高速公路沥青路面病害分析及处治维修.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 23 日 作者简介：李豪（1995），男，壮族，广西南宁人，本科，广西交投宏冠工程咨询有限公司，助理工程师，研究方向为交通工程。-61-高速公路沥青路面病害分析及处治维修 李 豪 广西交投宏冠工程咨询有限公司，广西 南宁 530029 摘要：摘要：随着社会发展和人民生活水平提高，高速公路在社会经济发展中扮演着至关重要的角色。本研究关注高速公路沥青路面工程，旨在通过深入分析常见病害，提高路面安全性和质量。高速公路上常见的病害包括路面开裂、坑槽和不均匀沉降。因此，必须对这些常见问题进行深入研究，采取适当对策，并全面了解沥青材料的特性，以有效预防各类型的沥青路面病害。本研究旨在避免因技术问题导致高速公路通行安全性降低，为人民群众的生命和财产提供充分保障。关键词：关键词：高速公路；沥青路面；病害 中图分类号：中图分类号：U41 0 引言 高速公路作为社会交通网络的重要组成部分，对于提高人民生活水平和促进经济发展具有不可忽视的作用。在高速公路建设中，沥青路面工程是至关重要的一环。然而，由于其易受各种病害侵扰，例如路面开裂、坑槽和不均匀沉降等，这些问题可能对道路的通行安全性和使用寿命造成负面影响。因此，深入分析高速公路沥青路面病害，制定科学合理的处治维修策略，对于提高路面的抗病害能力和维护管理水平至关重要。本文旨在通过对高速公路沥青路面病害问题的系统研究，为相关领域的从业者和决策者提供实用的参考和指导，推动高速公路建设和管理水平的不断提升。1 公路沥青路面病害概述 高速公路通车后，受车辆荷载等多种因素影响，不可避免地产生车辙、沉陷、裂缝等病害，对行车安全性和公路使用寿命造成不可忽视的影响。路面强度不足可能引发变形问题，若未及时发现和处理，可能导致塌陷。同时，地下水位和降雨引起的水分影响，会导致公路路面发生塑性变形。拉力超过弹性极限会引发车辙病害。因此，公路路面裂缝与混凝土材质密切相关，常见的裂缝包括水平裂缝、网状裂缝、垂直裂缝、反射裂缝等1。这些现象在生活中普遍存在，因此，有效解决沥青路面的常见病害需要着重改善公路施工质量，以确保行车安全性和公路使用寿命。在深入研究各类病害的成因和特征的基础上，制定科学有效的维护和修复策略，对于提高公路工程的可持续性和稳定性至关重要。2 公路沥青路面养护重要性 在外部多种因素的综合作用下，高速公路路面构造会发生变化。为降低路面病害发生的概率，养护工作者通常采用沥青路面的预防性养护技术。裂缝病害在公路使用中普遍存在，主要与沥青材料的性质密切相关。随着时间推移，沥青材料结构会发生变化，受多种因素的影响，如收缩和伸长，容易导致裂缝等问题的出现。为有效解决这些问题，必须加强对公路路面的养护工作，并及时采取一系列防治措施，以提升公路路面的结构稳定性，减少病害的发生，从而全面保障高速公路的行车安全性和使用寿命。通过深入研究沥青路面养护的关键技术和方法，可以为实现公路工程的可持续性和安全性提供科学的理论支持。3 高速公路沥青路面普遍存在的病害 3.1 路面开裂 裂缝是沥青混凝土路面中普遍存在的一种破坏形式，对高速公路而言，其重要性与经济效益关系密切。随着我国经济的迅速发展，高速公路的作用日益凸显，而路面开裂成为道路工程中常见的问题，严重影响了道路的使用性能。裂缝对道路使用安全构成重要威胁，包括横向、纵向和网状等多种形式。在沥青混合料中，横向裂纹是由沥青混合料的收缩和伸长引起的，是一中国科技期刊数据库 工业 A-62-种与行车方向相垂直的裂缝，对行车安全有很大危害。裂缝的存在对沥青路面的性能产生重大影响，因此对其进行深入研究显得非常必要。沥青是一种敏感的材料，受温度变化等外部因素的影响易发生开裂。地基变形引起的裂缝，由于结构性差异可能导致沉陷，较大的沉降量还可能导致侧向开裂2。纵向裂纹多与基坑开挖施工质量不佳有关，在高速公路上，其存在会导致路基滑移，增加道路的安全运行风险。纵裂纹的产生可能与处理方案不当、压实参数不当等因素有关，也可能是施工过程中地基和施工等多种原因造成的，尤其在高含水率的山区河谷地区更为明显。