查分析,并对病害产生的机理展开分析,提出了表面封层、裂缝填补、罩面层等预防性养护技术。经方案比选,确定采用表面封层类的雾封层预防性养护技术,并对其在试验路段的应用效果加以检验。结果表明:雾封层预防性养护技术的应用可降低沥青路面构造深度,提高路面平整度,降低路面水损害性和摩擦系数,有利于提高路面使用性能沥青网sinoasphalt.com

关键词:沥青路面;病害调查;预防性养护;雾封层技术;

作者简介:段龙彪(1988—),男,河北蠡县人,研究方向为道路与桥梁养护。;


0 引言

在公路的运营过程中,因受车辆荷载、温度、日照等因素的影响,沥青路面会出现各种病害,使用性能会逐渐下降。若处治不及时,可能导致病害进一步发展,从而降低行车舒适度和安全性。沥青路面预防性养护是一种有效的病害防治方法,主要通过一定的技术手段,在沥青路面尚未出现大规模病害之前对其进行处理,属于一种主动养护技术。由于公路沥青路面病害类型较多,产生机理比较复杂,可使用的预防性养护技术也较多,常见的有表面封层、裂缝填补、罩面层等。只有根据实际情况,基于沥青路面的病害特征,采取合理的预防性养护技术,才能在降低养护成本的同时,达到预期养护效果。


1 工程概况

某公路建成通车后5年,在车辆荷载及环境因素的影响下,一些路段出现了不同程度的路面病害,主要表现为裂缝、车辙、坑槽、泛油等。为对该路段沥青路面病害进行及时处治和预防,提高沥青路面的路用性能,相关部门决定对该段路面进行预防性养护。选择其中750m路段作为试验路段,分析和评价养护效果。


2 路面病害调查情况及产生机理

2.1 路面裂缝

该试验路段路面出现大量横向裂缝和少量纵向裂缝。沥青路面裂缝是指在外界环境作用下产生的开裂,主要受车辆荷载大小、沥青混合料的性质等因素的影响。沥青路面产生裂缝后,会加速外界水流向路面内部甚至道路基层,进而导致沥青路面损坏及路基软化破坏,影响道路行车安全。根据形状的不同,路面裂缝可以划分为横向裂缝和纵向裂缝;根据成因的不同,路面裂缝可划分为温度裂缝、荷载裂缝、基层反射裂缝等。据现场调查,本路段超载货车较多,主要以荷载裂缝、横向裂缝为主。


2.2 车辙

据现场调查,该试验路段路面出现了大量车辙病害。车辙是指在车辆荷载作用下,由于沥青混凝土的蠕变特性而产生的带状坑槽。随着车辙深度的增加,路面积水的概率也逐渐升高,严重影响道路的行车安全。根据车辙的成因可以将其划分为流动性车辙、结构性车辙、压实性车辙。由于本路段超载货车较多,车辙以压实性车辙为主。


2.3 坑槽

该试验路段路面出现少量坑槽病害。裂缝产生后,沥青路面积水会沿裂缝向路面内部渗透,在上部车辆荷载及外部环境因素的作用下,沥青的黏结力会逐渐降低,造成骨料剥离,进而导致路面形成坑槽。


2.4 泛油

试验路段路面出现少量泛油病害。沥青路面泛油是在温度以及路面积水的作用下,沥青混合料中的沥青逐渐向道路表面移动的一种常见路面病害。该类病害的产生不仅与外界环境有关,还受沥青混合料配比的影响。沥青路面泛油会导致路面抗滑性能逐渐衰减,进而影响行车安全。实际工程中常通过铣刨或加铺沥青层的方法对沥青路面泛油病害进行处理。


3 沥青路面预防性养护方案比选

由于该试验路段路面出现了大量裂缝、车辙,少量坑槽、泛油等病害,需要采用相应的预防性养护技术对其进行预防性养护处理。根据适用性及作用机理的不同,现阶段的预防性养护技术可分为表面封层、裂缝填补、罩面层等类。为了选择适合本项目的预防性养护技术,需要对养护方案进行比选。


