呂曉明
前言
隨著公路建設(shè)事業(yè)的持續(xù)推進(jìn),公路的里程呈飛速增長的趨勢(shì),公路的交通功能將持續(xù)得到完善,隨之而來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展促使公路交通流量不斷增長,公路養(yǎng)護(hù)人員承擔(dān)的維修養(yǎng)護(hù)壓力將越來越大,如何維修公路瀝青路面的主要病害是一個(gè)亟待解決的重要問題。
一、裂縫
1.公路瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因
(1)荷載型裂縫
公路瀝青路面產(chǎn)生荷載型裂縫,主要因素在于行車荷載,具體包括四點(diǎn):1)公路瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,如瀝青結(jié)構(gòu)層厚度不足、瀝青路面強(qiáng)度明顯不足、瀝青路面強(qiáng)度不均勻等,都會(huì)導(dǎo)致公路無法滿足行車要求。2)公路瀝青路面的強(qiáng)度逐漸變?nèi)?,路面的回彈彎沉值越來越大,這不僅跟瀝青質(zhì)量不合格有關(guān)系,還受到行車荷載下的反復(fù)作用的影響,導(dǎo)致公路瀝青路面先產(chǎn)生網(wǎng)裂,然后再出現(xiàn)縱向裂縫,產(chǎn)生形變輪跡。3)公路施工質(zhì)量較差,無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類基層沒有拌和到底,公路路面基層底存在素土夾層,即在路面結(jié)構(gòu)中留下的軟夾層,造成瀝青層面出現(xiàn)塊狀裂縫等。4)由于公路路面的修建時(shí)間持續(xù)較久,較當(dāng)初設(shè)計(jì)的容許拉應(yīng)力而言,瀝青層面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出限值,把瀝青面層拉裂,隨后出現(xiàn)裂縫、龜網(wǎng)裂等病害。
(2)溫度裂縫
溫度裂縫是公路瀝青面層最主要的非荷載型裂縫。溫度裂縫包括兩種:1)低溫裂縫,是瀝青路面在低溫作用下收縮而成的裂縫。在溫度較高時(shí),瀝青材料的應(yīng)力松弛能力較好,溫度升高帶來的變形對(duì)瀝青路面產(chǎn)生的溫度應(yīng)力不會(huì)很高,而在冬季,溫度較低,瀝青混合料的應(yīng)力松弛速度比溫度應(yīng)力的增長速度慢,于是面層材料就會(huì)產(chǎn)生收縮拉應(yīng)力,一旦該拉應(yīng)力超過瀝青材料的抗拉極限,瀝青面層自然就會(huì)產(chǎn)生裂縫,主要是橫向裂縫。2)溫度疲勞裂縫,是瀝青面層在環(huán)境氣溫反復(fù)升降的過程中產(chǎn)生疲勞開裂現(xiàn)象,出現(xiàn)裂縫,且裂縫總是從面層延伸到基層底,加上隨著時(shí)間的推移,瀝青逐漸老化,瀝青層面抗裂能力越來越低,于是越來越多的溫度裂縫隨之而來。
2.裂縫維修
當(dāng)公路瀝青路面產(chǎn)生裂縫病害時(shí),應(yīng)及時(shí)結(jié)合維修裂縫的時(shí)機(jī)、施工地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件、降雨量、氣候條件、裂縫破損情況等,合理選擇填縫材料進(jìn)行維修。維修公路瀝青路面裂縫病害最常用的填縫材料主要有三種:(1)熱瀝青,它的成本在各種各樣的填縫材料中是較低的,同時(shí)質(zhì)量也是較穩(wěn)定的,施工人員制備及使用熱瀝青的經(jīng)驗(yàn)非常豐富,加上熱瀝青是修補(bǔ)裂縫的傳統(tǒng)材料,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,于是熱瀝青通常是填縫材料的較佳選擇之一。然而熱瀝青的粘結(jié)性、抗老化性、韌性、溫度敏感性等較差,裂縫經(jīng)維修后很容易再一次開裂,需謹(jǐn)慎選擇。(2)乳化瀝青,它被填封在公路瀝青路面裂縫中一段時(shí)間后,乳液中的水分隨著蒸發(fā)消失掉,水跟瀝青分離開,瀝青就能完全發(fā)揮出原有的作用、性能。(3)橡膠瀝青,把橡膠粉改性瀝青用于維修公路裂縫,不僅經(jīng)濟(jì),而且對(duì)環(huán)保有利,能促使瀝青性能指標(biāo)得到不同程度的改善。橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝簡單,操作方便,價(jià)格低廉,且填縫效果良好,受到人們的青睞。
