于 靜
(山西路橋建設集團有限公司,山西 太原 030006)
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高等級公路復合式路面養護技術研究探討
于靜
(山西路橋建設集團有限公司,山西 太原030006)
以我國高等級公路復合式路面主要病害為出發點,分析了復合式路面混凝土破壞處治技術,并對錯臺與脫空板處理技術進行了闡述,以提高高等級公路復合式路面的穩定性和堅固性。
高等級公路,復合式路面,路基,養護技術
高等級公路包括一級公路和高速公路,公路等級的規劃主要是依據公路的使用任務、公路的功能、交通量等因素綜合確定。在高等級公路中,復合式路面是指水泥混凝土路面加鋪瀝青層面形成的復合式路面,即水泥混凝土(CC)與瀝青混凝土(AC)復合的一種“剛柔并濟”新型路面結構形式。因此復合式路面既有持久性特點,又有輕柔性特點。就國內而言,研究路面養護技術的目的是提高高等級公路施工質量,并達到延長公路使用壽命的效果。無論是研究復合路面養護技術還是對路面試驗進行詳細分析,最終目的是提高高等級路面的穩定性和堅固性。但是其養護技術還有待加強。
高等級公路施工環境一般比較惡劣,既要遭受自然因素的影響,又要承擔車輛行駛的荷載量,因此路面容易遭受損害。CC-AC路面的破壞形態兼具了水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的破壞特點,主要表現在水泥混凝土出現大量裂縫、瀝青層面脫皮、車轍、坑槽等現象。
1)縱縫。根據實踐表明,水泥混凝土板的厚度不夠或者強度不足、填土沒有壓實這兩種情況是路面沿路線縱向產生開裂的重要因素。一方面,如果水泥混凝土板的厚度不夠或者強度不足就會導致道路被行駛的車輛反復壓載產生裂縫;另一方面,路面填土工作沒有做好或者填土沒有壓實就會造成路面沉陷、凍脹。除此之外,工作人員在進行瀝青攤鋪工序時,沒有合理控制攤鋪時間也會造成路面出現大量的裂縫現象。2)橫縫。混凝土的壓實密度與季節變化因素息息相關。在冬季,由于氣溫驟降,瀝青面層和混凝土板下面層以及基層收縮而形成裂縫,與填土沒有壓實造成的縱縫相比有一定差異。氣溫驟降以及混凝土層面收縮會產生橫縫,即與道路中線垂直的橫縫。一般情況下,混凝土板下層面收縮和基層收縮會產生大量橫縫,其間距通常是一個板長的尺度。施工單位沒有對施工材料進行抽檢,導致瀝青、混凝土這些施工材料質量較差。稠度太低或者后期沒有采取相應的保養措施,或者是施工單位沒有對施工材料的質量引起一定的重視,從而造成路面出現橫縫。這些因素的存在還會導致路面 AC 上面層泛油。在溫度變暖之后,行駛的車輛會不斷擠壓礦料,瀝青上浮,其路面就會形成油層引起泛油。3)壅包。由于瀝青質量較差,在行駛車輛水平作用力下,瀝青層面材料的抗剪強度不足則易產生推擠壅包。根據實踐表明,高等級路面產生壅包的因素有瀝青質量較差、瀝青稠度低、瀝青用量過多等。除此之外,AC層路面較薄以及混凝土與路面的夾層之間的粘結度沒有達到標準要求,也會導致路面產生推擠和壅包。4)坑槽。坑槽的形成過程較為漫長。無論是高等級公路路面還是一般公路路面,都是由局部逐漸演變成整體。在沒有對局部坑槽及時進行處理的前提下慢慢演變成整體性坑槽。交通荷載、自然因素(比如降雨量)是坑槽形成的主要因素。就高等級路面而言,填土壓實不足是整體坑槽形成的關鍵因素。除此之外,瀝青攤鋪厚度不夠、雨水以及其他水的破壞等因素都會引起坑槽的形成。
1)裂縫處理?;炷猎偕夹g修補技術的操作步驟如下:首先是加熱路面。加熱的目的是增加路面的軟化度。其次,實現路面現場的再生。借助添加劑、再生劑以及其他混合料實現路面的再生。最后,修補路面。合理選擇施工所用的混合材料是防治公路路面混凝土裂縫的重要手段之一。工程采購人員在選購原材料時,需要考慮多方面因素:首先采購人員需考慮砂料細度模數,一般混凝土的砂料細度模數最少不得低于3.2。其次,采購人員需考慮混凝土包含水泥的數量,水泥占混凝土整體的比例不應超過2%。最后,采購人員在選購原材料過程中還應保證原材料當中針片狀碎石應控制在一定范圍內,針片狀碎石不得超過原材料總量的8%。采購人員如按照上述條件對原材料進行選購,便可以令混凝土的水熱化水平得到大幅度降低,同時能夠使原材料的質量得到提升,并且使得因混凝土收縮而產生的混凝土裂縫這一問題得到解決。針對地基強度和密實度不夠等情況,需要采取以下方式補救路堤壓實度不夠這一問題:第一,在開展填筑路堤作業之前,操作人員應該先進行地基碾壓施工;第二,施工工程地段存在軟層土,則應用砂礫層處理地基。
