袁銘
本文從實際角度出發(fā),首先對高速公路路面病害類型進行分析,然后側重分析各類高速公路路面病害產生的原因,最后分析具體的處理舉措,希望借此進一步的提升高速公路路面施工質量和水平,全面推動國內高速公路行業(yè)領域更好更優(yōu)的發(fā)展。
高速公路是當前交通運輸中的重要組成部分,對社會經濟的發(fā)展起到了十分關鍵的作用。高速公路項目運營階段,總會滋生這樣、那樣的病害問題,該類問題出現勢必會嚴重阻礙高速公路事業(yè)發(fā)展,也會對其正常運營和使用產生阻礙,間接性的影響國內社會經濟發(fā)展。
高速公路路面病害類型和原因可謂多種多樣,從最開始的設計建造問題,直至后期運營使用中養(yǎng)護不到位問題等,均會產生公路病害。高速公路路面設計創(chuàng)新不足,總是采用以往半剛性基層混凝土結構參與設計,強基薄面的現象未曾發(fā)生變更。如此設計,設計理念有悖與當今社會經濟快速發(fā)展下的若干需求,國民用車數量與日俱增,再加上車輛軸載有所增加,以往路面設計結構不能滿足當前需求,公路使用壽命降低。還有就是設計過程中各類因素未能考慮妥當,排水質量不達標,一經降水必然積水,這樣就會造成大范圍的水破壞情況出現。地區(qū)不同,土質自然不同,很多高速公路工程項目建設期間,都沒有側重分析地區(qū)自然環(huán)境特點,設計材料備受環(huán)境影響,使得高速公路成品的實用性大大降低。
首先是裂縫類的公路病害,以龜裂和不規(guī)則裂縫以及橫縱向裂縫為主;其次是松散類的公路病害,以坑槽、麻面以及脫皮啃邊等為主;其次是變形類公路病害,以沉陷和車轍以及擁抱波浪等為主;最后是其他類型的路面病害,囊括了凍脹和翻漿以及泛油等諸多情況。
(1)裂縫類病害
首先,在裂縫類路面病害中,路面龜裂主要是因為路面整體強度低下所致,路面基層軟化且穩(wěn)定性嚴重不足,這是導致路面脆化的主要原因。
其次,縱裂的原因有很多,第一是因為路基壓實度不均勻以及路面沉降不均勻造成;第二是瀝青面層分幅攤鋪過程中,雙幅接茬處理不到位,行車荷載量過大,繼而出現縱縫;第三是車轍邊緣荷載不均勻所致;第四是公路養(yǎng)護過程中基層處理以振碾為主,和之前基層剛性不協調;第五是新舊路面施工中的粘結效果差。
再者,橫裂病害原因,荷載性裂縫主要是因為車輛嚴重超載,最后造成瀝青面層、半剛性基層內出現拉應力,此時拉應力超過疲勞強度,由此產生裂縫,而路面瀝青面層溫度收縮性裂縫以及基層反射性裂縫,二者歸屬于非荷載性裂縫范疇。
最后,瀝青混合料中,維系瀝青混合料勁度的關鍵在于瀝青自身勁度,混合料低溫勁度決定路面是否開裂,若是瀝青出現老化的情況,勁度越大的話,那么裂縫就會出現得越早。
(2)變形類病害
首先,車轍。車轍分為了結構性車轍和流動性車轍以及磨損性車轍、壓實不足型車轍四大類。之所以車轍會產生,主要是內外因素交織綜合影響所致,內因涵蓋了瀝青混合料以及路面結構設計,外因則涵蓋了施工要素和交通要素以及氣候條件要素等。關于瀝青混合料,防止車轍情況出現的辦法就是強化公路路面瀝青混合料的抗車轍能力,車轍的產生和瀝青黏度有著密不可分的關系,提升瀝青高溫黏度才能有效的規(guī)避車轍;車轍也受瀝青混合料厚度影響,厚度和車轍呈正比關系,面層越厚的話,車轍就會變得越嚴重;交通條件方面,重型載物汽車在主干道通行,速度緩慢且會因為單軸荷載過大而造成路面車轍;氣候條件方面,因為高速公路瀝青路面吸收熱量的能力很是強勁,當氣候相對較高時,路面交通行車荷載反復,車轍最易出現;施工因素所致車轍出現不容忽視,因為施工中壓實度降低,孔隙率不達標,這些都會造成車轍產生。
其次,沉陷。高速公路路面沉陷病害之所以出現,其一是因為公路路基不均勻沉降所致,繼而出現局部沉陷,其二是因為路面土基和基層結構被破壞,繼而出現路面沉陷問題。
再者,擁包。因為施工過程操作有誤,瀝青出現撒漏,這是導致路面擁包的主要成因;還有就是由于面層瀝青用量過多以及細料過于集中所致;另外一個主要原因就是由于基層問題而造成路面擁包。
最后,波浪和搓板。該類路面病害主要是因為面層問題導致,面層和基層之間的銜接不是很穩(wěn)定,這樣就會造成波浪和搓板出現,加之基層局部強度低下且穩(wěn)定性效果差,這些都是產生路面波浪和路面搓板的主要原因。
