徐煊紫
摘 要:改革開放以來,我國公路建設事業取得了巨大的成就,為人們出行帶來了很多便利,同時也保障了道路交通安全。伴隨公路建設規模的持續擴大,在行車荷載和自然因素等影響下,路面出現了大量病害問題,為了有效控制路面病害,必須做好養護施工。本文結合某工程實際情況,闡述了路面病害原因,并提出了相應的解決對策。
關鍵詞:路面病害;病害原因;工程概況
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A
0 引言
當前,我國經濟迅速發展,完善的公路網絡與地區經濟增長水平息息相關。改革開放40多年來,我國交通運輸事業取得了令人矚目的成績,國家尤為重視公路建設,作為基礎設施,在公路建設方面投入了大量資金,加快了公路建設事業的發展速度,促進了地區與地區之間的聯系,實現了資源合理化配置。然而,在公路建設事業迅速發展的同時,也面臨著巨大的交通運輸需求,很多道路出現了早期病害,比如裂縫、車轍等,若不及時處理,病害很可能會嚴重化,甚至會影響路面行車的舒適性。為此,必須做好公路工程路面病害養護施工,改善路面使用性能,延長路面使用壽命。
1 工程概況
某公路工程通車運營以來,路面出現了很多病害問題,路面出現了大量裂縫、坑槽和車轍,導致整個路面行車舒適性下降。為改善道路使用性能和行車質量,避免路面病害進一步發展,決定在全面調查路面狀況的基礎上,找出路面病害原因,采取措施進行路面養護。
選取具有代表性的路段作為試驗段,長度為1 000 m,經路面狀況調查分析,試驗段全線整體狀況相對較好,未見結構性嚴重病害。結合路面檢測情況,本路段病害主要以橫縫為主,路面破損狀況PCI評價為優。
2 路面病害原因分析
交通運輸業的飛速發展對公路路況質量提出了更高的要求,公路作為一種露天的帶狀建筑物,長期受行車荷載作用和各種自然因素影響,易產生各類病害。如何改善路面的技術狀況,降低養護成本,延長使用壽命,更好地維持路面服務水平已成為目前路面養護面臨的重要課題。根據本工程實際情況,為了更好地提出養護措施,必須先了解路面病害產生的原因,一般來講,主要包括交通量、原材料、氣溫等方面,本文特將其總結如下:
2.1 交通量
作為路面服務的主要對象,交通荷載也是導致路面損壞的直接因素。路面通行交通量不同,則路面的設計標準也會有所區別,因此,在路面施工當中所采用的對策也會存在很大差異。比如說,路面交通量較小的情況下,在養護當中,僅需進行超薄或薄罩面施工,相反,若交通量過大,必須采取其他養護措施。在本工程當中,路面所承受的交通量較大,加速了路面破壞程度。根據相關數據分析,在本路段超載的大型貨車數量逐年增長,這也是路面損壞的直接原因之一。
2.2 原材料
材料是保證工程質量的基礎,在本路段前期施工當中,采用了輕質的酸性石料,比如河沙、花崗巖等,這一類材料具有較低粘附性,瀝青裹覆能力弱,很容易出現脫落現象,在車輛通行當中,很容易產生水損壞,影響路面使用性能。
2.3 氣溫
長久以來,本地區年平均溫度較高,加上汽車尾氣排放等,促使路面溫度持續上升,加大了路面變形的幾率,尤其是局部路段,在溫度的作用下,路面出現了嚴重的泛油現象,究其原因是因為混合料離析,路面損壞程度加快,引起路面開裂。
2.4 降雨
本路段所處地區降雨量較充沛,尤其是夏季,降雨量較大,加上道路排水系統使用多年,出現了一定問題,當路面損壞后,會影響路面基層結構,在雨水的長期作用下,無論是路基,還是路床都會受到一定危害,在行車荷載和雨水的沖刷作用下,極易出現瀝青膜脫落情況。
2.5 施工養護水平
(1)原材料質量問題。在路面施工當中,若存在原材料質量不合格等情況,或質量檢測不到位等,也會影響瀝青混合料配合比的準確性。或者說,在攪拌過程中,混合料拌合時間不足,拌合均勻性差等,均會影響材料的粘結作用,甚至會導致路面結構松散。當此類混合料鋪筑到路面后,很容易出現松散、油包等情況。
(2)養護機械設備問題。若路面養護機械設備配置數量不足,那么,在施工過程中將很難準確校驗混合料的施工標準,難以達到施工要求,甚至會出現路面承載力不符合規定等情況。
(3)加熱瀝青問題。在瀝青混合料加熱過程中,若溫度控制不到位,比如說溫度過高,將會出現瀝青提前老化等問題,進而影響路面強度。