网状裂纹是裂缝内部横向互相交错的情况，如蛛网般的裂纹，其分布不规则，对路面平整度造成明显影响。这种裂纹通常由施工材料质量差、养护不当等因素引起。图 1展示了一种沥青路面的典型网状裂纹。图 1 沥青路面网状裂缝 3.2 路面坑槽 路面坑槽是指在车辆荷载和温度等因素的共同作用下，沥青路面的水渗入到集料中，在水动力的作用下，沥青面层与集料之间的油膜逐渐脱离而产生坑槽。这种病害是造成水泥砂浆粘接强度下降的主要原因，同时也是常见的公路病害之一。在水动力作用下，路表集料间的黏附力丧失，导致路面受到严重损伤，并在外部推挤下发生颗粒脱落。面层脱空和表面坑槽是这一病害的常见表现。坑槽的出现影响了道路的正常运营，水流的冲刷使底层路基容易发生松散，形成反射道面，从而引发坑槽病害。路面坑槽问题的解决需要对路面结构和材料进行深入研究，以采取有效的修复和预防措施，确保高速公路的安全和可持续使用。3.3 沉降问题 高速公路沥青路面的不均匀沉降是由人为因素和外部因素的共同作用引起的。进行基础桩沉桩等工程会对高速公路的运营产生不利影响。在这一过程中，外部因素的影响导致路基发生变化，因此，必须控制好基础的开挖、打桩等关键环节，并采取有效的预防措施。人为因素包括沥青混合料中可能存在的大块碎石和土的掺混等。其中，沥青路面产生差异的主要因素是填料。因此，在对其进行控制时，需要进行细致的规范分析，以尽量满足设计要求3。为解决沥青路面的沉降问题，需要综合考虑人为和外部因素，采取科学合理的施工和检测手段，确保路基的稳定性和高速公路的安全运营。图 2 展示了一种沥青路面的沉降问题。图 2 沉降沥青路面 3.4 路面冻胀 路面冻胀多发生于温度相对较低的地区。在研究路面冻胀问题时，需要对其进行详尽的分析。随着融化时间的增加，路基内部的水分将从上层向下层积聚并结冰，尤其是在北部地区，这一问题应引起足够的关注。为避免路面的开裂，应采取相应的措施。在北部地区，冬季低温条件下，路面上积聚的雪水可能渗入路基，随后在夜间低温时结冰，导致路面冻胀。为有效防范此问题，可采用保温材料或排水系统等手段，中国科技期刊数据库 工业 A-63-以减缓雪水渗透速度，提高路面的抗冻性能。通过细致的研究和科学的冻胀防治策略，可有效维护高速公路沥青路面的健康状态。4 高速公路沥青路面常见病害控制措施探讨 4.1 路面开裂的控制措施 高速公路沥青路面作为重要的交通基础设施，其耐久性和抗裂性能对道路使用寿命和行车安全至关重要。针对路面开裂问题，目前常见的修补方法包括压浆法和灌封胶法。压浆法广泛应用于裂缝类病害的修复，通过将优质建材注入裂缝，能有效增强路面的结构强度和稳定性。然而，在处理裂缝时，必须根据具体情况采取合适的工艺控制措施，以确保修复效果。随着科技水平的提升，高速公路建设中不断引入新材料，对于确保沥青路面的抗裂性能至关重要。灌封胶法则被广泛运用于修复表面裂缝，通过填充裂缝并形成柔韧的封尘层，有效防止裂缝扩展和水分侵入。然而，灌封胶法的成功应用也要求选用优质的建材，以确保修复的耐久性和可靠性。尽管注浆施工工艺在裂缝修复中取得了显著效果，但对于较大的裂缝，仍存在一定的局限性。在这种情况下，采取切实有效的处理方法显得尤为重要。一种可行的策略是将开裂的路面部分进行削凿，随后重新铺设沥青，以确保对大型裂缝的有效修复。这种方法能够有效应对裂缝较大、复杂的情况，为路面的整体性能提供有力的保障。在高速公路沥青路面常见病害防治中，对路面开裂问题的探讨不仅需要注重修复方法的选择，还需要结合具体情况采取科学的工艺控制策略。新材料的引入以及不断创新的修复技术为提升沥青路面的质量和抗裂性能提供了更为丰富的选择。因此，在实际应用中，针对不同类型和程度的裂缝，应根据综合评估结果采用合适的修复方法，以确保高速公路沥青路面的长期可靠运行。4.2 路面车辙的控制措施 高速公路沥青路面作为关键的交通基础设施，其表面车辙问题一直是需要重点关注和科学治理的难题。当前对车辙的治理主要以修补为主，然而，若能在日常的维护工作中加强预防工作，将更为有效地防止车辙的形成，从而降低后续的维修费用。在治理沥青路面的车辙问题时，应当加大预防措施的力度，并采取科学的养护方法，以实现车辙问题的最小化。