毛 旦 馬夢(mèng)飛
(鄭州市路通公路建設(shè)有限公司,河南 鄭州 450000)
瀝青路面裂縫的形式按形狀分:橫向裂縫、縱向裂縫、龜狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫;按有無(wú)荷載可分:荷載裂縫和非荷載裂縫(溫縮裂縫和干縮裂縫);按路面有無(wú)沉陷分為:沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。瀝青路面裂縫形成的原因主要包括以下幾點(diǎn):
1)設(shè)計(jì)原因。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足,路面強(qiáng)度無(wú)法滿足行車(chē)要求或者對(duì)路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長(zhǎng)率估計(jì)偏小,致使路面強(qiáng)度不足,滿足不了交通量的迅速增長(zhǎng)和汽車(chē)載重明顯增大的需要,以致瀝青路面產(chǎn)生裂縫。地下管道設(shè)計(jì)深度不夠,導(dǎo)致基層壓實(shí)不平引起瀝青路面的橫向裂縫。
2)材料因素。瀝青混合材料過(guò)細(xì),其結(jié)合料過(guò)少(即油石比過(guò)低),炒制過(guò)火。瀝青混合料中集料級(jí)配不佳,石料偏少。瀝青材料配合比不正確。瀝青原材料低溫延性差或?yàn)r青混合料粘結(jié)力低,造成路面早期裂縫。
3)氣候因素。冬季氣溫下降,瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產(chǎn)生收縮縫或干縮裂縫,這種裂縫在路面重復(fù)荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。
4)施工因素。路基或基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,路基局部下沉路面掰裂。半剛性基層在鋪建時(shí)隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力,形成干縮裂縫?;鶎踊旌狭系碾x析或碾壓不密實(shí)及機(jī)械組合不合理,造成基層上部細(xì)粒料上浮,形成強(qiáng)度較弱的薄層,在行車(chē)荷載作用下,易產(chǎn)生龜狀裂縫。半剛性基層養(yǎng)生不當(dāng)直接影響干縮裂縫的產(chǎn)生。半剛性基層養(yǎng)生結(jié)束后,如果不及時(shí)灑鋪封層或透層油,隨著暴曬時(shí)間的增長(zhǎng)產(chǎn)生干縮裂縫。施工填土未壓實(shí),路基產(chǎn)生不均勻沉陷,接縫處壓實(shí)未達(dá)到要求,在行車(chē)作用下形成縱向裂縫。瀝青混合料攤鋪時(shí)間過(guò)長(zhǎng),其表面溫度低,內(nèi)部較熱,用重型壓路機(jī)碾壓易引起路面表層切斷。施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。壓力機(jī)加速或減速過(guò)猛,尤其是轉(zhuǎn)向時(shí)過(guò)猛易產(chǎn)生路面橫紋。瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時(shí),由于接茬處理不當(dāng)造成接茬開(kāi)裂。
5)超載因素。由于超載車(chē)輛引起累計(jì)軸次的增大,從而引起設(shè)計(jì)彎沉值減小。超載造成正常設(shè)計(jì)的路面基層或底基層抗拉強(qiáng)度不足,使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。由于超載,加之車(chē)輛的振動(dòng)沖擊作用,可將路面壓壞,即一次性破壞作用。超載情況下,車(chē)輛在上下坡、剎車(chē)時(shí)將加速瀝青路面層的剪切破壞。
某公路工程全長(zhǎng)34.5km,為雙向六車(chē)道,地處溫帶季風(fēng)氣候,年均氣溫在14.2℃,年極端最高氣溫、最低氣溫在42.2℃、-19.2℃,年平均降水量超過(guò)500mm。該工程建成通車(chē)多年,隨著沿線經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,交通量越來(lái)越大,通行壓力日益加大。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),路面已出現(xiàn)大量病害問(wèn)題,如縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫、坑槽、松散、車(chē)轍等,其中裂縫最為嚴(yán)重,為此決定進(jìn)行路面維修養(yǎng)護(hù)施工。
為達(dá)到良好的修補(bǔ)裂縫效果,不僅要合理選擇修補(bǔ)材料,還要規(guī)范施工工藝,保證施工工藝能夠滿足施工要求。針對(duì)半剛性基層瀝青路面的反射裂縫情況,若僅采用常規(guī)工藝,很難直接灌到裂縫底部,為解決此難題,本文提出了一種裂縫全深度處治方案,具體處治措施如下:
