謝會申
(中國路橋工程有限責任公司,北京 100011)
瀝青混凝土路面中坑槽現(xiàn)象作為一種普遍存在的病害,其特點主要表現(xiàn)為發(fā)生突然,并且逐漸波及周圍正常的路面,其主要原因在于其載荷有限以及水的影響。目前,相關施工人員采用多種技術進行處理,通常有挖補式、填料式、噴射式、熱料熱敷、熱料冷敷等。但在實際施工中,需要結合當?shù)氐牡乩硖卣饕约翱硬郛a(chǎn)生原因合理使用修補技術,這樣可以節(jié)約工程投入,并且確保修補效果更加可行。
橋面鋪裝層由水泥混凝土梁及瀝青鋪裝而構成,且材料之間具有一定的差異性。橋面容易受雨水損壞,其防水性尤為重要,一旦防水功能出現(xiàn)問題,會增加橋面產(chǎn)生坑槽的幾率。由于水泥混凝土梁及瀝青粘結層處兩種材料變形方式不同以及其他一些客觀原因,使得兩層之間不易粘合,易產(chǎn)生分層。一旦橋面防水出現(xiàn)問題并且通行車輛負荷過重,會使得橋面鋪裝層上的瀝青剝落甚至脫皮,從而出現(xiàn)坑槽[1]。
分析以往的橋面養(yǎng)護經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),在連續(xù)陰雨天氣過后,橋面易產(chǎn)生坑槽,出現(xiàn)嚴重的翻漿現(xiàn)象。10cm 左右厚度的橋面鋪裝層會出現(xiàn)大約3~5cm 厚度的坑槽,相對來說不算深。
瀝青混凝土路面產(chǎn)生的坑槽中通常最早出現(xiàn),也是最容易出現(xiàn)的一類,主要由于路面表面層的不穩(wěn)定性造成。表面層由瀝青及石料等混合而成,兩種物質(zhì)不易粘附,造成混合物料間空隙較大,遇到雨雪天氣時,路表水滲入表面層混合物料中,經(jīng)過長年累月的浸泡,使得路面表面愈加脆弱[2]。一旦車輛載荷過重,被水浸泡的石料更容易被車輪壓散,從而甩出,逐漸形成坑槽。此類坑槽的厚度也不算深,通常為3cm 左右。
當瀝青混凝土路面的底面層使用空隙率低于10%的密級配瀝青混凝土混合料,而表面層以及中間層的用料是空隙率在10%以上的瀝青碎石混合料時,空隙率越大,路表水越易通過孔隙滲入混合料并滯留其中,從而破壞路面的穩(wěn)定性,降低其強度和剛性。一旦行車路面荷載過重,路面的表面層和中間層的瀝青與集料的粘附性降低,會出現(xiàn)瀝青剝落,局部產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷,甚至發(fā)生粒料分離現(xiàn)象,松散的粒料被車輪帶起,從而出現(xiàn)坑槽。此類坑槽的厚度大約9cm 左右。這類坑槽在最初發(fā)現(xiàn)后一般能得到及時有效的修補,因而成型的數(shù)量相對較少。
如果沒有及時補救瀝青混凝土路面表面層與中間層的坑槽,就會危及到路面的底層與基層,路面出現(xiàn)嚴重翻漿現(xiàn)象,一旦遭遇荷載過重的情況,在荷載作用下產(chǎn)生的動水壓力會不斷沖刷混合料,造成瀝青混凝土松散、路面基礎結構被破壞[3]。車流量越大,車輛荷載越重,動水和孔隙水的壓力越強,沖刷作用就越嚴重,形成的坑槽也越深。此類坑槽厚度通常在10cm 以上,出現(xiàn)在路面表層及中間層被破壞之后,如果前期得到有效治理,可遏制此類病害的發(fā)展進程。
瀝青混凝土路面坑槽的產(chǎn)生具有多方面的因素,是否出現(xiàn)坑槽還受到混凝土路面基礎層的強度是否達標的影響。不同強度出現(xiàn)的坑槽也會有差異。這就需要在混凝土路面施工過程中嚴格按照規(guī)范流程操作,相關管理人員結合現(xiàn)場實際情況嚴格監(jiān)督施工作業(yè),確保施工所用設備與設施符合工程具體特點,在壓平與壓實過程中確保工作到位。確?;鶎踊炷谅访娴膹姸确蠘藴?,這樣即使日后出現(xiàn)坑槽的情況,通常修補路面局部位置即可[4]。
瀝青路面混凝土透水現(xiàn)象比較普遍,這需要熟悉其影響因素并制定具有針對性的解決措施。進行修補作業(yè)之前,需要合理處置透水情況,分析透水的主要原因,并采取科學措施提升路面強度,進而確定修補坑槽的措施。
當瀝青基層與混凝土層出現(xiàn)局部干擾層后,就會產(chǎn)生龜裂病害,因此瀝青基層與混凝土層施工中務必高度重視其施工技術的應用與施工注意事項,及時采取針對性的措施進行修補。一般的修補方法并不能有效解決干擾層面,要結合實際情況找到問題的根源,合理補充潛在的干擾層,以實現(xiàn)有效修補。
就整體而言,由于導致坑槽產(chǎn)生的原因多種多樣,因此,在修補坑槽的過程中,所使用的方法和材料也會有所差異。這就需要需要明確出現(xiàn)坑槽的具體原因,結合工程具體的情況來選擇。
