張五增 王紅普
(河南錦潤建設(shè)工程有限公司,河南 平頂山 467300)
1)道路自身因素。路面性能下降的直接原因在于道路本身,比如路面類型、施工因素、道路通行時間等。具體如下:第一,路面類型。結(jié)構(gòu)、材料是影響路面類型的主要因素。結(jié)構(gòu)方面,路面由不同層面組成,比如墊層、基層、面層、封層等,路面類型、交通荷載不同,同樣會影響路面材料的選擇。根據(jù)材料不同,可將路面分為不同類型,比如柔性路面、半剛性路面、剛性路面等。路面使用了不同的材料,那么其物理性能也會有所不同,進而影響路面使用性能。第二,施工因素。對于瀝青路面性能來講,施工是否合理影響巨大。比如,原材料配合比不合理、施工操作不當(dāng)、施工管理不到位等等,這些因素的存在,都會引發(fā)路面早期病害,工程施工質(zhì)量越好,那么路面性能越好,衰變速率越慢,反之,路面性能將會下降,導(dǎo)致大量早期病害出現(xiàn)。第三,道路通行時間。簡單來講,道路通行時間也就是一條路的路齡。一般來講,公路通車運行后,隨著使用年限的不斷增長,路面結(jié)構(gòu)承載力將會隨之下降。尤其是在行車荷載和自然因素的長期作用下,路面損壞程度更高。
2)外部因素。外部因素是影響瀝青路面損壞的主要因素之一,主要在于2點,即交通因素和環(huán)境因素。其一,交通因素。交通因素即行車荷載,在路面上,車輛行駛的次數(shù)、荷載的大小均會影響路面的破壞程度。交通量越大,路面損壞越快、越嚴(yán)重。其二,環(huán)境因素。路面屬于長期暴露在自然環(huán)境當(dāng)中,雨水、氣溫等都會影響瀝青路面的使用性能。當(dāng)一個地區(qū)降雨較大的情況下,若路面排水設(shè)施不完善,無法及時排除積水,勢必會引發(fā)裂縫、坑槽等病害。
1)霧封層。作為一種最常用的公路預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù),霧封層主要構(gòu)成材料包括乳化瀝青、改性乳化瀝青等養(yǎng)護劑材料,混合料拌和均勻后,便可通過專門的高壓噴灑車進行施工。將有一層薄薄的封層材料附著在瀝青面層之上,可以及時封閉路面表層的孔隙和微裂縫,避免路面結(jié)構(gòu)內(nèi)進入大量水分,破壞路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)。作為一種性能良好的霧封層技術(shù),霧封層技術(shù)多用于通車2~3年的瀝青路面,可用于路面早期病害防治,比如輕微縱橫向裂縫、路表貧油、集料脫落等。此外,也可用于低交通量或大交通量的路面維修,具有良好的適用性。
2)微表處。微表處是由改性乳化瀝青、填料、礦料、水等按比例拌和后通過專門的設(shè)備鋪設(shè)于路面表層而形成,通過微表處施工,可以有效提升路面的使用性能,修復(fù)路面輕微病害,滿足快速開放交通的目的。相比其他養(yǎng)護技術(shù),在路面養(yǎng)護施工當(dāng)中,微表處可以起到很好的防水作用,能夠有效阻止水分下滲。此外,微表處養(yǎng)護相當(dāng)于增加了一個磨耗層,能夠有效提升路面的耐磨性能,提升新路面的摩擦能力。通過鋪筑微表處,可以有效防止路面瀝青老化、松散等情況,延長路面使用壽命。
3)薄層罩面。薄層罩面是在舊路面加鋪瀝青混合料,修復(fù)瀝青路面原有病害,從而提升路用性能和道路服務(wù)能力。通過薄層罩面技術(shù),可以改善表面平整度,提高路面抗滑能力。按照施工方法不同,可以將薄層罩面分為三種類型,即熱薄層罩面、冷薄層罩面及溫薄層罩面。無論是哪一種薄層罩面,均可達(dá)到良好的養(yǎng)護效果,且具有經(jīng)濟效益。
4)碎石封層。碎石封層是通過一定厚度的粘結(jié)材料將相應(yīng)粒徑的集料粘結(jié)起來形成一個薄層。施工中,可通過碎石封層設(shè)備將集料等材料鋪設(shè)到路面,經(jīng)碾壓可形成瀝青碎石層。碎石封層可起到提升路面抗滑能力、減輕水損害,進而保護路面結(jié)構(gòu),延長道路使用壽命。
