侯紅靈
摘? 要:隨著市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國公路網(wǎng)功能日益完善。當(dāng)前,我國已建公路90%以上選用半剛性基層瀝青路面,但這種“強(qiáng)基薄面”的路面類型,已不適應(yīng)重載交通的發(fā)展。按照現(xiàn)行公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)公路均需在建成通車3-5年進(jìn)行大中修。其中,最常見的病害為裂縫,此類病害的長期發(fā)展,將嚴(yán)重降低路面使用性能,影響行車舒適性與安全。為此,該文在全面了解半剛性基層瀝青路面裂縫危害的基礎(chǔ)上,結(jié)合某具體工程案例,對瀝青路面裂縫處治方案、防治措施進(jìn)行了分析與探討。
關(guān)鍵詞:半剛性基層;瀝青路面;裂縫危害;防治措施
中圖分類號:U416? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
自我國第一條高速公路—滬嘉高速公路(1988年)通車運(yùn)營至今,已走過了21年,當(dāng)前我國高速公路總里程已超過了14萬km,躍居世界首位。近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)增長速度的不斷加快,我國已形成了基本完善的公路網(wǎng),公路建設(shè)規(guī)模也在急速擴(kuò)展。但是隨著交通量的迅速增長,我國早期修建的大多數(shù)公路工程已步入了大中修階段,此類公路多以半剛性基層瀝青路面為主,在行車荷載與自然因素長期作用下,多數(shù)路面已呈現(xiàn)出了不同程度的病害問題,象裂縫、車轍、沉陷等,此類病害中,裂縫最為常見,且損壞程度各有不同,影響程度也存在極大差異。
1 半剛性基層瀝青路面裂縫危害
當(dāng)前,我國90%以上已建高等級公路均選用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu),此類路面材料具有較高強(qiáng)度、良好穩(wěn)定性及板體性,符合公路建設(shè)發(fā)展需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,大量新技術(shù)、新材料、新工藝源源不斷地涌入公路工程建設(shè),自20世紀(jì)70年代以來,西方發(fā)達(dá)國家逐漸降低了半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的使用比例,原因在于當(dāng)交通較小的情況下,仍會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫或低溫收縮裂縫,并向?yàn)r青面層逐步擴(kuò)展,甚至產(chǎn)生反射裂縫,從而對路面的使用性能造成嚴(yán)重影響。根據(jù)大量實(shí)踐研究及以往經(jīng)驗(yàn)分析,可將半剛性基層瀝青路面裂縫危害總結(jié)為以下幾點(diǎn):
(1)一旦產(chǎn)生裂縫,路標(biāo)水將會(huì)沿裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)層,并會(huì)浸濕土基,導(dǎo)致土基含水率增加。特別是在動(dòng)水壓力反復(fù)作用下,將會(huì)對路面材料一次又一次地進(jìn)行不斷沖刷,從而減弱材料之間的黏結(jié)性,甚至?xí)?yán)重降低路基強(qiáng)度,導(dǎo)致路基失穩(wěn)。
(2)因存在裂縫,路面板體將被切斷,不具連續(xù)性,這種情況下,裂縫位置應(yīng)力將同時(shí)向路基頂面?zhèn)鬟f,從而導(dǎo)致路基頂面應(yīng)力過大。
(3)路面裂縫若處治不到位,將大大增加瀝青面層底面的拉應(yīng)力及頂面剪應(yīng)力,從而引發(fā)其他更大的損壞,象坑槽、沉陷等,導(dǎo)致路面使用壽命大大縮短。
(4)在荷載、變溫等條件下,順著裂縫走向,磨耗層將出現(xiàn)集料、瀝青大量剝落的現(xiàn)象,并引發(fā)松散、網(wǎng)裂等現(xiàn)象。
為此,在半剛性基層瀝青路面病害類型中,裂縫影響較大,且具有擴(kuò)散性,基于此,深入研究半剛性基層瀝青路面裂縫防治措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 工程概況
某公路工程自建成通車以后,交通量不斷上漲,交通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公路服務(wù)水平,導(dǎo)致路面病害頻發(fā)。為了提高道路通行能力,現(xiàn)決定全面開展改擴(kuò)建施工,將原有的雙向四車道改建為雙向八車道。該段路面結(jié)構(gòu)為18 cm水泥石灰穩(wěn)定土底基層+36 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+熱噴改性瀝青防水封層+7cmAC-25I粗粒式瀝青下面層+6cmAC-20I中粒式瀝青中面層+4cmAC-13I細(xì)粒式改性瀝青上面層。經(jīng)路面勘查結(jié)果顯示,該路段路面損壞狀況指數(shù)評價(jià)為優(yōu)良,局部為差。按照損壞程度大小排列,分別為行車道>超車道>硬路肩。路面取芯結(jié)果表明,橫、縱裂縫位置取芯結(jié)果見表1。
3 瀝青路面裂縫處治方案
