田萍
(宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心上高分中心,江西 上高 336400)
在城市建設(shè)和發(fā)展的過程中,公路工程的重要性不言而喻,縱橫交錯(cuò)的公路網(wǎng)絡(luò)為城市資源運(yùn)輸提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),推動(dòng)了城市建設(shè)和發(fā)展。瀝青路面平整、少塵、不透水,具有適應(yīng)性強(qiáng)、維護(hù)方便、行車舒適等特點(diǎn)。在實(shí)踐中,由于施工技術(shù)和外界環(huán)境的影響,很多瀝青路面容易產(chǎn)生車轍、裂縫、泛油等病害,直接降低行車的舒適性,甚至還會(huì)使路面結(jié)構(gòu)受到破壞,引發(fā)交通安全事故。
瀝青路面的裂縫病害主要包括縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫等。其中,縱向裂縫與行車方向平行,橫向裂縫與路中心線垂直,間距具有一定的規(guī)律,網(wǎng)狀裂縫縱橫交錯(cuò)。裂縫產(chǎn)生之后,瀝青路面的老化速度會(huì)不斷加快,水分隨著裂縫滲入瀝青路面的內(nèi)部,造成滲水,直接危害基層和面層。
從裂縫產(chǎn)生的原因來看,車輛荷載、溫度變化等因素都會(huì)引發(fā)裂縫。在公路運(yùn)營(yíng)過程中,大量的超載、超重車輛會(huì)碾壓瀝青路面結(jié)構(gòu),使半剛性基層的底部產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力過大時(shí),就會(huì)造成基層底部開裂,進(jìn)而反映到瀝青面層上,形成稀疏的裂縫。目前,瀝青路面的裂縫病害較多,如果不能及時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行處理,就會(huì)造成更加嚴(yán)重的病害。溫度裂縫主要與外界的溫度相關(guān),屬于非荷載裂縫。如果瀝青路面在設(shè)計(jì)和施工中,忽略了外界的自然條件,或者瀝青混合料質(zhì)量不達(dá)標(biāo),就有可能誘發(fā)溫度裂縫。
車轍是指在瀝青路面上車輪碾壓的痕跡,外在表現(xiàn)是縱向帶狀的凹槽。一般情況下,車轍凹槽的深度在1.5cm 以上,這種病害會(huì)直接破壞整段公路的平整度。當(dāng)凹槽較深時(shí),槽內(nèi)還會(huì)產(chǎn)生積水,使病害進(jìn)一步加深;當(dāng)車輛經(jīng)過凹槽時(shí),容易發(fā)生漂滑現(xiàn)象,引發(fā)交通事故。
從車轍產(chǎn)生的原因來看,很多因素都會(huì)造成車轍,如原材料質(zhì)量、車輛超載、施工技術(shù)缺陷等。首先,如果瀝青混合料中瀝青的用量較多,且瀝青的含蠟量較高,施工后,瀝青路面的穩(wěn)定性就會(huì)非常低,在夏季高溫天氣下,瀝青路面會(huì)變軟,此時(shí)極易產(chǎn)生車轍病害。其次,如果瀝青用量較多,其中的蠟還會(huì)使路面在低溫環(huán)境下變脆,從而引發(fā)裂縫,造成路面破壞。在施工中,如果粗集料用量較少,礦質(zhì)混合料就難以形成骨架結(jié)構(gòu),集料之間容易滑動(dòng),在外力作用下產(chǎn)生車轍。除此之外,超載、重載、急剎車、外界濕度過大等都會(huì)引發(fā)瀝青路面車轍,造成嚴(yán)重的路面病害。
坑槽是一種比較嚴(yán)重的路面病害,在公路工程投入使用之后,瀝青路面會(huì)在陽(yáng)光、雨水、車輛荷載等因素的作用下逐漸老化,產(chǎn)生裂縫、松散等病害。如果病害持續(xù)加重,就會(huì)形成坑槽病害,路面的平整度會(huì)大大降低,車輛經(jīng)過坑槽部分也會(huì)出現(xiàn)顛簸的現(xiàn)象。如果不及時(shí)對(duì)坑槽進(jìn)行修補(bǔ),就會(huì)造成更加嚴(yán)重的問題,后期需要耗費(fèi)高昂的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