3.1 表面封层技术

表面封层技术是指通过对病害路表面喷洒一层功能性材料,从而达到阻水并增强沥青路面路用性能的一种预防性养护技术。根据封层材料的不同可以将其划分为雾封层技术和还原剂封层技术。其中,雾封层技术采用乳化沥青、添加剂等作为封层材料,并通过表面喷洒工艺将其均匀喷洒于病害路面,能够增强沥青混凝土中骨料与沥青的黏结力,一般用于对沥青路面裂缝、坑槽等病害的处理。还原剂封层技术是通过对沥青路面喷洒还原剂的方法来增强老化沥青的延展性,从而达到提高沥青路面路用性能的一种预防性养护技术,一般用于病害严重程度较低的沥青路面预防性养护。


3.2 裂缝填补技术

裂缝填补技术通过对沥青路面裂缝进行填补,阻断路面积水向路面内部渗透的通道,从而减少沥青路面发生水损坏的可能性。根据路面裂缝填补用料的不同,裂缝填补技术可分为沥青灌缝处理、灌缝胶处理、抗裂贴片处理等。沥青灌缝处理是指将沥青加热至流动状态后用于沥青路面裂缝灌注填补的一种预防性养护技术,其施工工艺较简单、施工成本较低,但施工过程受环境温度的影响较大,作业过程中还具备一定的危险性;采用常温型改性沥青材料和灌缝胶对路面裂缝进行处理,一定程度上可弥补上述工艺的不足,但施工成本较高;抗裂贴片处理是近几年来新兴的沥青路面预防性养护技术,主要采用抗裂贴片对路面裂缝进行处理,能够很好地控制路面裂缝的发展且施工过程简单、施工成本适中、施工过程中对道路交通的影响较小。


3.3 罩面层技术

罩面层技术是在病害道路表面加铺一层或多层沥青混凝土的一种预防性养护技术,能够修复沥青路面中大部分病害,适用于病害程度较严重的路面预防性养护。根据加铺沥青混合料的种类,罩面层技术可分为热薄层罩面、乳化沥青混合料罩面、温薄层罩面等。热薄层罩面选用普通热拌沥青混合料作为加铺层材料,具有施工工艺简单、施工成本低、承载能力强、耐久性好等优点,但热拌沥青混合料在生产和施工过程中会产生有害气体,且施工质量受环境温度的影响较大;乳化沥青混合料用作加铺层材料时,在沥青混合料生产和施工过程中不需要对沥青混合料进行加热,克服了热薄层罩面技术的缺点,但施工成本较高;温薄层罩面选用温拌沥青混合料作为加铺层材料,兼具施工成本低、对环境污染较小的优点,具有较好的经济效益和社会效益。


3.4 方案比选

根据路面现场调查结果,试验路段沥青路面病害主要表现为裂缝和车辙,并出现少量坑槽和泛油病害。综合考虑路面病害情况及养护成本等因素,该工程最终采用雾封层技术对试验路段进行预防性养护,并通过沥青路面的构造深度、透水系数及摩擦系数等指标对试验段的养护效果进行分析。


4 试验路段养护前后路用性能对比

4.1 沥青路面构造深度

沥青路面构造深度是指一定面积内道路表面开口孔隙的平均深度,常用来评价沥青路面在宏观上的粗糙程度和排水能力。采用雾封层技术对该公路沥青路面试验路段进行预防性养护后,对养护前后沥青路面的构造深度进行检测,结果如图1所示。

沥青路面病害调查及预防性养护分析 沥青网,sinoasphalt.com

图1 养护前后试验路段沥青路面构造深度变化曲线


由图1可知,在公路路面养护之前,沥青路面平均构造深度为0.735mm,说明该公路试验路段沥青路面已出现较多的车辙和一些坑槽病害,路面积水概率大,且路面病害在积水的影响下增大了进一步发展的可能性。采用雾封层技术处理后,沥青路面的平均构造深度为0.342mm,与养护前相比降低了53.47%,这表明雾封层养护技术的应用能够减小沥青路面的构造深度,使路面更加平整,改善了沥青路面的排水能力。


4.2 沥青路面的渗水系数

沥青路面的渗水系数常用于评价沥青路面渗水能力,渗水系数过大会引起积水透过结构层进入路基,进而导致路基遭到破坏。采用雾封层技术对该公路沥青路面试验段进行预防性养护后,对养护前后沥青路面的渗水系数进行检测,结果如图2所示。

