浅谈高速公路沥青路面养护
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摘要：随着我国高速公路里程的迅速增加，路面养护备受关注。预防性养护技术在延缓路面使用性能恶化速率、延长其使用寿命和节约寿命周期费用等方面具有重要作用。本文分析了高速公路沥青路面早期破损现象，在此的基础上，探讨了高速公路沥青路面预防性养护措施。
关键词:高速公路沥青养护
0引言：
改革开放以来的20多年, 是中国的公路发展速度最快，规模最大，最具活力的时期。自1998年以来，中国已经连续多年每年将超过2000亿元的投资用于公路建设，高速公路通车里程居世界第二。我们用短短的十多年时间走完了发达国家半个多世纪的发展历程。目前高速公路已经成为支撑我国经济发展的重要交通设施。如何做好高速公路沥青路面养护工程检测与设计，不断提高路面的使用性能和耐久性一直是我们路面技术人员研究的主要课题
1、高速公路沥青路面早期损坏现象
高速公路建成通车后,随着行车荷载和环境因素的影响,沥青路面会逐渐出现一些损坏现象,这些损坏会随着时间和荷载的增长而有少到多、由轻到重地发展。如果不及时治理,将会极大的降低路面的使用性能,加速路面的破坏,造成巨大的经济损失。目前,我国沥青路面设计方法是建立在弹性层状体系理论基础上的耐久性设计方法,高速公路沥青路面的设计年限为15年。高速公路沥青路面存在着设计年限内由于各种原因而发生的早期破坏,且情况十分严重。沥青路面的早期损坏是指:沥青路面在设计寿命期的前1/4至1/3期间内,发生的过早的各种形式的路面损坏,如:沉陷、裂缝、车辙、拥抱、松散、泛油等病害。在我国高速公路在通车里程不断增加的同时,路面的早期损坏现象越来越突出。与国外的早期损坏相比,我国的损坏出现的时间更早,许多仅为1～3年。预防性养护就是在高速公路投入运营后,路面出现轻微损坏的情况下,为防止这些损坏进一步扩展、保持路面良好的服务水平而采取的措施。为了使预防性养护达到防微杜渐的目的,并具有针对性,有必要研究高速公路沥青路面的早期损坏形式。高速公路沥青路面的早期损坏可分为四大类:裂缝、变形、表面损坏和水损坏。
2、预防性养护措施
路面预防性养护具有如下特点:
(l)预防路面使用性能进一步衰减或过快地衰减,避免过早地出现大修、翻修等高投入措施,达到节省投资的目的;(2)预防性养护不以恢复路面结构功能为目的,但具有修复特定类型破损、恢复平整度和抗滑能力的作用。(3)实施策略(实施时间和措施的组合)与路面当前的使用性能和路面将来高速公路沥青路面早期损坏现象及预防性养护措施概述的使用性能变化有密切的关系。
2.1裂缝填封类
裂缝填封是常用的预防性养护措施,能有效实现裂缝填封,防止因水的渗透导致路面裂缝的扩大,避免产生更严重的卿浆、坑槽等病害,从而延缓路面使用性能的退化,延长路面使用寿命。根据养护材料的不同,裂缝填封类主要有以下几种技术:
(l)普通热沥青或改性热沥青灌缝。灌缝的沥青通常采用重交通AH-90号基质沥青,有时为保证较好的封堵效果,也可以采用软化点较高、粘附性较好、温感性较好的改性沥青,如SBS改性沥青。现场操作时应将沥青加热到150～160℃后直接灌入裂缝中,待沥青温度降至常温后即可开方交通。这种灌缝方法操作简单,投入的设备和人员少,修补费用低,速度较快。但同时存在以下缺点:裂缝未清扫,裂缝面两侧粘结不牢固;夏季高温时,沥青体积膨胀溢出路面被车轮带走,造成灌缝材料损失又污染路面;冬季低温时,沥青易发生脆断而失去粘结作用;未开槽处理,不能保证沥青的灌入深度;施工作业面广,增加了作业的危险性。总体看来,这种灌缝材料易发生老化而失去粘弹性质,养护效果不佳。
(2)溶剂型常温改性沥青材料灌缝溶剂型改性沥青,就是在普通沥青中加入SBR等改性剂改性而成的,常温下具有流动性,施工时不需要加热,具有良好的低温稳定性和渗透性。具体操作是将溶剂型改性沥青盛入改装过的煤气罐中,气泵加压后向裂缝中灌入沥青,一般灌2～3遍,撒细砂抹平,即可开放交通。这种方法的优点是设备简单,灌缝速度较快,灌缝效果好;缺点是材料较贵。