從產(chǎn)生原因上來看,造成坑槽的原因是多方面的,其中最為主要的原因是水損害。一般情況下,當(dāng)公路臨近使用壽命時(shí),就很容易發(fā)生坑槽病害。
如果水分長(zhǎng)時(shí)間停留在路面,并且瀝青路面的混凝土表層透水,路面的基層強(qiáng)度不足,就會(huì)產(chǎn)生局部松散、破損的病害。表面的瀝青會(huì)逐漸脫落,一些松散破碎的石料會(huì)隨著車輪的碾壓被帶出路面,逐漸形成坑槽。總而言之,坑槽產(chǎn)生的原因包括瀝青混合料黏結(jié)強(qiáng)度低、雨水影響、車輛荷載等。
相較于其他的路面病害,泛油是一種比較輕微的病害。如果不加以處理,泛油情況會(huì)越來越嚴(yán)重,從而引發(fā)其他路面病害。
簡(jiǎn)而言之,泛油是一種瀝青遷移現(xiàn)象,瀝青遷移是造成路面泛油的根本因素。在公路工程的運(yùn)營(yíng)過程中,瀝青路面的水分會(huì)逐漸侵入瀝青面層,然后長(zhǎng)時(shí)間滯留在瀝青層的底部,伴隨著車輛荷載,瀝青和集料都會(huì)發(fā)生變化。集料表面的瀝青會(huì)逐漸剝落,成為自由移動(dòng)的瀝青,這些瀝青在水的作用下持續(xù)向上運(yùn)動(dòng),所以瀝青路面的底部會(huì)因?yàn)槿鄙贋r青而變得松散,上部則會(huì)出現(xiàn)泛油的問題。在瀝青路面的施工過程中,如果施工技術(shù)存在不足,瀝青路面壓實(shí)度較低,集料就會(huì)在車輛荷載的影響下不斷嵌擠,瀝青也會(huì)隨之上移,進(jìn)而產(chǎn)生泛油問題。此外,施工不規(guī)范還會(huì)造成骨料離析,引發(fā)泛油病害。
隨著公路工程使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng),瀝青路面老化是不可避免的,裂縫、松散等病害也會(huì)相繼出現(xiàn)。有關(guān)部門需要加強(qiáng)對(duì)公路工程的檢修,定期對(duì)公路工程的瀝青路面進(jìn)行勘察,提前發(fā)現(xiàn)瀝青路面產(chǎn)生的病害,采取有效的處理方法。
對(duì)于瀝青路面的裂縫病害,施工人員需要根據(jù)裂縫病害的不同類型,選取有針對(duì)性的修補(bǔ)方法。
2.1.1 表面封閉法
在公路工程的運(yùn)營(yíng)過程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)而淺的裂縫,裂縫寬度在2mm 以下,屬于輕微裂縫。這種裂縫的修補(bǔ)比較簡(jiǎn)單,施工人員首先要對(duì)裂縫的深度、性質(zhì)進(jìn)行勘察,在確定裂縫的寬度、深度、產(chǎn)生原因之后,可以采用表面封閉法。如果公路工程的車流量較小、公路等級(jí)較低或者對(duì)平整度的要求不高,施工人員可以在夏季高溫時(shí)向路面噴撒瀝青,在冬季低溫時(shí)使用稀漿封層技術(shù),對(duì)裂縫進(jìn)行全面處理。
2.1.2 開槽灌縫法
開槽灌縫法是一種比較常見的瀝青路面裂縫修補(bǔ)方法,通常用于寬度在2mm 以上的裂縫。該方法是將修補(bǔ)材料直接填充到瀝青路面的裂縫中,具有作業(yè)簡(jiǎn)單、施工費(fèi)用低的特點(diǎn)。當(dāng)裂縫較寬時(shí),很多裂縫中容易出現(xiàn)其他雜物,施工人員需要清除裂縫部位的雜物,沿著裂縫的方向進(jìn)行開槽作業(yè),用噴槍吹凈裂縫中的灰塵、顆粒,再用熱拌瀝青混合料填充裂縫,最后對(duì)裂縫的封口部位進(jìn)行處理。
對(duì)于車轍病害,施工人員需要及時(shí)采取措施,避免出現(xiàn)積水等情況,防止車轍損害范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。針對(duì)一些凹槽深度在8mm 以下、長(zhǎng)度不足30m 的車轍,施工人員可以采用添加材料填補(bǔ)凹槽的方法。首先,施工人員需要把車轍當(dāng)中的雜物清理干凈,確保其中沒有塵土、污垢等,在車轍表面灑水,使車轍凹槽濕潤(rùn);然后,在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)瀝青路面進(jìn)行烘烤加熱、翻松,就地?fù)饺脒m量的新瀝青、再生劑以及瀝青混合料,完成熱態(tài)拌和,對(duì)車轍凹槽部位進(jìn)行填補(bǔ)、碾壓。車轍病害可以使用就地?zé)嵩偕夹g(shù),施工流程如圖1所示。
