劉海波
(重慶市綦江區公路局 重慶綦江 401420)
農村公路瀝青路面破壞病害及養護措施
劉海波
(重慶市綦江區公路局 重慶綦江 401420)
瀝青路面具有平整度高、造價低廉、易于作業等優點,因此被廣泛應用于公路路面施工中。但是,在實際施工過程中,由于受到各種因素的影響,瀝青路面很容易受到損害。對此,本文首先介紹了幾種常見的農村公路瀝青路面病害形式,然后有針對性的提出了一系列治理措施,并詳細闡述了農村公路瀝青路面養護方法。
農村公路;瀝青路面;養護措施
農村公路是公路工程的重要組成部分,其瀝青路面施工技術將直接影響整個公路工程的施工質量。目前,農村交通量日益增加,加強農村公路瀝青路面的治理和養護,對于增加公路使用壽命,保障行車安全至關重要。
為防止公路路面病害的進一步發展,對病害應及時進行處治。對農村公路路面進行病害處治試驗,對施工工藝、材料進一步驗證,在加大對超限車輛治理的同時,對現有病害進行處理,做到當日開槽,當日修補,并設置明顯警示標志,確保工程施工安全。
3.1 瀝青路面松散
瀝青路面松散的主要原因在于瀝青混凝土表面層集料顆粒脫落,從表面向下發展的漸進過程。顆粒脫落的主要原因在于集料顆粒和瀝青之間粘結力的消失。較多粉塵包裹著集料顆粒,導致粉塵上有大量瀝青膜粘結,但無法在集料顆粒上粘結,導致表面摩擦力將瀝青膜磨掉,最終呈現出脫落集料顆粒的現象。產生這種現象的主要原因在于集料含泥量過大。
3.2 水損壞類病害
①松散。松散病害的表現形式為集料顆粒在瀝青路面脫落,逐步發展就會出現嚴重的坑槽,造成瀝青路面出現松散病害的成因,一方面是由于瀝青與集料粘附性不足,另一方面則是由于水分浸入造成的瀝青膜破壞。②坑槽。坑槽是瀝青路面較為常見的水損壞病害表現形式,坑槽起初為局部龜裂,之后在行車荷載的直接作用下,導致瀝青裂縫內部出現動水壓力,水分對混合料反復沖刷,最終造成瀝青膜脫落,混合料松散形成坑槽。③唧漿。唧漿主要是由于水分滲入路面結構層內部以后,浸泡基層材料,成為泥漿或者是灰漿,并在車輛荷載產生的擠壓以及泵吸作用下,泥漿冒出。
3.3 裂縫
3.3.1 橫向裂縫
橫向裂縫是與路面中線垂直的裂縫,一般表現為單條裂縫,初發生于路面兩側硬路肩位置,后逐漸貫穿整個路面。出現橫向裂縫的原因主要為基層材料收縮、瀝青與水穩層溫縮以及差異沉降,在路面攤鋪成型時,基層材料失水收縮導致路面開裂,加上車輛的反復作用以及環境影響出現裂縫。在瀝青路面施工中瀝青具有一定粘性,對環境溫度要求高,如果環境溫度過低,則會導致瀝青混合料變硬并收縮變形,在收縮拉應力大于其抗拉強度后出現裂縫。另外,由于差異沉降造成的裂縫主要存在于軟土地基與非軟土地基的交界位置,在地基不均勻沉降后會導致基層開裂,后逐漸反射到瀝青面層形成裂縫。
3.3.2 縱向裂縫
常見于行車道與路肩以及緊急停車帶位置,表現為與行車方向平行的單條裂縫,在長期的車輛荷載、環境影響等因素下發展為不規則裂縫。農村公路設計等級普遍較低,很多路基壓實施工時達不到建設要求,在工程運行后地基出現不均勻沉降問題,造成路面縱向出現裂縫。另外,農村公路排水設施施工效果低,路面積水嚴重,影響路面結構穩定性,再加上路基橫向不均勻沉陷,最終形成縱向裂縫。
3.4 沉陷類病害
