賴友烽
(福建省高速公路集團有限公司龍巖管理分公司,福建 龍巖 366300)
在高速公路運營期間,瀝青路面不可避免地會出現(xiàn)老化,抗腐蝕能力降低,同時在溫度變化之下,極易產(chǎn)生橫向裂縫[1]??v向裂縫通常產(chǎn)生于具有偏差性的操作環(huán)節(jié),例如填土不勻稱、軟基或填挖交界處理不到位等,出現(xiàn)路基不均勻沉降。在改造舊路路基期間,倘若未采取針對性的手段處置,那么在鋪設(shè)路面期間,一旦技術(shù)操作不過關(guān),就極易產(chǎn)生縱向裂縫。
依據(jù)相關(guān)調(diào)研不難看出,如果路段承載壓力偏大,就極易引發(fā)車轍問題。路面開裂、推移、斷板都是較為典型的問題,造成高速公路的使用周期大大縮減。高速公路處在不堪負重的情況下,就很難維系較為平穩(wěn)的路面結(jié)構(gòu),這類問題就難以避免。
雨水長時間滲透于地基之下,車輛長時間駛過,這些都會嚴重影響到路面的穩(wěn)定性,長此以往也會出現(xiàn)不同程度的路面坑槽。除此之外,在高速公路上,交通工具如果一直維持高速駕駛,路面也會遭受嚴重威脅;若油污滲入路面,會進一步影響到瀝青內(nèi)部材料的性能,也會產(chǎn)生不良性的坑槽現(xiàn)象,引發(fā)路面結(jié)構(gòu)上的隱患。
在處置裂縫的過程中,工作人員務(wù)必要用高標(biāo)準(zhǔn)來對待,對不同裂縫要采取針對性的養(yǎng)護施工工藝。實際上,針對多處縫隙,同時具備明顯網(wǎng)裂或者顯著性下沉的路段,此時就要求對路基予以注漿加固處理。待沉降平穩(wěn)之后,其路基與路面要采取等級同等的瀝青穩(wěn)定碎石,接著再提供填補處理,接著于面層撒上慢凝液體石油瀝青透層油,還應(yīng)于瀝青混凝土上面層、中面層間提供一處改性瀝青粘結(jié)防水層[2],如此一來就可以大幅度地提升修復(fù)路面的水平。針對已產(chǎn)生的橫向裂縫問題,其裂縫寬度要控制在5mm 左右,此時應(yīng)該把縫隙清理潔凈,接著用乳化瀝青或熱瀝青灌封;針對裂縫寬度超過5mm 的地方,要先用機械開槽,銑刨中面層以及上面層,倘若基層強度俱佳,那么就需要順著裂縫平鋪一定的玻璃格柵,接著再采取乳化瀝青予以攤鋪,接著使用細粒式瀝青混合料完成填充以及搗實工作。
車轍作為瀝青混凝土路面最為普遍的問題之一,通常就是在車荷載的重復(fù)作用下,瀝青混凝土路面產(chǎn)生持續(xù)性變形的帶狀凹槽。如果瀝青路面產(chǎn)生較為顯著的車轍時,相關(guān)人員先要合理地分析瀝青路面產(chǎn)生車轍的原因,進一步觀察是何種類型的車輛,若通過觀測了解到屬于瀝青的表層受損,此時就要求采用銑刨機,及時移除掉變形的瀝青路面,然后重新采用瀝青予以鋪筑[3]。倘若是因為路面基層強度無法達到既定標(biāo)準(zhǔn),那么就要及時銑掉表面,從整個路面的基層再次鋪筑瀝青面層。倘若車轍是受到瀝青混合料配比影響,那么就要及時銑掉表面層,同時平鋪瀝青材料。
首先,相關(guān)人員要明晰修補的實際范疇,確保路中心線與縱橫邊線保持垂直或平行;倘若問題規(guī)模相對較小,同時比較聚集,那么就要求將相鄰問題予以合并處置;采取與原路面統(tǒng)一的瀝青材料予以攤鋪[4]。針對那些再次攤鋪的路面,則要求采取壓路機械予以碾壓,確保壓實的嚴密程度以及平整程度。在實際碾壓之后,新路面還需要稍微高出一定的原路面。如果路面損壞深度大于7cm,就不要求壓實機一次碾壓成型,而是采取分層鋪筑的形式,下層開始進行人工夯實,上層則采取壓實機械予以持續(xù)性碾壓。