2)斷面處理。斷面處理主要包括以下幾個方面:第一,針對復合路面斷面數量不多或者斷面面積較小這一情況時,可以根據路面實際情況選擇灌漿加固方法彌補路面的斷面現象。第二,針對復合路面斷面數量較少或者斷面面積較大這一情況時,可以借助水泥砂漿或者鋼筋對斷面縫隙進行處理。除此之外,還可以借助楔子和扒鋸對斷面中端和兩端的裂縫進行加固處理。這種方法簡稱碎石補充法。第三,針對復合公路路面斷面數量較多或者斷面面積較大這一情況,可以采取水泥砂漿將局部斷面或者大面積斷面進行加固處理。在實施斷面加固處理時,需要注意操作工具的清潔度,處理完之后的路面需要養護7 d以上。第四,針對復合路面斷面較為嚴重這一情況時,需要采用鋼筋混凝土圈梁對斷面進行處理。
脫空板處理技術主要是針對公路路基出現翻漿問題而產生的一種新型技術。對于公路路基中的輕度翻漿路段,可以采取壓漿方式進行補救和防治。采用這種補救方式不僅可以改善路基不穩定情況,還可以有效解決公路路基中的混凝土過早被車輛破壞這一棘手問題。壓漿材料相較于其他材料而言,具有壓實密度小、強度大、穩定性好、流動性能好等優勢,可以大大提升公路路基穩定性和安全性。除此之外,根據工程實踐表明得知,壓漿技術不僅可以有效解決公路路基中的翻漿問題,還可以處理底板脫空,經濟使用價值較高,且效果較為明顯。但是在展開壓漿施工工藝之前,其漿液配合比設計人員在進行配比設計過程中,應先確定灰漿水灰比、早強劑、微膨脹劑的所占比重。配比人員應先計算灰漿水灰比,之后進行添加,同時應注意減水劑的摻入不應過量,以此為基礎,以便促使公路早期強度提高,盡早開放交通。設計人員在對配合比進行優化時,需注意可以通過添加一定量的灰漿水灰比使得公路的強度與韌性得到加強,以便公路路基可以承受溫度升降對自身的影響,降低收縮量。優化壓漿配合比能夠有效提高路基的抗侵蝕能力,提高灰漿強度與抗折性。
針對于復合式路面輕微錯臺和嚴重錯臺這兩種情況,可以采取以下方式進行補救:
第一,復合式路面錯臺的高度差不大于10 mm,采取人工配合機械模式或者借助機械設備將高臺鑿平等處理方式進行補救。第二,復合式路面錯臺的高度差不小于10 mm,可采取瀝青砂或路面修補法的處理方式進行補救。
隨著復合式路面結構在國內的廣泛運用,公路管理部門應該將關注的目光放在公路養護方面。相較于國外發達國家而言,國內對復合路面的養護技術還處于摸索階段,需要公路管理部門在實踐中總結經驗,提高公路工程的穩定性和安全性。
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On composite roadbed maintenance technique of high-rank roads
Yu Jing
(ShanxiRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)
From the main diseases of the composite roadbed on high-rank roads in China, the paper analyzes the treatment technique for the damages on the composite roadbed concrete, and illustrates the dislocation and outrunning slabs, so as to improve the stability and steadiness of the composite roadbed of high-rank roads.
high-rank road, composite roadbed, roadbed, maintenance technique
1009-6825(2016)19-0142-02
2016-04-20
于靜(1981- ),女,工程師
U416.2
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