沉陷主要是由于路面表面的豎向變形造成了路面的下沉,根據沉陷程度的不同可以分為均勻沉陷、不均勻沉陷以及局部大面積沉陷。均勻沉陷主要是由于路基在自然因素與行車作用下逐步碾壓密實造成的,一般不會造成嚴重的路面破損,而不均勻沉陷則主要是由于路基局部壓實度不足所造成的,往往會造成路面結構的破壞。局部大面積沉陷往往出現在軟土路基以及高填方路基地段,主要是由于路基強度以及承載力不足所造成的。
3.5 泛油
現行規范重交石油瀝青為針入度分級體系中,瀝青的高溫性能是通過瀝青的軟化點表征的,在同樣的針入度下,軟化點越高,瀝青的高溫性能就越好。針入度高瀝青的抗裂效果好,二者是相互聯系的,在規范中如果針入度較高,那么要求的軟化點相對較低。泛油大多是由于混合料中瀝青用量偏多,瀝青稠度太低等原因造成的。瀝青表面處治和瀝青貫入式路面最易產生此類病害。
4.1 松散脫皮處理方式
對于表層松散情況,應該對路面表層進行挖補作業。因基層、土基松軟變形產生的松散情況,其修補工作應從土基部位開始。因面層、基層粘結不足產生的松散情況,必須先對表面進行清理工作,隨后進行面層重新鋪設,如面層自身油料不均勻,存在重疊骨料的情況,為此必須對面層進行翻修。瀝青路面松散防護措施實施中,必須采取與之相適應的材料,對細集料的含泥量、礦粉添加量進行有效控制,為瀝青混合料粘結力的提升提供強有力的保障。
4.2 路面水損害修補
在預防瀝青路面水損害時,必須重視混凝土材料的選擇。一般都會選用密實式粗集料斷級配瀝青混凝土作為防治瀝青路面水損害的主要材料,這種材料具有高溫抗永久形變能力與抗滑性。在瀝青、碎石粘附性增強中,應使用優質的瀝青與抗剝落劑進行施工。
4.3 瀝青路面裂縫修補
(1)處理細小裂縫。首先,清理干凈路面,將瀝青向裂縫路面進行均勻噴灑,以0.3~0.5kg/m2為平均噴灑量。隨后在其上面進行石屑、中粗砂的均勻撒布,其厚度控制在2~5mm,碾壓施工主要選用輕型壓路機。在單條輕微裂縫防治施工中,應將低稠度的瀝青沿著裂縫位置進行少量涂刷,養護成型。
(2)處理橫縱裂縫。在瀝青路面橫縱裂縫處理中,一般選用密封膠灌縫的方式。開槽施工應選用開槽機,確保裂縫開槽寬度為1cm以上,深度為1.2cm左右。為提高密封度,應確保其比例在2∶1以下。隨后通過空壓機將縫隙內的雜物清理干凈,可選用貼封技術進行裂縫開槽后的密封施工,也就是將膠帶(5~10cm)設置在裂縫兩側,一般膠帶高度在3mm以下,這樣可以避免膠帶破損情況的大量出現。冷卻密封膠后,才能開放交通。
4.4 瀝青路面坑槽、沉陷防治措施
如面層存在沉陷情況時,應對面層進行挖補施工。如沉陷較為嚴重,必須先對基層、路基進行處理,再對面層進行修補施工。在坑槽損害預防中,瀝青必須選用較高粘附性及抗老化的材料,確保混合料級配設計的合理性。一般有兩種方式:冷補法與熱補法,冷補法應用中,應先對坑槽深度進行測定,進行切槽修補范圍的劃定,切槽施工應選用液壓風鎬進行施工,通過高壓風槍清理干凈槽底、槽壁內存在的雜物,隨后利用噴燈將槽底、槽壁位置烘干,并將薄層粘層油均勻噴灑到其表面。最后向坑槽內填補準備好的熱料,當厚度在60cm以上時,填筑施工中必須分層進行,一般按照先周邊再中間的順序進行碾壓施工。在熱補法應用中,應遵循坑槽修補范圍進行熱輻射加熱板區域的確定,將加熱板向相應位置進行調整,加熱時間為3~5min,進而達到軟化修補路面的作用。隨后在修補路面放置準備好的熱料,進行平鋪與碾壓施工。