政永高速公路龍巖段是福州、莆田、寧德通往龍巖、廣東北部山區(qū)的最便捷通道,也是湄洲灣秀嶼港通往三明及江西等內(nèi)陸地區(qū)的疏港通道,往南延伸可達珠江三角洲,形成一條縱貫閩中沿海、閩西山區(qū)和粵東地區(qū)的交通主干道。本次路面維修路段為莆永高速公路段,全長162.031km,采用瀝青混凝土路面,現(xiàn)場營運樁號為K314+987~K477+018,現(xiàn)場勘查圖見圖1。該公路沿線氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,年平均氣溫20~25℃,最冷月1~2 月,平均氣溫達6~10℃;最熱月7~8 月,平均氣溫為33~37℃,極端氣溫最高42.3℃,最低-2.5℃;沿線年降雨量在900~2100mm,多集中在3~9 月;7~9 月為臺風(fēng)暴雨期,10 月至次年2 月年為旱季。
圖1 現(xiàn)場勘查圖
該部分維修段落主要以裂縫損壞為主,根據(jù)現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)莆永高速路面的裂縫具有如下特點:
由于裂縫主要發(fā)生在輪跡帶附近,為瀝青面層在反復(fù)行車荷載及溫度變化作用下產(chǎn)生疲勞裂縫或溫縮裂縫,或是由于東環(huán)高速匝道路基拼寬導(dǎo)致主線路基主車道出現(xiàn)縱向裂縫。
(1)針對路面損壞主要為橫縫、縱縫、松散、修補塊等,且損壞層次發(fā)生在上面層的段落,處治方案見表1。
表1 路面損壞處理方案
(2)針對部分橋頭或路面跳車段落,采用表2 方案進行維修。
表2 部分橋頭路面損壞處理方案
銑刨面若存在相對較嚴重的裂縫、坑槽、松散等局部問題,這些局部問題路面結(jié)構(gòu)會影響整體罩面質(zhì)量。本次設(shè)計針對局部問題采用以下四種方式進行維修:
(1)輕微裂縫:輕微裂縫(縫寬≤3mm)采用“刻槽灌封+抗裂貼”處治,銑刨面輕微裂縫,刻槽灌縫后沿裂縫方向粘貼抗裂貼。
(2)嚴重裂縫:嚴重裂縫(縫寬>3mm)處治,應(yīng)沿裂縫位置銑刨0.5m寬面層,再對下面層的裂縫損壞程度進行判斷,若下面層裂縫為輕度時,應(yīng)采用“刻槽灌封+抗裂貼”方案進行處治,重度裂縫則應(yīng)繼續(xù)加深處治。
(3)坑槽、局部結(jié)構(gòu)松散等:采用“圓洞方補、斜洞正補”的原則,銑刨深度、面積根據(jù)現(xiàn)場損壞情況確定,原則上深度不得小于原損壞的最大深度,面積不得小于損壞面積。
(4)基層松散:針對基層結(jié)構(gòu)松散、強度不足等問題,應(yīng)經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工單位四方共同確認基層處治范圍,自基層頂部向下銑刨8cm,采用AC-20C 瀝青混合料重新鋪裝。新鋪裝材料與舊路面交接處應(yīng)噴灑乳化改性瀝青以加強界面粘結(jié)。
3.5.1 維修要求
考慮到養(yǎng)護施工特殊性,本次設(shè)計的表面層路面結(jié)構(gòu)均為AC-16C?;疽髮τ阢娕倩靥钏捎玫臑r青混合料應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)要求。
3.5.2 施工工藝
對于需要進行銑刨的路段,主要施工工藝如下:
交通控制:根據(jù)維修路段的規(guī)模和長度,合理制定交通控制管理方案,包括施工車輛進出路徑、雙向車輛行駛路徑、安全警示標(biāo)志設(shè)置、管理人員等。
放樣:確定處理部位后,需要把銑刨面用粉筆標(biāo)記。
