李占偉
(河北省高速公路京秦管理處唐山養(yǎng)護(hù)工區(qū))
坑槽是瀝青路面各類破損中經(jīng)常出現(xiàn)且危害性較大的一類嚴(yán)重病害。特別是在降雨后或在冬春季之交雪水的反復(fù)凍融后,會產(chǎn)生大量的坑槽破損,這對路面使用性能影響很大。針對不同形式、不同屬性的坑槽破損,分析并研究其產(chǎn)生的原因,有助于坑槽修補(bǔ)技術(shù)研究的深入進(jìn)行,有利于提出新的維修養(yǎng)護(hù)方法和理念??偨Y(jié)產(chǎn)生坑槽的主要原因有以下幾方面。
(1)表面層瀝青混凝土施工空隙率過大,級配控制不嚴(yán),瀝青混合料拌和不均勻,碾壓不夠密實,局部壓實不足,增大了表面孔隙,當(dāng)雨水通過瀝青面層空隙侵入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能及時排出,滯留在瀝青混凝土的孔隙中時,水分潤濕瀝青和集料,使瀝青剝落而導(dǎo)致坑槽。
(2)在行車荷載作用下,進(jìn)入結(jié)構(gòu)層的水會成為動力水,沖刷材料,使各結(jié)構(gòu)層變形增加,強(qiáng)度降低,瀝青面層材料產(chǎn)生卿漿現(xiàn)象,出現(xiàn)剝落、松散等病害,最后形成坑槽。
(3)瀝青材料與骨料的粘結(jié)力不足。規(guī)范要求高速公路瀝青路面瀝青與石料的粘結(jié)力不小于4級,有的路段在試驗時粘結(jié)力是符合要求的,但在瀝青混合料生產(chǎn)時,因石料的差異性或瀝青用量偏小,使得瀝青與石料的粘結(jié)力不足,使混合料逐步松散,進(jìn)而形成坑槽。
(4)由于我國瀝青混凝土路面設(shè)計中未對路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)排水系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮和設(shè)置,面層下多采用半剛性基層,其透水性較差,路面面層滲水滯留于基層表面,造成面層和基層結(jié)合部含水量過大,使面層底部瀝青混合料穩(wěn)定性減弱,造成坑槽。
(5)由于瀝青面層和基層之間封層施工質(zhì)量差,未能有效阻止雨水的繼續(xù)下滲,而滲入水無法排出,長期浸泡基層,在冬季凍脹春季融化和車輛荷載的作用下,致使基層強(qiáng)度喪失,路面基層和面層產(chǎn)生卿漿、坑槽。
(6)施工時混合料加熱過高,使瀝青老化,過早失去粘結(jié)力而使骨料散失形成坑槽。
(7)由于面層低溫施工、壓實不足、造成路面不密實,透水性較大,骨料與瀝青失去粘結(jié),逐漸形成坑槽。
(8)骨料采用了憎油性骨料如酸性石料,骨料沒有被瀝青完全裹覆,骨料與瀝青粘結(jié)較差而形成坑槽。
(9)大量超載車輛行駛造成路面坑槽破壞。
(10)被油污染、千斤頂?shù)韧饬p傷后未及時養(yǎng)護(hù)而逐漸形成的。
由于瀝青混凝土的不均勻性,坑槽總是首先在局部混凝土孔隙率較大處產(chǎn)生,因此,它是隨機(jī)分布的一個個孤立的坑洞。瀝青混凝土路面出現(xiàn)坑槽破損不僅嚴(yán)重影響路面的平整度和行車的舒適性,而且若不及時對坑槽進(jìn)行修補(bǔ),在交通荷載的作用下其破損面會逐漸擴(kuò)大、加深并連成一片,造成維修費(fèi)用的急劇增多并危及駕乘車人員的安全。
坑槽修補(bǔ)主要是針對坑槽、局部網(wǎng)裂、龜裂等病害的修補(bǔ)和加強(qiáng),同時還可以對擁包、局部沉陷以及滑移裂縫等病害進(jìn)行修補(bǔ)。通常瀝青路面坑槽修補(bǔ)的施工工藝為:測定破壞部分的深度和范圍,按“圓洞方補(bǔ)”原則,劃出大概與路中心線垂直或平行的坑槽修補(bǔ)輪廓線。開槽應(yīng)開鑿到穩(wěn)定部分,槽壁要垂直,并將槽壁與槽底清除干凈。在干凈的槽壁與槽底薄刷一層粘結(jié)瀝青,隨即填鋪備好的瀝青混合料。新填補(bǔ)部分應(yīng)略高于原路面,待行駛荷載壓實穩(wěn)定后保持與原路面相平。而具體的坑槽修補(bǔ)方法較多,目前,坑槽的修補(bǔ)通常有兩個修補(bǔ)時期,三種修補(bǔ)方法。兩個修補(bǔ)時期:一是春、夏、秋季(4月初~10月末)為常規(guī)修補(bǔ)期,二是冬季(1月~3月末,11月初~12月末)和雨天為應(yīng)急修補(bǔ)期。三種修補(bǔ)方法:熱料熱補(bǔ)法、冷料冷補(bǔ)法、熱料冷補(bǔ)法。后二種方法主要為冬季等特殊天氣應(yīng)急方案。