4.5 泛油的處理
對于路表輕微泛油,可以對泛油路段撒布2~5mm石屑或粗砂,并撒布均勻進行養護處理。而對于大段泛油嚴重,磨擦系數降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。
為了預防瀝青路面出現早期病害,從設計、施工、監理到養護、管理,在各個環節和方面必須重視質量,從業主到公路建設管理各方,都要將工程質量視為“百年大計”,嚴格按現行標準、規范、規程辦事,把好材料、工藝各個環節。
在整個施工過程中,要切實做到不合格材料不進場、不合格機械設備不使用、不符合要求的工藝不開工、不應該施工的時間不作業。要進行充分的調查研究、進行必要的試驗、安排一定的試驗路段,不斷總結經驗,以便指導施工。
5.1 農村公路瀝青路面預先養護技術理論
農村公路養護策略主要可以分為三個部分:預防性養護、策略性養護以及應急型養護。作為事后養護,養護頻率是三種養護方法中最高的。事后性養護時依靠對農村公路面檢查,及時發現農村公路路面細微破壞與病害預兆,通過分析原因并針對病害原因進行對癥處理,提前對公路進行養護,防止病害進一步加大。在現在我國農村公路快速發展的背景下,我國農村公路事后養護是極其重要的。
5.2 農村公路瀝青路面預防性養護內容以及特點
由于我國農村公路的快速發展,由于一些設計以及施工甚至是使用條件的影響。一些農村公路可能先天存在著一定的缺陷。使用狀況不合理、交通量過大等等一些因素往往會導致路面使用性能方面快速下降。農村公路瀝青路面預防性養護主要由以下幾點內容:
(1)養護時間:我國農村公路瀝青路面在其壽命周期內主要有三個分段壽命。依次是建成使用時,瀝青逐漸氧化損耗階段;經過一段時間使用后,瀝青逐漸開始出現細小裂縫損壞階段;路面出現較大病害,大規模的出現裂縫等病害階段。事后性養護由于其自身性質決定了養護時機主要存在于第三階段。
(2)養護周期:由于瀝青路面自身性質的獨特屬性,決定了在進行事后性養護時應當注意的主要問題應該是分周期進行事后性養護。根據常年工作經驗總結并與理論分析相互比較,可以認為在一個壽命周期內進行6次事后性養護較為符合我國農村公路使用情況。
(3)應急性:應急性作為農路公路瀝青路面事后性養護的關鍵因素,一定要在首要位置進行考慮。在進行事后性養護期間必須要經過長期監測與預測,確定瀝青路面損毀原因與修復方法后對農村公路進行快速修復。絕對不能盲目進行修復,避免無功而返的錯誤。修復一定要對癥下藥,有的放矢。保證技術合理,程序科學有效,才可以保證農村公路瀝青路面事后性養護發揮作用。
很多農村公路瀝青路面在早期使用中就會出現不同程度的損害,這不僅與路面設計等環節密切相關,而且還與路面的使用、保養、維護以及管理等有所關聯。因此,為了延長瀝青路面的使用周期,提高農村公路投資效益,針對瀝青路面病害應該加強治理和養護,及時消除質量隱患,保障行車安全。
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U418.6
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1004-7344(2016)02-0130-02
2015-12-31
劉海波(1960-),男,高級工程師,主要從事公路養護及建設方面的工作。