王柳,李曉光
(1.保定市保通公路勘測設(shè)計有限責(zé)任公司,河北 保定 071000;2.保定市公路管理局,河北 保定 071000)
隨著高速公路里程的快速增長,在行車荷載及自然因素的作用下,一些高速公路出現(xiàn)不同程度的裂縫、坑槽、脫空及車轍等病害,嚴(yán)重影響道路的行車安全性、舒適性及通行水平。工程實踐表明,及時對路面病害進(jìn)行維修可以提高路面的使用性能,優(yōu)良的瀝青路面修補技術(shù)能以較低的成本恢復(fù)瀝青路面通行水平,并延長瀝青路面使用壽命。
瀝青路面裂縫類病害一般可分為反射裂縫、溫度裂縫及荷載裂縫。瀝青路面出現(xiàn)裂縫后,如果不及時修補和處理,裂縫將逐步擴(kuò)展,裂縫密度及數(shù)量將不斷增加,最終導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫網(wǎng),破壞路面整體性及路用性能。而合理的瀝青路面裂縫處治工藝可大幅度提升路面裂縫修復(fù)效果,因此瀝青路面裂縫修補應(yīng)根據(jù)裂縫出現(xiàn)的不同情況,選擇不同的修補措施。目前,實際工程中常用的瀝青路面裂縫修補方法有瀝青灌縫、瀝青路面灌縫料修補、注漿修補施工及密封膠灌縫。
瀝青路面松散類病害一般包括坑槽、麻面及脫皮等類型。瀝青路面產(chǎn)生坑槽的主要原因是瀝青路面面層與基層之間結(jié)合不佳,或者瀝青路面出現(xiàn)裂縫后養(yǎng)護(hù)不及時,在雨水及荷載作用下面層逐步破損。瀝青路面在開通運營后由于養(yǎng)護(hù)工作不及時,路面在荷載及環(huán)境作用下,路面表層嵌縫細(xì)料逐步缺失,當(dāng)路面出現(xiàn)麻面后,路表空隙率增大,外部水沿著空隙下滲,路面病害將進(jìn)一步擴(kuò)展形成坑槽或松散。當(dāng)路面出現(xiàn)松散類病害后,首先應(yīng)該確定松散類病害的具體類型,并根據(jù)不同的病害類型,制定出詳細(xì)的修補方案及處治方法,對于坑槽類病害可采用冷補或熱補工藝,對于麻面或脫皮類病害可采用微表處修補手段進(jìn)行處治。
瀝青路面變形類病害包括沉陷、車轍、搓板及擁包等類型。路面沉陷一般是由于路基表面產(chǎn)生垂直方向的較大區(qū)域的沉降,路基沉陷原因主要是路基在自身重力的作用下壓縮下沉或路基填料承載能力不足,導(dǎo)致路基在荷載作用下逐步下沉。瀝青路面車轍包括失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)性車轍、壓密性和磨耗性車轍,瀝青路面出現(xiàn)車轍的內(nèi)因是瀝青路面材料及鋪設(shè)結(jié)構(gòu)不合理,外因是瀝青路面在環(huán)境因素及交通荷載作用下逐步產(chǎn)生車轍變形。在處治瀝青路面車轍的過程中,要根據(jù)車轍形成的原因采取不同的養(yǎng)護(hù)手段,車轍修補技術(shù)目前常用的有微表處技術(shù)、就地?zé)嵩偕夹g(shù)、銑刨加鋪技術(shù)及乳化瀝青稀漿封層技術(shù)等。
瀝青路面其他類病害有因為瀝青用量過多,使路面在高溫和車輛共同作用下,路基內(nèi)部自由瀝青向上運動而產(chǎn)生的泛油;瀝青路面在車輛荷載反復(fù)磨耗作用下,表面集料逐步磨平,集料棱角性變小,從而導(dǎo)致瀝青路面抗滑性能衰退;對于年溫差變化較大的地區(qū),由于路基地下水及路面水下滲,在氣溫較低的冬季,路基內(nèi)部水結(jié)凍發(fā)生凍脹隆起,而第二年春天溫度回升后路基變軟,在壓力作用下公路產(chǎn)生翻漿病害。因此,在瀝青路面病害處治過程中應(yīng)全面考慮病害產(chǎn)生原因并結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境特征選擇適合的處治技術(shù),以此保證瀝青路面正常路用性能,并延長瀝青路面使用壽命。
某高速公路路面結(jié)構(gòu)層為4cmAC-13+6cmAC-20+8cmAC-25,基層采用25cm厚水泥穩(wěn)定碎石。因重載超載車輛比較多,并且該地區(qū)的自然氣候條件復(fù)雜,局部路段出現(xiàn)不同區(qū)域的裂縫、坑槽及車轍等病害,嚴(yán)重影響到該路段通行車輛行駛安全及道路使用壽命。因此,經(jīng)研究決定對該路段各類型病害采用對應(yīng)方法進(jìn)行處治,待處治完成后對病害處治路段的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。
采取路面破損狀況評價指數(shù)PCI評價該路段破損的狀況和病害類型,修補前路面PCI評價結(jié)果如表1所示。
表1.修補前路面PCI評價結(jié)果
由表1可知,該路段已出現(xiàn)不同程度的病害,而且不同路段病害表現(xiàn)形式不一樣。從調(diào)查結(jié)果分析來看,瀝青路面產(chǎn)生病害的原因由諸多因素共同組成。因此,為恢復(fù)原有公路通行水平,延長道路使用壽命,本次研究決定對該路段采用微表處技術(shù)及其他病害維修技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。
待修補路段施工完成開放交通三個月后,原來病害修補區(qū)域的施工質(zhì)量已逐步穩(wěn)定。施工檢測人員選用專業(yè)檢測設(shè)備及檢測方法對該區(qū)域進(jìn)行檢測,并用路面破損評價指數(shù)PCI來全面說明該路段修復(fù)質(zhì)量,修補后路面PCI評價結(jié)果如表2所示。
表2.修補后路面PCI評價結(jié)果
修復(fù)前后的數(shù)據(jù)對比可知,經(jīng)微表處技術(shù)及其他病害處治技術(shù)修復(fù)后,該路段路面破損指數(shù)均達(dá)到優(yōu)良級別。由于K8+450-k10+450路段為高速公路進(jìn)出口路段且該路段交通量較大,所以該路段檢測結(jié)果較前段路況較差,但檢測整體水平均處于優(yōu)良級別,這說明采用微表處技術(shù)及其他病害處治技術(shù)可有效修復(fù)瀝青路面病害,從而延長瀝青路面使用壽命。
本文在總結(jié)及分析病害類型與處治方法的基礎(chǔ)上,以某省高速公路瀝青路面常見病害處治為背景,采用微表處技術(shù)等病害處治技術(shù)對瀝青路面病害進(jìn)行處治,處治結(jié)果表明,微表處技術(shù)及其他病害修補技術(shù)能夠有效恢復(fù)瀝青路面的使用性能。