公路沥青路面常见病害及检测技术

2022-09-12

1、公路沥青路面常见病害分析

1.1、裂缝分析

裂缝是沥青路面使用过程中常见的一种病害, 主要表现为网状裂缝、反射裂缝、纵向裂缝以及横向裂缝等, 对于不同种类的裂缝, 其产生的原因也不同, 由此对路面工程造成的影响也各不相同。主要为以下几点:

(1) 网状裂缝;其主要由裂缝纵横交错构成, 裂缝宽度大约在1mm以上, 缝与缝之间的间距一般会在40mm以内, 对于此类病害比较集中的面积可以达到1m2以上。

(2) 横向裂缝;其表现形式为路中心线与裂缝夹角为90°, 并且裂缝长度可贯穿整个路面或是部分路面, 同时对于横向裂缝来说, 其在分布上具有一定的规律性, 且不同裂缝之间均存在一定的距离, 沥青面层与半刚性基层材料抗裂性能以及当地气温等因素都会对裂缝间距产生一定的影响。

(3) 反射裂缝;在基层产生裂缝后, 受车辆荷载以及环境温度等因素影响, 会致使沥青混凝土面层产生投射性裂缝, 而其发生的位置以及形式与基层裂缝基本相同, 同时造成基层裂缝的原因主要是干缩或温缩, 一般发生在基层铺设完成后, 由于基层结构养护不到位, 在大气作用下致使基层产生裂缝, 最终导致沥青混凝土面层产生裂缝。

1.2、车辙分析

在沥青路面长期使用过程中, 受车辆反复荷载力的影响, 会使得路面产生累计永久性带状凹槽。其出现此类病害的主要原因是沥青混合料级配使用不合理, 致使材料稳定性以及强度不能满足实际使用需求, 再加上沥青混凝土面层压实度不符合要求, 最终使得车辆荷载轮迹带处面层与基层材料在行车荷载重复作用下, 出现固结变形或侧向剪切位移的情况, 由此形成车辙, 影响了路面平整度。

1.3、泛油分析

沥青路面泛油病害主要是因为沥青长时间在沥青混凝土下部和内部向上部移动, 使得道路表面产生过多的沥青, 加之在沥青路面工程施工中, 沥青混凝土内部存有大量的自由沥青, 且在工程投入使用后, 路面受到大量通行车辆影响, 尤其是重载车压实导致路面硬度增加, 最终使得混合料内部的自由沥青向上部移动, 促使路面泛油。其次此种病害的产生, 常发生于油石比偏大的路段, 因为此类路段沥青用量较大, 更容易导致沥青面层泛油。

1.4、松散以及路面推移分析

沥青路面松散主要是因为沥青混凝土表层中集料颗粒发生散落情况, 并由表面向下发展的渐进过程, 出现此类病害主要是因为覆盖沥青以及集料之间粘结性比较小, 不能满足后期使用过程中外力因素影响的需求, 而路面推移病害的发生, 主要是指沥青混凝土在道路纵向发生位移情况, 而出现此类病害的主要原因是施工环境温度过高。

1.5、坑槽分析

导致沥青路面出现坑槽的原因主要有: (1) 在对沥青路面施工的过程中, 由于混合料的温度太高, 使沥青老化, 造成沥青脆性增加, 粘接力降低, 加之混合料的温度过低, 造成摊铺不均匀, 压实不充分, 导致沥青路面在行车载荷的作用下形成坑槽; (2) 路面下面层标高控制不严, 造成沥青上面层结构厚度不够, 导致坑槽的出现。

2、公路沥青路面弯沉检测

对公路沥青路面的弯沉检测主要就是看路面的轮廓有没有发生变形情况进行一定的检测, 我国目前使用最为广泛的检测方法为贝克曼梁法, 这种检测方法的操作过程相对比较简单, 所以被广泛应用与各种类型道路路面弯沉度的检测过程当中, 这种检测技术同时还可以对路面的回弹沉降实施一定的测量。该检测方法虽然操作比较简单, 但是却有一个很大的弊端就是在检测过程中很容易受到外界温度和人为因素的影响, 从而影响检测结果的准确性。这就要求在使用这种技术进行检测的时候, 应该将温度控制在20摄氏度左右, 对相关操作人员的行为也要进行严格的约束。在检测的过程中, 还可以利用激光弯沉测定仪法来对路面的弯沉状况进行检测, 这种检测方法主要是利用激光器所发出的光电流, 接收并根据其数值来对路面的回弹变形值进行一定的测算, 这种方法不仅操作简单, 而且准确度也很高, 同时还具有非常便携的优点, 所以也得到了非常广泛的应用。自动弯沉测定仪法方法为比较适用于对路面施工质量的控制上。