一般使用的坑槽修補材料主要包括膠泥類和瀝青類型的材料、聚氨酯類、樹脂類、橡膠類型的材料以及高強、快凝水泥、聚合物砂漿類水泥混凝土表面修補料。目前,施工人員在施工中首選第一種材料,修補過程中使用的方法為“圓洞方補”,有效控制了基層的質(zhì)量。在施工中,樹脂類與聚氨酯類的橡膠材料需要注意統(tǒng)一質(zhì)量。實施修補工作中,首先劃出預計垂直或者平行于路中心線的挖槽修補輪廓線,再按照常規(guī)的順序來實施,填充過程中所使用的橡膠類材料的形狀通常為長方形或者正方形。相關調(diào)查顯示,高強、快凝水泥以及聚合物砂漿等材料具有較強的承擔載荷的能力,如果在修補坑槽中需要提升修補技術,防止后期出現(xiàn)裂縫與變形的情況,在材料的選擇上可以優(yōu)先考慮使用高強、快凝的砂漿類材料。
在選擇瀝青混凝土修補材料過程中,其關鍵在于不能忽視環(huán)境因素對材料帶來的影響。由于現(xiàn)場施工環(huán)境的差異性,最終所產(chǎn)生的影響也各有不同,比如溫度因素,在不同情況下將會影響修補工作的收縮能力和應力效果。因此,在修補工作中,混凝土結構特點與類型的選擇是需要注重的其中一點,還要綜合考量,結合修補工作的實際情況以及結構特點全面分析。并且在施工過程中選擇與確定材料時,還需要全面提升與創(chuàng)新其施工技術與操作規(guī)范。
該方法為臨時性的修補方式,主要操作為在坑槽內(nèi)放置散料,然后進行簡單的清理,若情況比較緊急可不用清理,然后將瀝青混合料放置其中,碾壓成型。該方法的主要特點在于操作方便、能夠?qū)崿F(xiàn)快速維修且使用的設備較少,適合在冬季以及雨天等特殊天氣或者坑槽數(shù)量較多、急需快速維修的情況下運用[5],其技術工藝如圖1 所示。
圖1 坑槽填料修補工藝示意圖
主要操作流程為:首先對坑槽進行清理,將坑槽中存在的雜物與積水清除干凈,使用掃把或者吹風機將松散的物料清出來,若坑槽內(nèi)積水較多,可用拖布等吸干水分。完成以上操作后將新的物料填入坑槽內(nèi),并結合使用相關工具,填料時先將坑槽的周圍填滿,逐漸向中間填充,以避免坑槽周圍各個角落出現(xiàn)空洞的情況。以材料類型以及壓實設備功率為依據(jù)確定填料厚度,以基料的最大粒徑等因素確定材料類型,通常應該控制厚度在10cm 左右。如果使用的混合料為熱瀝青,盡可能使用一層完成填料工作,這樣能夠起到保溫的作用,確保壓實度到位,并且如果采用分層的方式碾壓,表層以外的邊縫可能無法壓實到位,對此可使用推平板推勻填料,使填料處于平整狀態(tài),注意使用工具一般不用鐵耙,這是因此鐵耙容易造成瀝青混合料離析的情況,并且快速降低熱瀝青混合料的溫度。此外,需要盡快清理坑槽以外的填補料,防止在碾壓后路面會形成薄層;最后碾壓成型,所用設備通常為壓路機或者平板夯等,選用設備時盡量選用具有振動功能的設備,確保壓實度,如果壓實設備緊缺,可使用運輸瀝青混合料的卡車進行碾壓,確保碾壓后的路面與原路面處于平整狀態(tài),如果碾壓設備功率達不到要求,修補的路面需要略高于原路面≤5mm,這樣,在公路運營過程中,可通過車流量的載荷再次壓實,最終使得整個路面處于平整狀態(tài)。
該方法在坑槽修補工藝中比較常用,首先對不規(guī)則的瀝青混凝土路面進行切割,使其成為矩形,然后下挖至坑槽下受損害的部位,或者直接挖至病害最底面,如圖2 所示,這樣添加的新物料會更加堅實,以確保維修后的路面使用壽命更加長久,維修后壽命可延長5 年以內(nèi),主要原因在于其徹底清除了病害,該方式還被稱為永久性維修。但該工藝的不足之處在于成本高昂,因此,修補工作中需要結合施工現(xiàn)場的情況合理選擇相應的施工技術,以防出現(xiàn)浪費施工成本的情況。
圖2 坑槽挖補修補工藝示意圖
冷料冷補工藝使用也比較普遍,并且應用效果滿意,能夠有效修補路面出現(xiàn)的裂縫。并且該工藝對于處理路面出現(xiàn)的較深裂縫也比較有效,其施工速度較快,能夠應對路面修補出現(xiàn)的緊急情況。該方法的防水性能以及持久性能也比較強,可在極端天氣下作業(yè)。
該工藝目前適用于面積較大的混凝土施工作業(yè)中,主要方法是將原材料進行加工處理,提升溫度,趁熱進行修補,可在時間較短的情況下完成坑槽的修補作業(yè)。該工藝還能在混凝土施工不當而造成一系列問題中使用且操作簡單。
綜上所述,介于瀝青混凝土路面的坑槽原因較多,修補前需要進行綜合考量,采取針對性的修補技術,杜絕在所有的修補作業(yè)中使用一樣的技術,以避免事倍功半的結局。發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)坑槽病害后,需要盡快采取合理修補技術,保障公路運營的質(zhì)量以及通暢性。