沥青路面病害调查及预防性养护分析 沥青网,sinoasphalt.com

图2 养护前后试验路段渗水系数变化曲线


由图2可知,在公路路面养护之前,沥青路面平均渗水系数为17.32mL/min,说明养护前路面裂缝病害较多。采用雾封层技术处理后,该路段沥青路面平均渗水系数为3.85mL/min,与养护之前相比,平均降低了77.77%,这表明雾封层技术能够在一定程度上阻塞沥青路面内部孔隙,阻断路面积水向道路内部渗透,降低了沥青路面产生水损害的可能性,可有效控制路面裂缝和坑槽的进一步发展,延长路面使用寿命。


4.3 沥青路面摩擦系数

沥青路面摩擦系数影响行车的安全性,且道路的雾封层养护会对沥青路面的摩擦系数产生影响。因此,对施工前后沥青路面的摩擦系数进行对比,结果如图3所示。


沥青路面病害调查及预防性养护分析 沥青网,sinoasphalt.com

图3 处理前后沥青路面摩擦系数变化曲线


由图3可知,在公路路面养护之前,沥青路面平均摩擦系数为0.533,说明存在裂缝、泛油等病害。在公路路面采用雾封层技术处理后,沥青路面平均摩擦系数为0.492,与养护之前相比平均降低了7.69%。表明雾封层养护技术的应用会导致沥青路面摩擦系数的下降,但仍符合相关标准的要求。


5 结论

本文通过对某公路路面的病害进行调查分析,提出了相应的预防性养护方案,经比选最终采用雾封层技术对试验路段进行预防性养护处理,并分析了雾封层养护技术的应用效果,得出以下结论:

(1)在车辆荷载和环境因素的影响下,公路沥青路面病害及其成因较为复杂。预防性养护技术的选取不仅会影响养护效果,还会影响道路后期的运营成本,因此应当根据沥青路面的病害类型选取合理的预防性养护措施。

(2)采用雾封层养护技术对试验路段进行处理后,试验路段内沥青路面构造深度明显降低,沥青路面平整度也有一定程度的提高,沥青路面的排水能力得以改善;沥青路面渗透系数大大降低,减少了路面积水向沥青路面内部的渗透,降低了沥青路面水损害的可能性,延长了沥青路面的使用寿命。

(3)雾封层养护技术的处理会在一定程度上降低沥青路面的摩擦系数,但总体来说雾封层处理后的摩擦系数仍满足相关标准和要求。

(4)根据试验路段的测定结果,在本项目中可以使用雾封层养护技术对整个病害路段进行预防性养护处理。


参考文献

[1] 李蓉.高速公路沥青路面典型病害与预防性养护技术分析[J].四川建材,2022,48(3):136-137.

[2] 路进.干线公路沥青路面裂缝类病害预防性养护技术分析[J].智能城市,2021,7(10):101-102.

[3] 魏家丽.干线公路沥青路面裂缝类病害产生原因及预防性养护技术分析[J].智能城市,2020,6(6):111-112.

[4] 闫祖文.公路沥青路面早期病害及预防性养护措施分析[J].低碳世界,2018(4):243-244.

[5] 李鑫.干线公路沥青路面裂缝类病害产生原因及预防性养护技术分析[J].黑龙江交通科技,2013, 36(2):44-45.

[6] 路进.干线公路沥青路面裂缝类病害预防性养护技术分析[J].智能城市,2021,7(10):101-102.

免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国沥青网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。邮箱:23341571@qq.com,客服QQ:23341571


全站互链网站权重>BR4 | QQ客服:23341571 | 微信号客服:kevinhouitpro

主办单位:深圳海川信息科技有限公司    合作单位:广东省沥青混凝土供应链协会 | 全国混凝土标准化技术委员会沥青混凝土分技术委员会

沥青综合群:112171208 |    沥青销售群:74217223      站长信箱:23341571@qq.com  | 业务QQ: 23341571   

沥青网   版权声明 |  免责声明 |  粤ICP备18041746号-15 | 沥青网——沥青行业门户!