劉釗
摘要:瀝青路面出現(xiàn)坑槽、龜裂等路面病害時應(yīng)根據(jù)病害程度及時進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù),以延長瀝青路面的使用壽命。本論述通過筆者多年從事高速公路養(yǎng)護(hù)、大中修及公路改擴建工程施工及試驗檢測工作實踐,重點總結(jié)和分析了瀝青路面常見病害的破壞類型;并從材料、設(shè)計、配合比設(shè)計及施工控制等不同角度分析了病害產(chǎn)生的原因;同時分析了坑槽的修補養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:高速公路;瀝青路面;路面坑槽修補工藝;養(yǎng)護(hù)措施
前 ?言
瀝青路面坑槽的修補質(zhì)量除與修補材料的性能有密切關(guān)系外,還在很大程度上取決于坑槽修補的工藝方法??硬凼菫r青砼路面常見的一類病害,如果得不到良好維修,其蔓延速度、惡化速度很快,必須及時處理并保證其維修質(zhì)量。因此對于坑槽病害前期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)顯得尤為重要。在日常養(yǎng)護(hù)中要及時對可能導(dǎo)致坑槽的表面松散、離析等輕微病害進(jìn)行涂膠、罩面等處理,以杜絕或延緩坑槽的出現(xiàn)。
一、高速公路瀝青路面常見病害和破壞類型分類
1.常見病害的種類
裂縫、車轍、松散、泛油、沉陷變形、波浪、坑槽等病害。
2.破壞類型分類
2.1 松散類,破壞成因以水損壞為主,表現(xiàn)為路表面混合料松散,由于混合料壓實不足或混合料空隙率過大,路表水滲透并積聚,在行車荷載作用下形成高壓水,致使裹附于骨料表面的瀝青剝落,破壞了瀝青的膠結(jié)結(jié)構(gòu),或由于路表水下滲聚集,嚴(yán)寒地區(qū)由于反復(fù)凍脹,致使瀝青混合料松散。這類病害的繼續(xù)發(fā)展即形成剝落、坑槽。
2.2 裂縫類。①橫向裂縫:一般以規(guī)則單一裂縫存在,與路基中線相對垂直,縫寬不一,縫間距相對一定,縫間距取決于當(dāng)?shù)貧鉁販夭畹拇笮?、基層材料的抗拉性能以及基層強度大小,屬溫縮和干縮類裂縫。②縱向裂縫:縫寬不一,一般以單根且不規(guī)則出現(xiàn),一般發(fā)生在半填半挖或路面加寬路段,或由于路基不均勻下沉形成,一般在裂縫處存在錯臺。渠化交通超載嚴(yán)重時,也可因荷載原因造成輪跡帶中央出現(xiàn)基層結(jié)構(gòu)板塊折斷形成。③龜裂:一般出現(xiàn)在行車道或超車道,起初以單根或多根平行縱縫出現(xiàn),受荷載反復(fù)作用,路面結(jié)構(gòu)的逐步疲勞破壞,沿縱縫逐漸產(chǎn)生橫向和斜向交錯裂縫,形成龜裂,主要是由于路面結(jié)構(gòu)層強度不足,路基彎承載里不足或嚴(yán)重超載引起,逐步發(fā)展就會形成大面積網(wǎng)狀裂縫,這種病害目前存在較為普遍,養(yǎng)護(hù)維修工作量大,不及時、徹底處理會加劇病害的發(fā)展,甚至造成路基的快速破壞。
二、高速公路瀝青路面坑槽病害成因
進(jìn)場原材料把關(guān)不嚴(yán),路面用碎石含泥量及針片狀含量超標(biāo)。瀝青混合料在施工過程中拌和不均勻,瀝青含量較少,不能將礦質(zhì)集料有效粘結(jié),在高速行駛車輛輪胎的泵吸作用下,較細(xì)集料被吸出,導(dǎo)致局部坑槽。施工單位施工過程控制不嚴(yán),壓實度不足造成局部路面空隙率大,局部滲水。路面下面層施工時標(biāo)高控制不嚴(yán),導(dǎo)致瀝青上面層太薄,沒有達(dá)到設(shè)計結(jié)構(gòu)厚度。輕微病害沒有得到及時處理,造成局部發(fā)生龜裂、松散,在交通荷載、雨水等作用下形成坑槽。車輛滴油漏油侵蝕瀝青路面,使瀝青混合料離析、瀝青膜剝落、集料散失,進(jìn)而出現(xiàn)坑槽。土基或基層強度不足,路面產(chǎn)生裂縫、松散等病害,未及時進(jìn)行修復(fù),致使病害繼續(xù)擴大,形成坑槽。
三、高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)措施--坑槽修補工藝
根據(jù)坑槽挖補方式的不同,坑槽修補工藝可分為冷修補工藝和熱修補工藝。
1.坑槽冷補工藝
