(邢臨高速公路路政協(xié)管中心,河北 邢臺(tái) 054001)
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)水平的提高,瀝青路面被廣泛應(yīng)用。一方面,瀝青路面在不均勻沉降與路基變形方面具有較強(qiáng)的應(yīng)對能力與修復(fù)能力,并且碾壓結(jié)束便可以投入使用,另一方面,瀝青路面可以大大降低車輛行駛的噪音,提升出行舒適感。但是,由于瀝青路面在使用過程中會(huì)產(chǎn)生一系列的病害,因此加強(qiáng)對瀝青路面的養(yǎng)護(hù)十分重要。
本文以邢臨高速公路為例,分析瀝青路面裂縫病害原因。該公路段為瀝青路面,存在的主要病害為普遍性網(wǎng)裂、輕度網(wǎng)裂、沉陷,沉降面積達(dá)到了338.9m2,上述問題主要發(fā)生在沿河段與水田處。出現(xiàn)上述裂縫病害的主要原因是該路段的交通量增長較快,超載問題較為嚴(yán)重,長此以往路面出現(xiàn)了早期疲勞損害情況。同時(shí),該地區(qū)排水不暢,路基遭受不同程度的浸泡,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)易產(chǎn)生凍脹的情況,導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的開裂情況。
橫向裂縫是公路裂縫中最常見的一種裂縫類型,其開裂方向與道路中線相垂直,且裂縫間距各不相同。反射裂縫、外界溫度變化與荷載作用力是導(dǎo)致公路出現(xiàn)橫向裂縫的主要原因。據(jù)相關(guān)調(diào)查資料顯示,邢臨高速公路出現(xiàn)橫向裂縫的主要是由反射裂縫引起的。
首先,由于瀝青在溫度較低的環(huán)境下會(huì)變得又硬又脆,因此一旦所處環(huán)境的溫度急速下降,將產(chǎn)生不同程度的裂縫。裂縫具體表現(xiàn)為與車輛行駛方向垂直,且開裂方向?yàn)樽陨隙?,因此起初的裂縫都相對較淺、較細(xì)。
其次,造成橫向裂縫的主要因素是半剛性基層所形成的反射裂縫,裂縫橫向貫穿于整個(gè)瀝青路面,方向自上而下。
再次,在瀝青路面施工過程中,由于施工人員操作不當(dāng),施工縫銜接不良,將導(dǎo)致瀝青路面與結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)裂縫,同時(shí)若橫向施工縫處理不當(dāng)則將出現(xiàn)相應(yīng)的橫向裂縫。
縱向裂縫平行于公路中心線,導(dǎo)致裂縫的主要原因包括施工搭接不當(dāng)、地基不穩(wěn)定及重荷載等。大多數(shù)縱向裂縫的方向與行車方向一致,但長度與寬度卻各不相同??v向裂縫的主要存在形式為平行于道路中心線的單條裂縫。
受重復(fù)荷載作用力的影響,瀝青路面會(huì)發(fā)生疲勞損壞,這是形成縱向裂縫的主要原因。在一般情況下,縱向裂縫主要存在于輪跡處,若得不到及時(shí)有效的養(yǎng)護(hù)處理將發(fā)展為龜裂。
在瀝青路面施工過程中,若施工人員無法恰當(dāng)?shù)靥幚戆胩畎胪诼坊姆纸缣幣c新舊路基的結(jié)合部位,該部位可能由于地基穩(wěn)定性較差而發(fā)生沉降情況,并形成縱向裂縫。
縱向裂縫也常出現(xiàn)在瀝青路面的中心線處,分析其原因主要是混合料攤鋪不均勻,同時(shí),縱向銜接不合理也會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫。
塊狀裂縫是一種較為常見的交叉裂縫,其主要表現(xiàn)是將完整的路面劃分成矩形裂縫。其中,瀝青老化、溫度變化及反射裂縫,是導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)塊狀裂縫的主要原因。在一般情況下,塊狀裂縫的深度只限于瀝青路面的表面,且不會(huì)對路面的整體性能產(chǎn)生影響。