3、公路沥青路面平整度检测

公路路面的平整度直接影响着人们行车过程的安全性和舒适度, 我国目前的平整度检测主要分为两大类, 分别是断面类和反应类。断面类在运用过程中需要配备平整度测定设备、激光路面设备以及3cm的直尺一把, 从设备上就不难看出, 这种检测方法在具体运用过程中不太方便, 设备过多且不易携带, 而且这种检测方法的效率也不是很高。相比较而言, 连续式平整度仪检测方法更加适用于对公路表面平整度的检测, 因为该方法在使用过程中的灵活性相对比较好, 而且测试效率也比较高, 所以被广泛应用与实际检测当中, 需要注意的是这种检测方法不适用与那些路面损坏严重或者是有坑槽的路面。

激光路面平整度仪测试法主要是利用现代化的数据采集手段, 同时利用完整的处理系统对公路路面的平整度进行有效的检查。这种检测方法的工作原理是, 首先将相关的测试设备放置在车辆内, 然后发动车辆开始行使, 激光传感器在车辆行使过程中会利用激光反射弧对路面的平整度进行检测, 然后再将激光传感器所接收到的测试数值和加速度计上的数值进行对比, 这样便可以消除由于车辆颠簸而引起的数据变化, 从而得出更加准确的平整度数值, 这种检测方法不仅快捷方便而且测试结果更加准确, 所以目前被广泛应用与对公路路面坑槽以及断裂严重的路面平整度检测当中。

需要注意的是, 利用车载式颠簸仪来对路面平整度进行检测的过程中, 车辆一定要按照一定的速度来行使。在行使过程当中, 一旦遇到不平整的路面车辆便会有所颠簸, 与此同时车内的传感器就会接受到车辆颠簸的信息, 从而便可以计算出路面的平整度到底如何, 对测量结果进行一定数据的累计便可以对路面的质量和行车舒适度作用准确的评价。

4、沥青路面渗水性能检测

沥青路面的水损害破坏近年来频繁发生, 由于设计、施工及材料等多方面的原因, 很多公路刚通车一两年内就发生松散、坑槽等病害。因此, 路面渗水问题越来越引起重视, 沥青路面的渗水试验对检测路面的密实度、密水性能至关重要, 因此, 沥青路面的渗水性能是反应路面沥青混合料级配组成的一个间接指标, 也是反应沥青路面水稳定性的一个重要指标。如果沥青面层透水, 则水势必进入到基层甚至路基, 使得路面承载力降低, 相反, 如果沥青面层中有一层不透水, 而表层又能很快透水, 又不至形成水膜, 则对抗滑性能也有很大好处。目前渗水试验都是模仿国外的一些检测方法, 主要是路面渗水仪检测方法, 该方法使用方便, 效果良好, 但该方法仅仅是对一个点的检测, 还存在一定的局限性, 如何进行连续性检测需要在今后的工作中不断探索。

5、沥青路面抗滑性能检测

路面抗滑性能检测主要包括摆式仪法、构造深度试验法、横向力系数试验法等。虽然《公路技术状况评定标准》中建议采用横向力系数的路面抗滑性能检测设备或其他具有可靠数据标定关系的自动化检测设备, 但摆式仪和构造深度两种方法还在广泛的采用, 主要是设备简单, 携带方便。摆式仪法属于静态的测量方法, 其效率较低。而构造深度不适于具有较大不规则空隙或坑槽的沥青路面, 因为量砂会在这些空隙和坑槽中产生体积聚积的情况, 从而使得测量结果产生较大误差。也有一些单位采用电动铺砂仪法, 但此方法是与玻璃板上摊铺的砂进行比较, 测定结果还是存在一定差异的。激光构造深度仪是利用激光测距的原理测量地面材料颗粒表面以及材料颗粒之间的深度变化的情况, 其测试的准确性和工作效率均很高。

总而言之, 路面检测工作是公路修建竣工前的最后一项工作, 同样也是路面维护中的首要工作, 在交通建筑行业中, 必须对路面进行定期的检测, 及时的维修。由于公路沥青路面内部结构的复杂性, 所以对检测工作有了更高的要求, 但如果针对路面情况的不同采取合理的检测措施就能降低检测工作的难度。

摘要：公路沥青路面在长时间的使用过程中, 由于车辆荷载, 温度变化等因素的影响, 会出现不同程度的路面裂缝或者是坑槽等病害, 而这些问题的出现不仅影响了公路的使用性能, 对人们的出行安全也具有严重威胁, 因此需要采取科学合理的检测技术对相关的病害进行检测, 并积极采取有效的防治措施阻止病害的进一步扩大。

关键词：公路,沥青路面,常见病害,检测技术