劉建春
(核工業西南建設集團有限公司, 四川 成都 610000)
在長期運營中,道橋路面往往會有形態各異的損壞情況,如裂縫、松散等病害,盡管其成因錯綜復雜,但基本上與道橋路面施工與外部行車、自然因素相關。而且,不同病害的肇因、危害性差異明顯,下面將結合病害特點,就如何應用好道橋路面維修技術,提出相應施工要點,以作參考。
道橋路面在運營期間,難免會受到車輛載荷的影響,時間一長,很容易導致瀝青結構層底面對應拉應力過大,此時底面往往會出現開裂現象,如果不及時采取措施處理,還會不斷延伸到表面[1]。路面裂縫形成還會受到道路拓寬、基層缺陷和施工方式和周期的影響。為了區別不同裂縫類病害,一般通過開裂程度來進行具體劃分,比較常見的種類有縱縫、橫縫、龜裂和網裂等。其中橫縫通常按路面縱向分布,彼此之間具有一定間隔,當散落不明顯、同時無支縫產生時,一般對應為輕度橫縫,相反則對應為重度橫縫??v縫同樣按路面縱向分布,當散落不明顯、同時無支縫產生時,一般對應為輕度縱縫,相反則對應為重度橫縫。網裂對應路表面裂塊不易發現、為細縫,不會出現散落和變形現象,如圖1所示。龜裂對應路表面裂塊程度更高,有明顯的散落、變形情況。

圖1 路面網裂
道橋路面松散通常是由于面層材料配合比的合理性差、瀝青老化明顯、粘結力差等因素造成,比較常見的形式為麻面、坑槽與啃邊。其中坑槽又為凹坑,主要是由于松散材料的缺失而形成。而麻面主要是由于瀝青面層嵌縫料不足、路面密實度差引起,形成粗表麻面和滲水等情況[2]。在進行瀝青路面施工的過程中,拌和質量不達標,攤鋪均勻性差,使用過量粗骨料、缺乏中細料和瀝青老化等原因很容易導致麻面的形成。啃邊主要是由路面邊緣破碎脫落而成,對應寬度超過10厘米。在進行道路施工時,由于邊緣壓實質量不達標,在輪胎碾壓作用下很容易出現斷裂現象,進而產生啃邊現象。
道橋路面在投入使用時,特別是來到設計年限后段時間,其對應路面結構層強度會明顯下降,在輪載壓應力作用下很容易出現變形[3],常見沉陷、車轍、搓板和擁包等現象,如圖2所示。其中沉陷對應大凹陷變形,甚至其兩側會出現隆起。由于路基水文條件不達標,此時道路一旦受到輪載應力,很容易出現大豎直變形,進而形成路面沉陷。車轍對應縱向帶狀凹陷變形,與車輪載荷作用特點密切相關,其形成原因如下:首先是瀝青混合料級配設計的合理性不能得到有效保證,面層壓實質量差,此時在行車荷載的影響下,輪跡帶處面層會產生固結變形與剪切位移。其次當周邊環境為高溫條件時,受車輪碾壓的影響,載荷應力嚴重超標(遠遠大于瀝青混合料最大承受范圍),導致變形積累,最后產生車轍。車板對應縱向起伏和搓板條形變形,主要是由于材質不達標和施工質量不合格等原因而形成,一旦受到車輛水平力就會產生車板。擁包本質上是一種隆起現象,形成原因如下:第一,當作用瀝青路面的水平荷載較大時,在車輛荷載的影響下,此時結構層抗剪和抗拉強度已經不足以應對剪應力和壓應力,發生隆起形成擁包。第二,未能完全消解半剛性基層石灰,此時一旦與水發生作用,很容易出現路面隆起現象,進而形成擁包。

圖2 路面變形
一是泛油問題,考慮到道橋中瀝青路面居多,因其瀝青含油,路面受高溫炙烤后,會出現類似鏡面的效果。在道橋路面施工時,若瀝青用量占比過大,使得路面集料孔隙率低,再經受高溫環節,會破壞路面穩定,進而出現泛油[4]。再就是在路面維修時,有時會用到下灌處理的方式,也可能導致泛油。二是翻漿問題,主要是由于到橋路面壓實不足或者是集料級配不合格,當有雨水滲入時,會破壞其面層強度,在其發軟狀態下易發生冒漿,再就是低溫時,路面會因凍脹而加劇翻漿風險。
針對不同種類的路面病害,也需選用差異化的維修技術,具體如下:
2.1.1 縱、橫縫維修技術