據(jù)相關(guān)研究資料顯示,從根本上解決瀝青路面開裂問題是不可能的,主要是因?yàn)闉r青路面每天受到車輛的碾壓,以及濕度、氣溫等外界因素變化的影響。與此同時(shí),上述影響因素會(huì)導(dǎo)致瀝青路面呈現(xiàn)出高壓走勢,并呈現(xiàn)出氧化狀態(tài),若不能及時(shí)有效的養(yǎng)護(hù)路面,該問題會(huì)由表層向路面基層層層滲入,進(jìn)而對瀝青路面的基礎(chǔ)架構(gòu)造成一定的損傷。在這種情況下,若對路段實(shí)施再次鋪筑,不僅會(huì)浪費(fèi)大量的人力與物力,同時(shí)也會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為此,養(yǎng)護(hù)瀝青路面要充分合理地應(yīng)用瀝青再生技術(shù),該技術(shù)主要是將適量的再生劑與少量的新瀝青加入到混合料中,以此來恢復(fù)瀝青本身所具備的效能,進(jìn)一步提升瀝青路面的抗拉能力與抗氧化實(shí)力,從而延長其使用周期。
在當(dāng)前形勢下,針對公路瀝青路面表層的裂縫問題,公路養(yǎng)護(hù)部門可以采用熱瀝青灌縫撒料技術(shù)修復(fù)。但其具體的修復(fù)過程較為復(fù)雜,修復(fù)方法的制定難度相對較大。熱瀝青灌縫撒料技術(shù)主要是依靠噴涂裝置與瀝青熱爐來完成相應(yīng)的操作,具體流程分3步。
首先,施工人員要徹底清除路面裂縫中的雜物,確保裂縫的整潔性;其次,將交通石油瀝青充分加熱融化,并利用其修補(bǔ)瀝青路面裂縫,待補(bǔ)齊后,鋪撒適量的細(xì)集料并抹平;最后,待裂縫充分冷卻后,再恢復(fù)通行。該種養(yǎng)護(hù)技術(shù)不僅不會(huì)對交通造成重大的影響,同時(shí)也不會(huì)占據(jù)較大的作業(yè)空間。
針對部分因填縫料散失而造成輕微的麻面,施工人員可以把適量的撒布嵌縫料注入到骨料間的縫隙中,以此實(shí)現(xiàn)瀝青路面松散與麻面的修補(bǔ)目的。與此同時(shí),針對輕微麻面,也可以利用稀漿封層技術(shù)修補(bǔ)。小范圍的麻面可以通過涂刷稠度較高的瀝青修補(bǔ)。大范圍的麻面可以通過噴撒高稠度的瀝青材料修補(bǔ),撒布嵌縫料,待其整形勻稱后再碾壓密實(shí)。針對部分因?yàn)r青陳舊,黏附力不足而造成的路面松散問題,要應(yīng)用重新鋪筑面層的方式處理。
開槽灌縫施工技術(shù)主要是利用專業(yè)的開槽裝置,在裂縫處挖開一個(gè)深度為1.5cm~2cm,寬度為1cm~1.5cm的深槽,倒入已經(jīng)完全溶解的裂縫修補(bǔ)液,充分發(fā)揮修補(bǔ)液的黏附能力,將路面堅(jiān)實(shí)地黏附到一起。該技術(shù)只適用于路面表面裂縫的修補(bǔ),且修補(bǔ)成效較為顯著,可以大大延伸路面的運(yùn)用周期。但在此過程中,施工人員要充分注意如下幾點(diǎn)。
首先,要避免物料與料槽四周溫度不同而影響最后的灌縫效果,需要確保開槽橫截面的深寬比率可以大于2:1;其次,在溫度較低的環(huán)境下,一定要對開槽部位預(yù)熱,以此有效防止密封膠的黏著力下降。在預(yù)熱過程中,禁止加熱裝置通過火焰觸碰路面,一旦出現(xiàn)上述情況,將形成碳化物,并會(huì)大大降低與減弱密封膠的黏著力;再次,當(dāng)灌縫操作結(jié)束后,需確保密封膠徹底冷卻后才允許車輛通行。在一般情況下,密封膠的冷卻時(shí)間大約為15min,在溫度不高的情況下,可以適當(dāng)縮短冷卻的時(shí)長。針對部分存在較大交通壓力的城市,施工人員可以在料槽的表層噴撒適量的干砂,或者利用薄膜掩埋,確保該路段可以在5min內(nèi)通車。最后,灌縫操作的具體要求主要表現(xiàn)在灌縫膠與路面處于同一個(gè)水平面,且該表面不僅要保持整潔,同時(shí)要確保其表面沒有顆粒狀物體。在這種情況下,即使瀝青路面遭受大量車輛的碾壓,也不易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的瀝青脫落現(xiàn)象。
改性瀝青養(yǎng)護(hù)劑灌縫技術(shù),是將交通石油瀝青作為一種公路路面養(yǎng)護(hù)劑。在實(shí)際運(yùn)用過程中,要在養(yǎng)護(hù)劑表層噴撒適量的細(xì)砂。在通常情況下,該種養(yǎng)護(hù)技術(shù)只適用于裂縫為3mm以下的微小裂縫的養(yǎng)護(hù),針對較大的裂縫,養(yǎng)護(hù)效果并不明顯。另外,雖然該種養(yǎng)護(hù)技術(shù)所需的養(yǎng)護(hù)時(shí)間較短,但其耐用性能并不高,因此,經(jīng)過改性瀝青養(yǎng)護(hù)劑灌縫技術(shù)處理的公路,大部分情況下要在一年后再次修復(fù)。