根據(jù)路面勘查結(jié)果分析,可將該路段裂縫劃分為2大類型,其一,面層溫縮、疲勞產(chǎn)生的裂縫,此類裂縫由上至下發(fā)展,基本未貫穿于基層部位;其二,水穩(wěn)層反射裂縫,此類裂縫反之,從下到上發(fā)展,均擴(kuò)展至瀝青面層。針對輕度、重度裂縫,可采取不同處治方案。
3.1 輕度裂縫
一般此類裂縫均在5 mm寬以下,未見散落縫壁、支縫現(xiàn)象。處治此類裂縫,需先拉毛原路面,待完成清理工作后,可通過熱瀝青灌縫處治,如圖1(a)所示。
3.2 重度裂縫
此類裂縫往往貫穿于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)層,且數(shù)量較多,并伴有坑槽等病害,裂縫均在5mm寬以上,如圖1(b)所示。針對此類裂縫,多以開槽法處理。具體要求如下。
3.2.1 開槽尺寸
沿裂縫走向開槽,按照損壞長短確定開槽長度,開槽范圍應(yīng)多出實(shí)際病害范圍15 cm左右。根據(jù)工程實(shí)際情況,該工程需在130 cm以上控制表面開槽寬度。
3.2.2 開槽深度
先將原瀝青層銑刨除,若下層無裂縫,即可停止銑刨;若仍有裂縫,需加深銑刨深度,直至無裂縫。隨后灌縫處理,并在裂縫處黏貼抗裂防水膜。若為水穩(wěn)層反射裂縫,需直接向基層頂面銑刨。
4 半剛性基層瀝青路面裂縫防治措施
4.1 銑刨面
為了防止銑刨面出現(xiàn)積水問題,及便于清理銑刨面,盡可能確保瀝青銑刨面平整,銑刨施工過程中,要及時(shí)更換銑刨機(jī)刀頭。待銑刨面含水率滿足設(shè)計(jì)要求,即可清理銑刨面,此時(shí)可選擇機(jī)械+人工方式清掃,針對浮塵等,可通過鼓風(fēng)機(jī)清理,保證銑刨界面無夾層,從而有效增強(qiáng)層間黏結(jié)性。
4.2 玻纖格柵鋪設(shè)
鋪設(shè)玻纖格柵時(shí),要采取相應(yīng)的固定措施,避免出現(xiàn)褶皺問題,如圖2所示,如出現(xiàn)褶皺情況,將會(huì)大幅減弱其反射應(yīng)力吸收能力,從而影響防裂效果。一般可選擇鐵皮、鋼釘進(jìn)行固定,保證最大限度地拉平、拉直玻纖格柵。
4.3 止水帶施工
止水帶黏貼前,需保證立面平直,此時(shí)可通過切割機(jī)等設(shè)備將多余邊角切割掉,隨后利用鋼絲刷清刷瀝青混凝土立面,將界面浮灰清理干凈。待完成上述作業(yè)后,即可均勻涂刷一層改性乳化瀝青,當(dāng)混合料破乳后,需及時(shí)黏貼止水帶。施工過程中,可通過噴燈將止水帶烤熱,并在原路立面黏貼。
4.4 夾層處理
當(dāng)施工水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí),若存在夾層,且厚度在2.5 cm~3 cm,需及時(shí)清除,保證無夾層現(xiàn)象,確保層間施工質(zhì)量。
4.5 接縫界面處理
新鋪基層周圍接縫位置,需灌滿水泥漿,且壓實(shí)。為保證灌漿質(zhì)量,可將適量膨脹劑添加于水泥漿內(nèi)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,要保證接縫位置取芯完整,無破損。針對瀝青混凝土周圍接縫,需根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定,采取高聚物改性瀝青卷材進(jìn)行處治,按照檢測規(guī)定,需在每分鐘120 mL內(nèi)控制其滲水系數(shù)。
4.6 基層開挖施工
在開挖基層時(shí),盡可能減少對周圍構(gòu)造物及路面結(jié)構(gòu)層的擾動(dòng),尤其是界面結(jié)構(gòu)層。在銑刨面層過程中,需根據(jù)設(shè)計(jì)要求,先將具體開挖邊界面確定下來,待開挖施工后,應(yīng)做好防排水施工,嚴(yán)禁滲漏問題產(chǎn)生。
4.7 壓漿處治
根據(jù)鉆芯取樣結(jié)果可知,該路段局部路段破損嚴(yán)重,在發(fā)生嚴(yán)重裂縫問題的同時(shí),還伴有唧泥、沉陷等病害,針對這種情況,可選擇注漿法處理。根據(jù)施工要求,需先確定設(shè)計(jì)配合比,具體見表2。
壓漿施工中,需在1.6 MPa以內(nèi)控制壓力,并做好路面變化觀測,避免出現(xiàn)鼓包等情況。若壓漿量在1 t以上,可根據(jù)施工現(xiàn)場情況,通過間歇式壓漿,且嚴(yán)控間隔時(shí)間。
5 結(jié)語
綜上所述,半剛性基層瀝青路面開裂不僅會(huì)影響路面使用性能,還會(huì)對路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性造成嚴(yán)重危害。在交通量日益增長的今天,瀝青路面早期病害問題愈加嚴(yán)重,尤其是行車荷載長期作用下,使裂縫不斷向周圍擴(kuò)大,嚴(yán)重影響了路面質(zhì)量。為保證工程通行安全,必須做好原有路面養(yǎng)護(hù)維修工作,在公路維修施工中,瀝青路面極易產(chǎn)生裂縫問題,為了最大限度地解決此問題,必須對路面裂縫防治技術(shù)進(jìn)行深入研究,從而保證路面行車功能,實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)輸事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王艷明,郝財(cái)國.半剛性基層瀝青路面反射裂縫形成機(jī)理及防治措施[J].交通科技,2009(2):52-54.