在道橋路面中,縱、橫縫較多發生,如若維修技術不得當、不及時,很容易引發網裂現象,導致病害加重。當需要處理縱、橫縫時,一般采取以下措施:第一,冷補灌縫措施,其中所需灌縫料屬于冷補乳化瀝青裂縫密封劑,通常需要經過橡膠加工,其填補裂縫尺寸最多可以達到12mm。在使用過程中無需加熱處理,通過吹風機來清理裂縫雜物,隨后借助灌縫壺完成灌縫料灌注,并向裂縫中刮入原料,操作難度較低,對溫度無特殊要求。第二,熱補灌縫措施,針對原縫縫寬和縫細,都應當采取擴縫措施,并借助吹風機將雜物去除,當需要進行縫中灌注時,應當使用熱瀝青并借助灌縫機逐漸灌入,達到飽和狀態停止灌注,當瀝青冷卻完畢時,需要將多余瀝青去除[5]。
2.1.2 龜網裂維修技術
當出現龜網裂時,通常意味著病害程度較深,會縮短道橋路面壽命,甚至會出現路面崩潰現象。在處理龜網裂時,應當采取以下措施:針對網裂初期,鑒于其病害程度低,同時往來車流量大,不建議采取基層處理措施,其在龜網裂病害維修中綜合性價比較低,應當采取薄層罩面處理方法,清理病害位置,隨后噴灑適量乳化瀝青,在破乳的前提下撒鋪米砂,可使病害處理更為經濟、安全,并防止路面病害發展惡化[6]。針對網裂到龜裂轉化階段,需要采取挖坑措施,采取銑刨方式來處理病害結構層,隨后恢復路面原有的結構層次。針對松軟路基,同樣需要采取換填措施。在施工時,應結合不同結構層狀況,選擇合理的施工工藝,減少對結構層的破壞,改善修復路段質量。
2.2.1 麻面維修技術
當道橋路面有麻面問題時,可采取以下措施:針對小面積麻面,應當制定薄層罩面(10mm左右);針對大面積麻面,應當將上面層銑去,噴灑適量的粘層油,并在此基礎上鋪設瀝青混凝土面層;制作專門稀漿封層(10mm厚),能夠有效避免瀝青老化和物料斷裂等現象發生。
2.2.2 坑塘維修技術
通常而言,路面坑塘會對道橋行車構成安全威脅,為此,應當在短時間內做好坑塘修補,相關措施如下[7]:第一,冷補料修補。冷補料主要用于修補路面坑塘,同時在修補過程中不易受到周邊因素的干擾,例如溫度、坑槽尺寸和濕度等,可操作性強,一般不需要采取加熱措施,原則上清理坑槽即可,隨后添加適量冷補料,當完成沖擊夯實工作時,道路可以正常開放。第二,瀝青混凝土修補。相對冷補料而言,此種修補方式很容易受到周邊環境的影響,例如溫度和坑槽尺寸等因素,當修補坑塘對應范圍較大時,建議選擇該方法。第三,瀝青下灌修補。該修補方法操作難度低,靈活性強,當完成坑塘切方時,及時將其清理,隨后開始鋪設石料,通過灌油進行夯實,最后允許道路通車。然而修補質量往往與路面要求有所差距。
2.2.3 啃邊維修技術
若道橋路面出現啃邊問題,可將其直接切除,然后再將邊緣處修補、加厚。而對發生在平交道口的情況,應采取有效的硬化措施,緩解其啃邊破損發展,更好的抵御行車沖擊。
2.3.1 路面沉陷維修技術
受車輛荷載或路基地質惡化影響,路面沉陷較多發生,尤其是在橋頭部位,因其采用的是高填土模式,本身便具有沉降周期,為做到施工預防,要求面層在攤鋪時,要預留出橋頭附近路面,并通過特制磚材替代,在其沉降過程中逐步加厚砂墊層,直至其沉降趨穩,最后再鋪筑橋頭部位路面。挖補維修的方式,可用于沉陷病害治理,對其基層也要借助碎石予以修復,提升其穩定性。
2.3.2 車轍維修技術
當道橋路面有車轍發生時,通常情況下需作銑刨處理,達到基層位置后停止,然后再進行水穩碎石鋪筑時,需控制好其厚度,檢驗合格后進行面層攤鋪,尤其要處理好接茬處,使其更為密實、平整,消除車轍的影響。
2.3.3 泛油維修技術
需要結合道橋路面泛油狀況,施以不同維修措施。如若泛油面積較大,甚至于達到熱毀狀態,該問題多見于超齡路面,在進行處理時,需通過撒米砂輔以靜壓處理的方式,改善其泛油問題,最后要注意多余米砂的回收。如若泛油是小面積存在的,也就是處于油包的程度,則需要進行挖補處理,而對于更小的油斑,則僅需進行撒料即可。
2.3.4 翻漿維修技術
對于病害程度較深的翻漿問題,一經發現需即刻處置,通常要挖除翻漿部位,并對人為破壞基層予以修補,最后對已去除翻漿的面層部位進行重鋪,在此過程中,要做好翻漿維修范圍的交通管制。
綜上所述,要想緩解道橋路面維修壓力,不僅要加強施工預防,更需重視道橋巡檢,做到病害發生后的及時處置,延緩裂縫、變形等病害發展,確保道橋路面整體質量安全。