(3)灌缝胶处理裂缝灌缝胶(又称密封胶)绝大多数是从国外引进的。根据材料组成和性质可将灌缝胶分为两类:一类是沥青改性类,另一类是化工胶类。在选择材料时,应根据产品特点及所在地区的气候条件,道路养护水平等综合考虑选定。用灌缝胶处理裂缝时,需要开槽清槽,使得缝面更加规整,增加了与灌缝材料的粘结性能,裂缝处理效果好。
(4)压缝带处理裂缝压缝带是一种以沥青、改性剂为主要成分的宽度不等的带状产品,其上有一层塑料薄膜保护压缝带的上表面不受污染。压缝带可分为自粘性和热粘性两种。自粘性压缝带粘度大,粘结力强,在常温下就可以使用。热粘性压缝带使用前要用液化气喷枪烧烤裂缝面,并用余温烧烤压缝带使其软化后方可使用。压缝带处理裂缝耐久性好。
2.2封层类
(l)还原剂封层
还原剂封层就是将专门的还原剂或再生剂通过一定的技术手段喷洒在已经老化的沥青路面上,其目的是更新和还原已经发生老化的沥青,同时保护尚未被老化的那部分沥青,使其维持原有的性能,减缓老化的时间。还原剂封层适用的路况为:路面结构强度足够,路面稳定,可见的路面损坏有细小裂缝、轻微的松散、老化、氧化、硬化;路面渗水。
(2)微表处
微表处是在稀浆封层的基础上发展起来的,它是由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、100%破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆混合物。微表处可以有效地防止路表水的下渗,提高路面的抗磨耗性能和抗滑性能并同时完成对车辙的修复。微表处施工后可在1～2h内开放交通,最大限度地减少施工对交通的影响。微表处适用的路况为:路面结构强度足够,仅仅出现表面功能衰减,抗滑强度不足,轻微车辙和不平整。
2.3罩面类
(1)超薄磨耗层。超薄磨耗层是一种较新的技术。先在路面上洒布一层高含量的聚合物改性沥青,然后再由摊铺由间断级配和聚合物改性沥青组成的热沥青混合料面层,磨耗层厚度为10～20rnm。超薄磨耗层除了纠正微小的路面损坏外,还可以给路面提供良好的抗滑性能。对于结构强度良好的路面,超薄磨耗层对路面结构有一定的增强作用。超薄磨耗层可用于轻度纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能严重不足的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面。应避免在车辙较深的路面,有明显疲劳裂缝的路面和有大量温度裂缝的路面中的应用。
(2)热沥青混合料薄层。罩面热沥青混合料薄层罩面是将厂拌热沥青混凝土摊铺到路面上形成一层薄沥青混凝土面层。薄层罩面具有延长路面寿命,改善行使质量,校正表面缺陷,提高安全性等优点。特别适合于重交通道路面层的养护,具有以下特点:①是明显的间断级配,胶砂含量较少,不需要沥青流出抑制剂,如纤维。结合料常用纯沥青或改性沥青;②空隙率约为6%～12%,在空隙率过大而产生透水时必须采用厚粘层,粗糙的表面可保证高的抗滑能力。热沥青混合料薄层罩面可以用于轻度纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能不好的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面和轻度块裂的路面。
(3)温拌沥青混合料罩面温拌沥青混合料是一种拌合温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料(常温)之间,性能达到或接近于热拌沥青混合料的新型混合料。温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比,减少能源消耗、节约能源30%左右,减少沥青烟的排放,降低施工中的环境污染和对施工人员健康的损害,减轻热拌过程中的沥青老化,延长沥青路面的使用寿命。
3 、结语
高速公路是我国的重要基础设施之一，是经济发展的必然产 物，也是我国现代化水平的重要标志之一。完备的公路性能为我 国社会的持续发展提供强有力的保障，预防高速公路的早期损坏 及合理防护显得尤其重要。
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