1)路面清掃和裂縫清理。結(jié)合工程實(shí)際情況,本文決定采用高壓路面裂縫全深度處治機(jī)進(jìn)行反射裂縫全深度處治,該設(shè)備輸出壓力為7MPa,4km/min為全深度處治料輸出量。施工前,要清理干凈路面,針對(duì)路面隱性裂縫存在的浮塵,可采用高壓氣槍吹干凈,同時(shí)將反射裂縫內(nèi)的雜物清除。
2)打全深度處治料輸送孔。第一,布設(shè)全深度處治料輸送孔。按照雷達(dá)檢測(cè)報(bào)告,在路面上合理布設(shè)全深度處治輸送孔,沿路面反射裂縫延伸方向布設(shè)即可,1.2~1.5m為孔間距范圍。第二,確定全深度處治料輸送孔直徑和深度。采用2cm全深度處治料輸送孔直徑,鉆孔深度要達(dá)到裂縫底部。根據(jù)鉆孔深度設(shè)計(jì)要求,在裂縫虛擬線上通過(guò)沖擊鉆進(jìn)行全深度處治料輸送孔的確定,并按照設(shè)計(jì)深度打孔。
3)下全深度處治輸送管。按照既定長(zhǎng)度,通過(guò)切割工具按要求進(jìn)行PVC全深度處治料輸送管切割,并向全深度處治料輸送孔內(nèi)下放輸送管,直至設(shè)計(jì)深度。
4)安裝注射帽。采用專用工具清理干凈全深度處治料輸送注射帽凹型邊緣,通過(guò)鐵錘向輸送管內(nèi)敲入已清理干凈的注射帽。確保注漿帽緊密結(jié)合輸送管,避免松動(dòng),一旦出現(xiàn)松動(dòng)情況,則需更換輸送管,保證施工質(zhì)量。
5)表面封堵。在高壓作用下,為避免裂縫處治料冒出裂縫表面,可采用專門(mén)設(shè)計(jì)加工的封堵板將路面表面裂縫口封閉,確保在高壓作用下裂縫處治料不會(huì)出現(xiàn)上冒等情況。
6)全深度處治。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)確定的輸送量情況,合理確定全深度處治料注射量。施工中,注射槍采用夾具和注射帽之間固定,根據(jù)配合比設(shè)計(jì)向注射槍口輸送注射料,在注射槍口處材料混合,并通過(guò)輸送管向裂縫位置輸送,通過(guò)一系列物理化學(xué)反應(yīng),混合料體積迅速膨脹固化,將裂縫空隙填滿,以此有效解決裂縫局部松散問(wèn)題,填充裂縫局部基層脫空處,達(dá)到快速治理路面裂縫病害的效果。待輸送完處治料之后,需及時(shí)將注射槍保險(xiǎn)關(guān)閉,待15秒后,便可將注射槍和注射帽分離。
7)補(bǔ)焊。完成上述施工作業(yè)后,需將封堵板拆除。該階段若遇到裂縫處治表面處治料填充量不足現(xiàn)象,需進(jìn)行補(bǔ)焊,采用手持噴槍與路面裂縫緊貼,將處治料向裂縫內(nèi)均勻壓入,此時(shí)要控制好處治速度,不宜過(guò)快,一般為0.8m/min。
8)裂縫表面修整。表面修補(bǔ)部位需進(jìn)行簡(jiǎn)單整平,保證表面平整、美觀,裂縫處沒(méi)有明顯凹凸不平現(xiàn)象。
9)封孔。施工結(jié)束后,為避免輸送孔內(nèi)進(jìn)入雨水或油漬等雜物,可及時(shí)通過(guò)密封膠封閉。使用密封膠時(shí)可先進(jìn)行加熱,一般溫度不得超過(guò)210℃。此外,密封膠應(yīng)等同于路面高度,或略低于路面高度。為保證路面干凈,施工后還需要清理干凈路面施工存留的雜物,避免污染路面。
10)質(zhì)量控制措施。第一,原材料檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)裂縫全深度處治材料的質(zhì)量,保證其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到要求,若材料不合格,則不得用于施工。第二,全深度處治料輸送孔檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,合理控制全深度處治料輸送孔間距、鉆孔深度和孔徑,保證鉆孔垂直,孔位誤差小于0.05m。相比設(shè)計(jì)深度,鉆孔深度應(yīng)滿足其規(guī)定要求,不得過(guò)低。第三,全深度處治料輸送壓力控制。按照設(shè)計(jì)要求,結(jié)合工程實(shí)際情況,應(yīng)在5~7MPa之間控制全深度處治料輸送壓力。
綜上所述,我國(guó)地域遼闊,公路工程建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,但在其快速發(fā)展的同時(shí),也存在諸多問(wèn)題。如交通使用環(huán)境惡劣,車(chē)輛超載重載現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致瀝青路面早期病害不斷涌現(xiàn),主要病害包括車(chē)轍、裂縫、坑槽等,甚至?xí)霈F(xiàn)反射裂縫。若無(wú)法及時(shí)進(jìn)行處置,將嚴(yán)重危害行車(chē)舒適性和安全。基于此,必須采取科學(xué)、有效的處置措施,有效控制反射裂縫,提高路面使用性能,延長(zhǎng)道路使用壽命。