二、坑槽
1.公路瀝青路面產(chǎn)生坑槽的原因
在公路瀝青路面的各種病害中,坑槽是較常出現(xiàn)的一種,且其危害性很大,在冬春季之交雪水反復(fù)凍融或降雨之后,公路瀝青路面會(huì)產(chǎn)生大量坑槽破損,極大地影響著公路的性能。公路瀝青路面產(chǎn)生坑槽的主要原因包括:水損害產(chǎn)生坑槽病害、集料與瀝青的粘結(jié)性較差、公路瀝青路面的孔隙率過大、公路路面的瀝青用量不足、施工或氣候因素引起坑槽病害,以及公路瀝青面層出現(xiàn)龜網(wǎng)裂病害時(shí)沒能及時(shí)維修,也會(huì)逐漸形成坑槽等。
2.坑槽維修
當(dāng)公路瀝青路面產(chǎn)生坑槽病害時(shí),務(wù)必依據(jù)維修坑槽的時(shí)機(jī)、施工地區(qū)的氣候條件、路面等級(jí)及坑槽破損程度等因素,合理選擇修補(bǔ)材料。維修公路瀝青路面坑槽病害的材料主要有兩種:(1)熱拌瀝青混合料,它是粘稠瀝青跟經(jīng)人工組配而成的礦質(zhì)混合料在專門的設(shè)備中進(jìn)行加熱拌和而來,然后用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)送,也可以在施工當(dāng)?shù)丶訜岚韬?,在熱態(tài)下完成填料、壓實(shí)工作。在日常瀝青路面坑槽維修中,熱拌瀝青混合料的應(yīng)用最多,其修補(bǔ)質(zhì)量好,擁有較高的耐久性,是常用的永久性坑槽修補(bǔ)材料。(2)冷補(bǔ)瀝青混合料,它是相對(duì)于熱拌瀝青混合料而提出的,在常溫下拌和而成,可在常溫下裝袋入庫,也可拌和好后立即使用,并在常溫或低溫條件下完成填料、壓實(shí)工作,也可稱為常溫瀝青混合料。因此,冷補(bǔ)瀝青混合料適用于氣溫條件較低的公路瀝青路面坑槽維修,或坑槽處于潮濕狀態(tài)下也適用,性能發(fā)揮更加突出;但在氣候條件較溫暖的地區(qū),或坑槽處于干燥狀態(tài)時(shí),冷板瀝青混合料的維修優(yōu)勢(shì)并不明顯,遠(yuǎn)不及熱拌瀝青混合料的坑槽修補(bǔ)效果好、性能永久。
三、推移
1.公路瀝青路面產(chǎn)生推移的原因
公路瀝青路面產(chǎn)生推移病害的原因主要有四個(gè)方面:(1)瀝青面層較薄,在設(shè)計(jì)公路路面時(shí)受到投資條件有限、道路等級(jí)較低等因素的影響,一些公路路面結(jié)構(gòu)層厚度較小,在交通荷載的長期作用下,瀝青路面極易出現(xiàn)推移病害,對(duì)正常的行車造成影響,縮短公路的使用壽命。(2)公路基層的強(qiáng)度不足,基層碾壓質(zhì)量較差,也會(huì)促使瀝青路面產(chǎn)生推移病害。(3)混合料設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題,瀝青混合料的性能應(yīng)當(dāng)通過水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性三方面進(jìn)行綜合體現(xiàn),但目前在公路瀝青路面的設(shè)計(jì)中沒有明確規(guī)定瀝青混合料要求,導(dǎo)致混合料失穩(wěn),最終產(chǎn)生推移病害。(4)公路路面的施工質(zhì)量不合格,也會(huì)產(chǎn)生推移病害。
2.推移維修
(1)對(duì)于公路瀝青路面面層原因產(chǎn)生的推移病害,如果僅在路面面層出現(xiàn)輕微地推移,可在推移的部分噴灑瀝青,并勻撒一些粒徑適當(dāng)?shù)牡V料,找平之后再壓實(shí);對(duì)于大面積的、較嚴(yán)重的推移病害,應(yīng)徹底挖出推移面層,然后進(jìn)行重鋪。(2)如果公路基層跟瀝青面層之間有不穩(wěn)定的夾層存在,導(dǎo)致面層在行車荷載下產(chǎn)生推移,也應(yīng)將推移面層挖出,把不穩(wěn)定的夾層去除,然后噴灑粘結(jié)瀝青,重新鋪設(shè)面層。(3)對(duì)因公路基層局部穩(wěn)定性較差、強(qiáng)度偏低等原因產(chǎn)生的推移,應(yīng)先處治基層,再重鋪面層。
四、結(jié)語
在公路瀝青路面實(shí)際的維修過程中,我們應(yīng)仔細(xì)分析瀝青路面產(chǎn)生病害的主要原因,然后對(duì)癥下藥,選擇正確的維修材料及時(shí)對(duì)路面進(jìn)行修補(bǔ),努力提升公路養(yǎng)護(hù)水平,以延長公路的使用壽命。