銑刨:銑刨施工工藝,應(yīng)按設(shè)計上面層厚度進行刨銑,加深處治時,應(yīng)經(jīng)“四方”確認,施工寬度原則上為車道兩側(cè)標(biāo)線內(nèi)邊緣往外延深5cm,若標(biāo)線處存在損壞,則應(yīng)在損壞邊緣處加寬5cm 做為處治界限。銑刨找平面應(yīng)嚴格按照設(shè)計橫坡、縱坡去控制。調(diào)平層應(yīng)確保最底層(趁補找平層)的最小壓實厚度。每步路面結(jié)構(gòu)層鋪筑完畢后,其頂面必須為一個橫坡界面。銑刨機的銑刨寬度對于每臺銑刨機而言是固定的,一般銑刨一個車道的寬度為3.4m~4m。銑刨后的路槽不得留有未銑凈的夾層,邊線順直,路槽應(yīng)及時清理干凈,不得有浮塵、松散石子等雜物。
3.5.3 施工控制要點
采用擴縫灌縫方案,即對裂縫進行擴縫,切割深20mm、寬10mm 的凹槽進行灌縫,灌縫采用SBS 改性熱瀝青,要求必須將縫灌滿為止,若裂縫位于下面層或上基層位置,灌縫后沿裂縫發(fā)展方向粘貼32cm 寬抗裂貼。
(1)填縫料加熱:灌縫作業(yè)前,先將填縫料升溫加熱,為便于灌注,填縫料應(yīng)加熱升溫170~180℃。
(2)開槽:開槽機開槽時應(yīng)對準(zhǔn)裂縫作業(yè),開槽寬度為10mm、深20mm左右。
(3)清縫:先用鐵鉤鉤出縫內(nèi)的松動顆粒,再用掃把清掃縫內(nèi)的顆粒和粉塵,最后用鼓風(fēng)機將縫內(nèi)粉塵、雜質(zhì)吹掃干凈,縫內(nèi)潮濕時應(yīng)注意延長吹掃時間,直至縫內(nèi)干燥為止。
(4)灌縫:灌縫槍頭應(yīng)與縫寬相適應(yīng)。灌縫分兩次進行,中間間隔3~5mim。第一次灌縫:把灌縫槍頭放入縫槽內(nèi),灌注填縫料,灌注時灌縫槍應(yīng)勻速移動。第一次灌縫至距路表面約10mm 左右,然后撒入5~10mm 碎石,用竹片把碎石嵌入填縫料內(nèi)。第二次灌縫:第二次灌縫時填縫料至與路表面齊平,灌縫時應(yīng)特別小心,避免填縫料溢出路面。
(5)清掃路面:灌縫完畢,將路面廢料清掃干凈,集中裝車運離現(xiàn)場,不得將廢料棄于路邊。
(6)開放交通:待填縫料冷卻至常溫后即可開放交通。
針對噴灑區(qū)周邊的結(jié)構(gòu)物表層,此時要采用相應(yīng)的保護舉措,避免沾染上粘層油,同時粘層油用量通常為0.4~0.6L/m2,在撒上粘層油之后,就不允許車輛進行通行,同時還應(yīng)該在第一時間處理瀝青砼。攤鋪、碾壓以及驗收都需要契合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)的技術(shù)要求。在維修工作結(jié)束之后,就要求在接縫方位上開始灌縫封閉處置。針對瀝青混合料礦料級配,要求契合目標(biāo)配合比及生產(chǎn)配合比的標(biāo)準(zhǔn),混合料瀝青用量需要把控在生產(chǎn)油石比-0.2 至+0.2 的范疇中。瀝青混合料應(yīng)采用間隙式拌和機拌和,拌和機應(yīng)有防止礦粉散失的密封性能及除塵設(shè)備,并有檢測拌和溫度的裝置和自動打印裝置。瀝青混合料拌和時間以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結(jié)料為判斷標(biāo)準(zhǔn),并控制瀝青混合料的出廠溫度和到場攤鋪溫度。
本次路面中修完成后,整體路面質(zhì)量得到明顯的提升??傊?,導(dǎo)致路面損壞的因素較多,應(yīng)該針對不同的損壞類型采用相應(yīng)的處治施工技術(shù)。我們只要在路面結(jié)構(gòu)上不斷地完善,在材料的研究上不斷地取得突破,在道路施工與管理水平上要不斷地提高,高速路路面施工質(zhì)量會越來越高。