侯佩佩
摘 要:作為我國交通運輸網絡的主動脈,公路承擔的交通任務量較大,因此,必須保證路面使用性能良好。當前,我國公路事業已步入了建設、養護及管理并重的時期,公路養護量越來越大。瀝青路面是我國高等級公路的主要路面形式,在行車荷載和自然因素的作用下,路面極易產生病害問題,比如裂縫、車轍、坑槽等,為了有效解決路面病害問題,必須根據工程實際情況,找出病害原因,采取切實可行的措施進行有效處理。
關鍵詞:瀝青混凝土路面;病害防治;處理措施
1 工程概況
某干線公路工程是一條十分重要的經濟大通道。本路段屬于瀝青混凝土路面,本路段通車運營多年,在行車荷載與自然因素長期作用下,路面病害頻發,主要病害有裂縫、車轍、坑槽等。通過實地調查,分析了路面病害產生的問題,最終提出了有針對性措施進行病害處治。
2 舊路病害調查與成因分析
經實地勘查可見,本路段路面病害主要為裂縫、車轍、坑槽等,病害情況及原因如下:
2.1 裂縫
經現場調查可知,本工程縱向裂縫的方向與道路中線平行,多產生于路邊緣相距3 m左右的車道內,寬度不超過1 cm,長度可達到幾十米。而橫向裂縫則與道路中線基本垂直,長度貫穿一個車道,嚴重時,可貫穿全部車轍,裂縫寬度超過2 cm。通過分析,本路段裂縫產生的主要原因包括以下幾點:
第一,局部路段半剛性基層施工質量不達標,施工階段產生裂縫,在行車荷載何在因素的長期作用下逐步發展擴大,并反射到瀝青路面的面層,導致面層裂縫產生,即反射裂縫。此類裂縫多為橫向裂縫,當瀝青面層挖除后,在水泥穩定碎石基層可以看到較為明顯的裂縫。
第二,由于本地交通量較大,重載車輛多,這也是裂縫產生的一個重要的原因。當裂縫相互交叉,便會形成網裂,一般情況下,網裂多發生在路面的局部范圍,根據現場調查情況來看,此類裂縫在本路段較少。網裂產生的直接原因在于路面整體強度不足,基層軟化等。
2.2 車轍
作為我國高等級公路最常見的一種病害,車轍病害的產生將會大幅度降低行車舒適性,導致路面結構的整體強度下降,甚至會引發更多病害。根據現場調查情況來看,本路段的車轍病害多數產生于瀝青面層,路面整體結構的強度并沒有遭到損壞。同時,車轍深度基本上都小于1 cm,車轍病害較輕,對行車的影響很小,因此可認為本路段的車轍病害屬于典型的磨耗型車轍。根據實際調查情況,車轍病害產生的原因主要有以下幾點:
第一,該路段高溫持續時間較久,在自然因素和行車荷載作用下,瀝青膠結料極易老化,將會大大降低粘結性,加上車流量較大。路面下面層將會被磨光或者脫落,這種情況下便會形成車轍。
第二,本路段路面基層采用水泥穩定碎石。作為半剛性結構,對于路面面層來講,基層的強度較大,模量較高,此外,本路段的重載超載車輛較多,在行車荷載的長期作用下,路面面層便會逐步被壓密,瀝青混合料呈流動狀,最終產生車轍病害。
2.3 坑槽、松散
在瀝青路面,坑槽是最常見的水損壞引起的病害。因為瀝青礦料松散,會產生各種不同的坑洞。這一類的損害危害性較大,甚至會嚴重影響到行車的舒適性和安全。通過現場實地調查情況,可見本路段的坑槽病害相對較少,且多數屬于輕微破損。坑槽產生的原因主要包括以下幾點:
第一,本路段坑槽基本上都是表面破損,且主要原因在于施工方面,由于施工不當極易導致局部空隙率過大,通過裂縫,雨水便會滲入到路面結構內部,導致瀝青粘附性下降,甚至粘結力完全喪失,瀝青膜也會由集料表面不斷脫落,進而產生坑槽病害。
第二,施工當中,極易產生混合料離析情況,在粗集料堆積的位置,瀝青含量不多,這種情況下,將會大幅降低路面抗拉強度、抗裂能力。同時,在行車荷載和水的長期作用下,該部分瀝青混合料極易脫落,進而產生坑槽。
第三,施工過程中,瀝青混合料溫度較高,極易造成瀝青老化。此外,碾壓施工中瀝青混合料溫度過低,將會大大增加碾壓的困難性,局部路段壓實度不足,無法達到路面結構強度要求。與此同時,在行車荷載和自然因素的長期影響下,混合料極易脫落,同時在水的作用下也很容易產生坑槽。