(1)用直尺測定破壞部分的范圍和深度,按“圓坑方補(bǔ)”的原則,用三角尺劃出縱橫線,應(yīng)與中心線平行或垂直坑槽修補(bǔ)輪廓線,挖出的坑槽要規(guī)整,應(yīng)是長方形或正方形。
(2)要用熟練機(jī)工,沿坑槽輪廓線進(jìn)行切割。切割時應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)人員現(xiàn)場規(guī)定的深度進(jìn)行。
(3)用吹風(fēng)機(jī)把切割出來的泥漿全部吹出來,以便于清邊。
(4)破碎時應(yīng)由內(nèi)向外,人工清理廢料應(yīng)及時裝車運(yùn)走。對于路面基層有破壞的還應(yīng)按照實際破壞的大小進(jìn)行破碎,然后用水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行填補(bǔ)夯實。
(5)要用鋼絲刷和刮刀清理邊緣的泥土,然后用吹風(fēng)機(jī)吹凈槽內(nèi)的雜物。如有滲水的坑槽,要用破碎機(jī)將穩(wěn)定砂基層打一小坑將滲水用干布或海綿吸干凈,并吹干。
(6)在干凈的槽底、槽壁上薄刷一層粘結(jié)瀝青,隨即將拌和好的瀝青混合料填入槽內(nèi),松鋪系數(shù)約為1.16~1.2,用耙子、鐵锨將其攤鋪均勻,坑槽邊緣填入細(xì)料。
(7)符合填料標(biāo)準(zhǔn)后,將坑槽邊緣周圍的廢料清除干凈并回收,用壓路機(jī)靜壓,先壓接縫處1~2遍,后壓中心,最后用振動碾壓3~5遍;先壓橫向,再壓縱向,需保證修補(bǔ)后的密實度及平整度。在碾壓的同時需注意邊緣處是否多料或缺料,多料應(yīng)及時清除,缺料應(yīng)及時增加。
此類工藝主要用于應(yīng)急性修補(bǔ),通常先要開槽成型,將待補(bǔ)坑槽松散物、灰塵或淤泥清除,倒入冷補(bǔ)料。松鋪系數(shù)為1.2~1.5,攤鋪均勻,保證坑槽周邊材料充足,但不要漫散至坑槽邊沿外的路面,后用夯錘或振動式路碾機(jī)壓實。通常為防止此類情況的發(fā)生,通常使修補(bǔ)后坑槽地表面略高于周圍路面約5~10 mm。運(yùn)行一段時間修補(bǔ)處即會與路面持平,每桶25 kg裝的冷補(bǔ)材料可修補(bǔ)面積約為50 cm×50 cm、深4.5 cm左右的坑槽。使用冷補(bǔ)材料只需要大約10 min即可開放交通。
熱料冷補(bǔ)適合于雨天搶救性修復(fù)。通常路面在通車幾年后,由于雨水會造成路面出現(xiàn)坑槽積水,加深路面的破壞。為了確保行車安全,可以利用熱修補(bǔ)設(shè)備的加熱倉保溫?zé)崃?,沿線填補(bǔ)坑槽。此時不用對原始坑槽進(jìn)行處理,填滿后直接壓實,待好天后用加熱墻對原修補(bǔ)坑槽接縫處進(jìn)行加熱處理。這樣既達(dá)到了道路安全防范的應(yīng)急處理,同時也不影響路面的修補(bǔ)質(zhì)量,因此這種修補(bǔ)工藝越來越多的被人們采用。
總之,瀝青路面在使用過程中,難免會出現(xiàn)坑槽等破損病害,若不能及時有效地進(jìn)行維修,將會進(jìn)一步使病害加重擴(kuò)散,加速瀝青路面破壞,影響道路的使用安全性能。同時,路面坑槽維修成本較高,而且維修起來影響公路的正常使用,所以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)中對于即將出現(xiàn)的路面裂縫等病害,要及時采用灌縫等措施及時處治,以延緩或杜絕坑槽的出現(xiàn),降低維修成本。瀝青路面一旦出現(xiàn)坑槽,相關(guān)管養(yǎng)單位應(yīng)根據(jù)管養(yǎng)公路的實際情況適當(dāng)選擇相應(yīng)的修護(hù)方法,并根據(jù)坑槽病害的產(chǎn)生原因,并采取行之有效的防治措施,及時進(jìn)行維修處理,只有這樣,才能確保路面的完好狀態(tài),才能延長路面的使用年限。
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