(4)碾壓溫度問題。若碾壓溫度太高,很可能出現此類問題的原因主要在于2點,第一,瀝青混合料出廠溫度太高;第二,若混合料出廠溫度未大于限定要求,那么,在后期運輸過程中,若運送到現場時溫度大于規定值,并開始碾壓施工,這種情況下,同樣會導致混合料溫度過高,影響碾壓溫度,進而出現開裂情況。
(5)基層路面清理問題。基層路面施工前,若清理不徹底,未能及時清理干凈表層雜物,在雨水的沖刷作用下,路面極易形成強壓力水流,進而出現成漿問題,當漿液滲透到瀝青面層內,同樣會對路面的使用效果造成不利影響。
3 路面病害養護施工技術要點
根據試驗段路面狀況調查結果分析,本路段主要病害為橫縫,且裂縫多數已灌縫,局部路段存有少量坑槽病害。根據鉆芯取樣結果,路面裂縫主要集中于瀝青上面層,僅有少量裂縫已發展到中面層,整體來講,本路段路面病害程度較輕。基于本路面實際情況,遵循路面預防性養護的相關思想,為了避免病害進一步發展,必須重視路面養護,抓住最佳養護時機,在減少養護成本,提高路面使用性能的基礎上,最終決定采用TIT嵌固抗滑表處養護施工方案。
3.1 技術特點
作為一種高性能納米級熱固性特種材料,TIT嵌固抗滑表處施工性能良好。在施工應用當中,需要配合一定比例的乳化瀝青和一定級配的耐磨細集料,隨后利用專門的TIT嵌固抗滑表處車進行施工,施工時需在路面同時撒布黏結料與抗滑材料,從而起到修復路面病害的效果,同時,還能達到防水和抗滑目的。目前,該項養護技術多用于病害較輕的瀝青路面,與其他瀝青類傳統養護材料相比,TIT嵌固抗滑表處技術特點如下:
(1)嵌入性。TIT嵌固抗滑表處所采用的材料可以很好地滲透到路表面的微小孔隙、裂縫內,固化之后,極易產生嵌入效應,從而實現良好的粘結效果,從而很好地保護原路面。
(2)熱固性。TIT嵌固抗滑表處所使用的材料固化之后,其性能相對較為穩定。在環境因素等作用下,此類材料不僅能夠有效提升路面的各項性能,還能保證原路面瀝青層內油分不出現散失情況,能夠大幅減慢路面老化速度。
(3)耐久性。根據施工效果,TIT嵌固抗滑表處耐久性良好,經試驗檢驗分析,TIT嵌固抗滑表處各項功能性指標良好,具有不錯的使用效果。
3.2 原材料準備
原材料施工質量直接影響整個工程的質量,為了保證施工質量,必須重視路面原材料,提高原材料配合比的合理性。TIT嵌固抗滑表處材料由水性乳液A組分和水性固化劑B組分組成,另配以優質乳化瀝青。三種材料質量比例為1∶3∶3,灑布水性納米級熱固性材料時配套使用一定級配的耐磨抗滑細集料,由三種粒徑的耐磨細集料所組成。專用灑布設備能夠同時將耐磨細集料及黏結材料同步均勻地鋪灑在路面上。耐磨細集料及黏結材料的用量由車載電腦自動控制,確保耐磨細集料及黏結材料用量的準確性。
3.3 施工工藝
在施工過程中,唯有規范施工工藝流程,才能確保施工質量,才能更好地提升工程質量,改善路面使用性能。在TIT嵌固抗滑表處路面處治當中,需要做到調試封層車—清掃—裝料—灑布—路面檢測。具體施工工藝如下:
第一,調試封層車。開啟設備,將封層車水罐中的水排出,沖洗管路和噴頭,確保噴頭無堵塞。
第二,清掃。使用機械或人工對原路面進行清掃。
第三,裝料。將所需數量的A組分和B組分桶料打開,用電動攪拌器分別將A、B組分攪拌均勻,將A、B組分泵送至封層車的A罐和B罐中,再將對應數量的乳化瀝青抽入封層車的乳化瀝青罐中。膠結料泵送完畢后,將相應數量的細集料裝入集料倉。
第四,灑布。采用兩遍噴灑、噴灑膠結料的同時灑布細集料的雙層施工工藝,按照所需寬度調整液料噴灑梁和集料布料器的寬度。
第五,路面檢測分析。TIT嵌固抗滑表處路面處治之后,通過對比分析施工前后路面的構造深度、滲水系數情況可以得出以下結果:首先,構造深度。噴灑前為0.8 mm,噴灑后2小時為0.9 mm,噴灑后2個月為0.7 mm;其次,滲水系數。噴灑前為30 ml/min,噴灑后2小時為不滲水,噴灑后2個月為不滲水。由此可見,施工后無論是構造深度,還是滲水系數方面,路面抗滑性能和滲水情況均得到了顯著提升,滿足路面養護施工要求。
4 結束語
綜上所述,在公路工程投入使用之后,路面使用性能隨著通車運營時間的增長將會逐漸衰減,若不及時采取切實可行的養護方案,一定時間后,路面使用性能將無法滿足道路交通量發展需求,甚至會出現交通事故。為此,必須重視路面養護,根據路面實際情況,找出病害原因,提出有針對性的養護措施,從而延長路面使用壽命。
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