(3)松散類病害
首先,坑槽??硬勐访娌『χ饕譃閴簩嵅蛔阈钥硬酆秃穸炔蛔泐惪硬郏罢呤且驗槭┕み^程中的混合料溫度過高,讓瀝青變得老化,瀝青粘結效果差且變得十分脆弱,在行車荷載下便會出現坑槽,還有就是因為混合料溫度過低,在攤鋪的時候不能進行均勻操作,壓實效果差,繼而造成坑槽的出現;后者是因為路面上層局部厚實度不達標,在道路行車作用下極易出現坑槽。
其次,麻面和松散。由于嵌縫料散失,繼而出現輕微路面麻面的情況;因為瀝青用量不足,亦或是低溫條件下就進行施工,從而導致瀝青面層松散不堪;由于油溫太高,瀝青老化后便會失去粘結性效果,所以就會產生松散的情況;由于瀝青和酸性石料,這兩者間若是不能良好粘附,必將會導致松散;最后是因為基層或者是土基軟化所致。
再者,脫皮。因為瀝青面層和上封層之前不能實現良好粘結,初期養(yǎng)護工作不到位也會造成脫皮,還有就是面層和基層由于粘結效果差,也會出現路面脫皮現象。
(4)其他類型病害
由破損和病害造成的路面修補損壞面積,路面破損和瀝青混合料要素以及路面設計因素,還有就是交通、氣候條件等因素,這些均是路面病害出現的主要影響因素。
盡管反映高速公路路面豎向變向能力的彎沉值需要滿足規(guī)定標準,但路面橫向裂縫、龜裂、車轍和擁包情況時有發(fā)生,會直接反映出路面抗拉能力不足和抗剪強度不夠,還有就是瀝青路面劣化和缺陷猶存。所以此時在進行高速公路瀝青路面優(yōu)化時,要將路面破損情況以及彎沉度作為核心憑證,由此循序漸進開展病害處理工作。
路面病害程度劃分,老路面坑槽、沉陷、龜裂病害,路面皮損嚴重且100m范圍內修補面積>15%額度的路面,路面橫向裂縫呈持續(xù)發(fā)展態(tài)勢,間距<15m的路段,路面松散、麻面、細集料剝離明顯的路線。以上情況中的每一類都屬于嚴重病害路段,若是沒有出現上述某一情況,那么一律視為輕微路面病害。
通過數次調查和分析可看出,路面病害情況反映出路面結構劣變、缺陷嚴重,要通過一定的分析優(yōu)化,針對病害輕微路段,選擇銑刨(18-h)cm.h作為路面加鋪厚度,廠伴熱再生8cm,亦或是直接使用AC-25C粗粒式瀝青砼鋪筑,然后加鋪6cmAC-20C+4cmSMA-13處理模式。針對高速公路路面病害嚴重地段,首先是銑刨(18-h)cm,之后在此基礎上使用水穩(wěn)碎石來實施換填操作,在上面鋪設8cm廠伴熱再生瀝青混合材料。
其他類型處理方法中,主要是使用注水泥漿處理法來解決路基模量短缺問題,使用高聚物注漿法來解決公路路基、基層的沉陷問題。
由于判斷有失或不可抗力因素存在,高速公路表面病害嚴重路段,當部分瀝青層銑刨操作后,要現場對公路基層情況予以綜合評定,使用彎沉檢測技術來操作檢測,查看是否滿足規(guī)定要求,保障基層的挖除工作和換填工作都做到位。當基層挖除完成后,檢測公路路床彎沉情況,查看是否達到標準,假設未能滿足標準要求,就要對公路路床予以注水泥漿處理,亦或是選擇高聚物注漿施工方案。
由于具體樁號結構厚度,相對來說它的變化很大,舊公路改善銑刨期間,假設銑刨后剩余瀝青厚度只有2~3cm的狀態(tài),要一并銑刨處理,從而達到薄弱基層削弱的主要目標。
針對廠伴熱再生,此時可以使用AC-25C粗粒瀝青砼來做以代替,替換掉已達使用年限的材料,粗集料指標失效,難以再回收二次使用。
高速公路路面病害解決,可以修補公路路面的病害,保障交通運營趨于正常,從而增加公路項目使用期限。假設不能及時有效地處理公路路面病害,那么就一定會給未來的交通安全埋下隱患。在進行高速公路路面病害處理過程中,若想進行有效的管理,一定要配備周期性的跟蹤檢測和正規(guī)化的信息評價結構系統(tǒng),對病害進行透徹分析后,找出問題滋生誘因,如此方可實施有效的病害處理。在此期間務必要對公路路面予以全面檢查,采集好重要的價值性數據信息,之后創(chuàng)設龐大的入庫數據庫,靈活使用信息技術,繼而及時擬定針對性處理方案。
綜上所述,針對高速公路普遍存在的路面病害情況,要按照實際情況,創(chuàng)新施工技術和補救措施,及時有效的進行路面病害整治,由此才能提升路面質量,保障交通安全,為國民經濟發(fā)展提供支持。