某公路工程為雙向4車道,路基寬24.5m,路面墊層為15cm厚天然砂礫,路面底基層、基層分別為20cm厚水泥穩(wěn)定砂礫、30cm水泥穩(wěn)定碎石。路面面層為4cm厚中粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土+6cm粗粒式瀝青混凝土,共15cm厚。本路段通車運營多年,在2019年,曾進行了局部預(yù)防性養(yǎng)護維修,但隨著沿線交通量不斷增加,加之雨水等自然環(huán)境的作用,路面逐漸出現(xiàn)了大量病害,主要為橫向裂縫、縱向裂縫、唧漿、坑槽、車轍等。但經(jīng)路面勘查結(jié)果顯示,本路段病害未貫穿基層,病害嚴(yán)重程度較輕,為了提高路面通行質(zhì)量,做好路面維修工作,提出了微表處預(yù)防性養(yǎng)護工藝。第一,原路面處治。由于微表處僅能處理輕微病害。施工前,需根據(jù)路面病害實際情況,做好原路面病害處治工作??赏ㄟ^銑刨開槽、灌縫等方式處治,從而提升路面養(yǎng)護成效。第二,路面清理。為了確保路面施工質(zhì)量,需清理干凈原路表上的垃圾、雜物、塵土等。第三,拌和。微表處施工過程中,首先要調(diào)整控制好填料、乳液、集料等材料的配合比,做好級配調(diào)整。此外,想要混合料能夠均勻分布到攤鋪箱內(nèi)的話,還要保證拌和施工的和易性良好。第四,攤鋪。攤鋪過程中,需將施工材料按照既定順序投入到攤鋪機內(nèi),隨后將攤鋪機開至施工作業(yè)指定位置,保證攤鋪箱周邊緊貼原路面。開始攤鋪前,先要檢查攤鋪機各個料門的高度、開度是否滿足要求,若不符合規(guī)定,需及時調(diào)整。待確定機械能夠正常運轉(zhuǎn)且滿足施工規(guī)定的基礎(chǔ)上,便可進行攤鋪施工。在攤鋪過程中,攤鋪速度不宜過快,一般可控制在20~25m/min,保證混合料的攤鋪均勻,避免漏鋪等情況。待機械攤鋪完成后,針對局部攤鋪不到位的地方,可通過人工進行處理。第五,碾壓。通常來講,稀漿類混合料無需碾壓,在自然行車荷載下,混合料破乳產(chǎn)生的空隙便可自動閉合。由于工期緊張,為了縮短交通封閉時間,往往需要采用碾壓工藝盡快開放交通。通過碾壓施工,可以有效提升封層的結(jié)構(gòu)強度,達(dá)到良好的防水、密實作用。此外,微表處路面經(jīng)碾壓施工后,大骨料和細(xì)集料的分布更均勻,更能提高路面的平整度,降低噪音。在整個碾壓施工當(dāng)中,最關(guān)鍵的要素在于碾壓時間的控制,碾壓時間直接決定混合料水分析出的快慢,這將對微表處強度的高低造成直接影響,為此,首先要做好碾壓時間控制,一般要求在混合料破乳后20min以內(nèi)完成碾壓。其次,還要做好初壓、復(fù)壓、終壓三個碾壓階段的控制,控制重點在于碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓設(shè)備的合理選擇。(1)初壓。以雙鋼輪壓路機為準(zhǔn),碾壓速度不宜過快,可控制在1.5~3.0km/h,碾壓1~2遍。(2)復(fù)壓。選擇“雙鋼輪+膠輪”壓路機,碾壓遍數(shù)為6~8遍,碾壓速度為2~4km/h。在碾壓施工中,很容易出現(xiàn)材料粘黏車輪現(xiàn)象,為此,針對膠輪壓路機施工前,需采用輪胎噴水的方式進行處理,保證無粘輪問題出現(xiàn)。(3)終壓是為了消除明顯輪跡,因此,采用雙鋼輪壓路機進行1~2遍碾壓,碾壓速度控制在2~3km即可。第六,養(yǎng)護。在整個養(yǎng)護期間,不允許車輛通行,要做到完全封閉交通。在養(yǎng)護當(dāng)中,可根據(jù)微表處混合料初凝狀態(tài)確定交通開放時間,一般情況下,當(dāng)混合料的粘結(jié)力超過2.0N?m后,便可通行。
綜上所述,改革開放以來,我國公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大,瀝青路面因其無接縫、行車舒適、方便維修等優(yōu)點在高等級公路施工中得到了廣泛應(yīng)用。然而,瀝青路面使用一定時間后,往往會出現(xiàn)路面早期病害,為了有效防止路面病害,可采取預(yù)防性養(yǎng)護施工工藝。微表處技術(shù)的應(yīng)用,可以有效封閉路面病害,防止路表松散,恢復(fù)路面性能,延長路面使用壽命。