一项重要的预防措施是在日常维护中加强路面的预养工作。特别是在夏季高温天气下，及时进行路面的冷却工作至关重要。对沥青路面进行适时的喷水养护，有助于防止高温引发的路面变形问题4。通过科学合理的冷却手段，可以有效减缓路面老化速度，延长其使用寿命，并最终实现车辙问题的预防。同时，在预防工作中，对车辆的管理也是一项关键措施。根据高速公路沥青路面的等级和实际承载力，应采取明确的管理政策，严禁超载车辆通行。这不仅可以有效预防车辙的形成，还有助于避免超载对路基结构的不良影响，减少路基破损等问题的发生。因此，建立科学的车辆管理制度，结合路面承载能力的评估，是维护沥青路面健康状态的重要手段之一。4.3 路面侵蚀的控制措施 高速公路沥青路面在面临降雨等恶劣气候条件下，容易发生冲蚀现象，因而有必要采取有效的控制措施以防止路面侵蚀。其中，排水是防治路损问题的关键一环，特别是在雨季，加大排水力度至关重要，以防止大面积积水的出现，从而有效防范雨水对路面的渗透，是一种行之有效的防治策略。在高速公路的建设和养护中，可以采用多种手段提高路面的抗冲性能，减缓道路冲刷速率。通过使用防水材料或具有卓越耐水性能的材料，可以有效提升路面的抗冲刷性能。这种材料的运用能够形成有效的防水屏障，降低水分渗透的可能性，从而减缓路面的侵蚀过程。除了加强排水和采用防水材料外，还可以结合地形和气候特征，采取地势调整和绿化等手段，优化道路设计。通过对路面进行坡度合理的设计，有助于引导雨水迅速排水，减少积水的发生。同时，通过增加绿化带等绿色工程手段，可以提高路面周边土壤的抗冲性，减缓水流速度，达到有效控制侵蚀的效果。高速公路沥青路面面临侵蚀问题时，需要综合运用排水、防水材料的选择以及合理的道路设计等控制手段。通过科学合理的措施，可以有效减缓路面侵蚀速率，提高路面的抗冲性能，从而实现对路面健康状态的有效维护。这一综合性的防治策略将为高速公路沥青路面的可持续发展提供有力支撑。4.4 处理路面坑槽的措施 高速公路沥青路面上出现的坑槽问题，通常采用修补方法进行处理，主要通过将坑槽修补成长方形的中国科技期刊数据库 工业 A-64-形状。修复的范围一般需要超出病害面积，以有效避免二次病害的发生。此外，为提高沥青路面的整体美观性，对修补后的坑槽进行整形工作，使其与沥青路面的中线平行或垂直，有助于提升路面的外观质量。随着道路处治技术的迅速发展，科学高效的修补方法不断涌现。其中，冷补料的修补方法由于不受温度影响，且符合公路工程的环保需求，在处理道路坑槽方面表现出色。这一修补方法不仅能够有效填补坑槽，还具备出色的耐久性和环保性，对提升沥青路面的整体品质起到了积极的作用。在处理路面坑槽的过程中，强调对先进技术的强化应用，以确保沥青路面的质量问题得到妥善解决。采用先进修补方法，如冷补料修补，能够提高修补效果和修补后路面的耐久性，从而延长路面的使用寿命。这也为确保高速公路沥青路面的持续可靠运行提供了坚实的技术基础。处理高速公路沥青路面坑槽的措施需要综合考虑修补范围、形状整形和采用先进修补技术等因素。通过科学合理的修补手段，可以有效维护路面的平整度和整体外观质量，提升沥青路面的综合性能。这一综合性的处理策略将为高速公路沥青路面的长期可持续性发展提供有力支持。5 结语 在高速公路沥青路面病害的分析与处治维修中，我们深入研究了裂缝、车辙、侵蚀和坑槽等病害问题，并提出了科学的控制策略。对于普遍存在的路面开裂问题，我们详细探讨了注浆法和灌封胶法的修复方法，强调了根据裂缝特性采取合适工艺控制的关键性。在车辙问题的处理中，我们强调了预防工作的重要性，包括夏季路面冷却和科学的车辆管理。对于路面侵蚀的防治，我们突出了排水、防水材料的选择和道路设计的综合应用。在路面坑槽处理方面，我们介绍了修补方法的新趋势，特别强调了冷补料修补的环保和耐久性优势。通过引入新材料和先进修复技术，我们有望显著提升路面质量和抗病害性能，确保高速公路的可靠运行。未来的路面工程中，需要持续创新、深化研究，为高速公路沥青路面的可持续发展提供更为坚实的理论和技术支持。参考文献 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