1.1 施工工藝包括:①劃定維修范圍。形狀按照“圓洞方補”原則,使維修面成矩形,四周同路面標(biāo)線平行或垂直;根據(jù)表面病害實際范圍向四周擴大30cm。②鑿除病害面層。利用切縫機、液壓鎬等設(shè)備鑿除維修范圍內(nèi)的瀝青砼,當(dāng)處理層次超過一層時,要分層鑿除,各層的鑿除面要形成臺階(臺階寬度不小于10cm)。③處理鑿除面。及時處理坑槽底面病害及坑槽內(nèi)松散料,當(dāng)坑槽內(nèi)有水時,用干布吸干,盡量不要殘留流動水(可以潮濕)。④填放冷料,分層碾壓。為了保證效果,冷補材料均要求分薄層攤鋪夯實,一般按2~3cm厚度進(jìn)行分層鋪筑,然后用小型平板夯配合小型手扶式鋼輪壓路機壓實,必要時用小榔頭對周邊進(jìn)行斜側(cè)向夯擊。
1.2 關(guān)鍵控制技術(shù):為了預(yù)防接縫處跑料,在施工中要控制以下幾點:①分層填料時要先填四周接縫處,再填中間,且四周邊緣用細(xì)料填實。②碾壓要從接縫四周向中心進(jìn)行,并有意識地加強接縫處的碾壓強度和次數(shù)。③鋪筑表面層時,不能使冷補料越出坑槽邊界。由于冷補料以細(xì)料為主,且碾壓層數(shù)多,在日常壓實達(dá)不到要求時容易造成通車后再壓實,形成表面下沉。為了保證最終的路面平整度,可以采取以下措施:①嚴(yán)格保證各層壓實度。②最后壓實后維修面比周邊原路面略高(1~2mm),使其經(jīng)車輛再壓密后正好與原路面相平。③加強觀察,在出現(xiàn)下沉凹陷后,及時用冷補料補填覆蓋,調(diào)平表面。
2.熱修補工藝
熱修補是瀝青路面的新型修補工藝,是由特殊結(jié)構(gòu)的加熱裝置提供熱量,在保持瀝青混凝土性能的基礎(chǔ)上,快速安全地加熱舊瀝青面層,使之達(dá)到拌和、壓實溫度,通過舊料再生等工藝措施,使病害路面達(dá)到或接近原瀝青路面技術(shù)指標(biāo)的一種技術(shù)。該工藝可全天候作業(yè),保證了病害處理的及時性;新老瀝青路面熱接縫,提高了修補質(zhì)量;機械化程度高,減輕了工人的勞動強度;瀝青混凝土舊料可再生,減少了舊料對環(huán)境的污染;不同的工況,其施工工藝也不同。
(1)施工標(biāo)志設(shè)置。在作業(yè)現(xiàn)場嚴(yán)格按照《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》設(shè)置齊全醒目的施工標(biāo)志,并有專人指揮交通。(2)清理病害區(qū)。在對坑槽、裂縫、油包、車轍等瀝青路面病害區(qū)加熱前,先對舊面層進(jìn)行觀察,判斷是否能夠再生利用,對不能再生利用的舊面層料進(jìn)行清除,對可再生利用的舊面層料將病害區(qū)的塵土、松散粒料、積水等雜物清掃干凈。(3)加熱病害區(qū)。加熱前先打開各液化氣罐閥門,再打開各管路開關(guān),為確保作業(yè)路面無老化,調(diào)好加熱定時所需時間(加熱方式分?jǐn)嗬m(xù)加熱和連續(xù)加熱兩種模式),一般控制在5~10min,加熱至所需鋪裝溫度(140~170℃)。具體加熱時間可因季節(jié)和具體環(huán)境條件通過加熱試驗后確定。(4)翻松。移走加熱板后立即對待修補的再生區(qū)域進(jìn)行翻松,可先用齒耙和推板的背邊在病害區(qū)周圍刨出一個四方形。四方形距病害邊緣不小于15cm,對加熱區(qū)域外邊緣不小于10cm。(5)再生、整平。原瀝青路面被修補再生的瀝青混凝土可能已被部分氧化,根據(jù)氧化程度在翻松后噴灑少許瀝青活化劑或乳化瀝青(噴灑須均勻);根據(jù)需要添加新料(可用以前預(yù)留塊狀舊料,塊狀舊料需打碎加熱軟化才能用),用齒耙將耙松的瀝青混凝土和新料混合均勻、找平,同時將邊緣散落的瀝青混凝土清除干凈。
四、結(jié)束語
瀝青路面質(zhì)量的好壞,病害的多少,不單單取決于某個相關(guān)單位,只有施工、設(shè)計、養(yǎng)護(hù)和管理單位齊抓共管,科學(xué)對待,才可以得到有效控制,使得公路投資效益得到最大、長期有效地發(fā)揮,避免因各方面因素引起的不必要浪費,杜絕今年修,明年補,甚至早期大面積大中型維修的現(xiàn)象出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]JTG F40-2004.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].
[2]JTG D50-2006.公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].