3 瀝青混凝土路面病害處治措施
根據路況調查情況,決定采用薄層罩面法進行路面預防性養護,由于本路段車流量較大,重載超載現象較為嚴重,為了避免病害進一步發展。在薄層罩面預防性養護施工前,應先處理原路面的病害問題。通過病害處理,可以很大程度上減緩新鋪罩面的損壞,從而延長路面的使用壽命。
3.1 裂縫病害處治措施
由于瀝青路面施工具有較高的要求,因此,針對輕度或重度裂縫,均可采用開槽處理法,待開槽處理后,可采用道路專用密封膠進行灌縫施工。
第一,結合裂縫的嚴重程度和走勢,通過彩色噴漆將所需處理的范圍、長度準確標示出來。
第二,按照裂縫的具體情況合理確定開槽深度,并做好開槽機調整工作,順著標示先切割出U型凹槽,保證切割面平順。開槽寬度控制在8 mm~12 mm,開槽深度控制在15 mm~20mm。
第三,裂縫內、裂縫周圍的灰塵及松動的石料等垃圾,可通過空壓機清理干凈,保證凹槽干凈、無雜物。為保證密封膠能夠充分粘結接觸面,可及時進行清縫。
第四,為了進一步增強密封膠和原路面之間的粘結效果,在灌縫施工前,需先加熱凹槽,可采用熱空氣進行加熱處理。并通過灌縫槍頭將裂縫中的密封膠拖成5 cm寬的T型密封層。通過專用灌縫設備向凹槽內均勻灌入,灌注必須連續、均勻,待完成灌注施工后,保證密封膠高度和原路面高度相同,或略高出1 mm~2 mm。一旦發現凹槽并未完全填封,需再次處理, 直到滿足設計規定。
第五。在本路段還存在龜裂、塊裂等情況。對于路面輕度龜裂、塊裂,切縫深度應為4 cm,對于已出現明顯的路面變形沉陷的重度龜裂、塊裂,切縫深度應為整個瀝青面層深度。通過人工的方式,使用路面破碎機沿著切縫將標示范圍內的路面破碎,隨后將破碎的大石塊及雜物清除至標示范圍以外。最后采用森林滅火器將未清理徹底的粉塵、小顆粒及松散石料清除干凈,保證填補槽干凈。
3.2 車轍病害處治措施
瀝青路面具有吸熱快、放熱慢等特點,特別是在高溫炎熱的夏季,鋪裝溫度可以達到68℃左右,一旦溫度過高,便會大幅降低路面結構的承載力,導致路面車轍病害產生。為此,在路面病害處治當中車轍病害依舊是亟待解決的一大難題。針對車轍問題,本工程采用薄層罩面法,輕度車轍可直接通過薄層罩面處治。因此,在薄層罩面施工前無需處理輕度車轍。但存在的重度車轍則需提前處理。比如,車轍深度超過15 mm,應先將上、中面層銑刨掉,隨后分層回填AC-13改性瀝青混合料。
3.3 坑槽病害處治措施
針對坑槽問題,應嚴格遵循“圓洞方補,斜洞正補”的原則,先將坑槽輪廓線、處理范圍劃出,并按照坑槽實際情況適當擴大處理范圍。由于本路段重載超載問題嚴重,為避免坑槽病害再次出現,需采用兩側修補法處理重度坑槽。在兩層修補過程中,上下層所采用的材料分別為SBS改性AC-13瀝青混合料、ATB類瀝青穩定碎石混合料。分層進行坑槽修補施工,應開挖呈階梯式,防止上、下層接縫連在一起。
4 結束語
綜上所述,改革開放以來,我國公路交通事業迅速發展,各地經濟增長速度加快。公路網絡的不斷完善,在方便了人們的出行,推動地區經濟發展的同時,也帶來了諸多問題。比如,路面問題,長期行車荷載作用下,路面磨損嚴重,抗滑性能嚴重下降,導致交通事故率增高。為此,必須重視瀝青路面病害問題,根據病害實際情況,有針對性地提出病害處治方案,才能從根本上解決病害問題,提高病害處治能力。
參考文獻:
[1]陳子鋒.瀝青混凝土路面病害成因及預防措施[J].建材發展導向,2020(3):73.
[2]劉建休.公路改建中瀝青混凝土路面病害檢測與評價要素探索[J].智能城市,2019,5(8):86-87.
[3]李少鋒.瀝青混凝土路面病害的成因及預防措施分析[J].城市建筑,2019(29):174-175.