圖1 就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工流程
如果車轍凹槽的深度在8~30mm,長(zhǎng)度在30m 以上,施工人員首先要把瀝青路面全部的面層進(jìn)行刨銑,重新配制材料,然后進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)。在實(shí)踐中,有些車轍的深度在3cm 以上,面積較大,對(duì)于這類比較嚴(yán)重的車轍病害,施工人員首先要?jiǎng)澢遘囖H的修補(bǔ)范圍,使其形成規(guī)則的輪廓,劃出的修補(bǔ)范圍需要大于公路的損壞范圍。在劃出輪廓范圍之后,施工人員需要在區(qū)域內(nèi)灑水,沿輪廓垂直挖槽,挖槽的深度需要高于原坑槽的最大深度,最后完成瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)等工作,確保修補(bǔ)后的路面與原路面齊平。
在瀝青路面坑槽病害的修補(bǔ)中,施工人員可以使用冷補(bǔ)法、熱補(bǔ)法兩種方法。其中,冷補(bǔ)法需要將改性瀝青與石料進(jìn)行預(yù)拌,形成新的混合料,當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)坑槽時(shí),施工人員可以直接將冷補(bǔ)料倒入坑槽進(jìn)行修補(bǔ)。冷補(bǔ)法可以應(yīng)用于不同深度的坑槽,并且無須考慮外界溫度,隨時(shí)可以完成坑槽修補(bǔ)。然而,冷補(bǔ)法在修補(bǔ)完坑槽后容易出現(xiàn)接縫,如果處理不好接縫部位,會(huì)造成滲水問題,使接縫處產(chǎn)生新的病害。熱補(bǔ)法是一種修補(bǔ)時(shí)間短、修補(bǔ)效果良好、接縫不明顯的方法,能夠節(jié)約資源,適用于較淺的坑槽修補(bǔ)。在修補(bǔ)施工中,施工人員需要選擇相容性較好的修補(bǔ)混合料,確保修補(bǔ)材料與沿壁保持較強(qiáng)的黏合力,提高沿壁的清潔度,把握好溫度、濕度等,使修補(bǔ)后的路面保持平整。
泛油是公路瀝青路面常見的病害。一般情況下,如果瀝青路面泛油情況比較輕微,施工人員無須進(jìn)行處理;如果路段泛油比較嚴(yán)重,可以選擇粒徑在5~10mm 的碎石,將其均勻地撒在泛油路段表面,用壓路機(jī)進(jìn)行初次碾壓,讓碎石更加穩(wěn)定。另外,施工人員還需要選擇3~5mm 的石屑,按相同的工序完成施工,最后用壓路機(jī)壓實(shí)。由于施工不當(dāng)或者材料不合格,有些瀝青路面可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重泛油的問題,整個(gè)路面已經(jīng)形成軟層。對(duì)于這種路面,施工人員可以先撒一層S9 或者S10 碎石,然后使用壓路機(jī),將這些碎石壓入面層,等到碎石基本穩(wěn)定之后,再分次撒入S12碎石,碾壓成型。如果軟層的含油量過高,施工人員可以先進(jìn)行銑刨,把原來的面層清除,然后重新進(jìn)行鋪筑。
為了減少公路瀝青路面的病害,設(shè)計(jì)人員需要科學(xué)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu),確保其穩(wěn)定。另外,在現(xiàn)場(chǎng)施工中,管理人員需要嚴(yán)格控制瀝青混合料的質(zhì)量,提前采取預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)措施,在瀝青路面出現(xiàn)病害之后,應(yīng)用矯正性養(yǎng)護(hù)措施,降低瀝青路面病害的影響,提高公路工程的服務(wù)能力。
實(shí)踐表明,瀝青面層越厚,后期發(fā)生車轍病害的可能性越高。因此,設(shè)計(jì)人員需要盡量減少瀝青面層的厚度,對(duì)瀝青混合料的原材料進(jìn)行規(guī)定,選用優(yōu)質(zhì)的瀝青材料。當(dāng)前,在公路瀝青路面的裂縫病害中,溫縮裂縫產(chǎn)生的概率較高,施工人員需要嚴(yán)格控制施工溫度,做好瀝青混凝土養(yǎng)護(hù)措施,最大程度地減少溫度裂縫。除此之外,很多瀝青路面容易受到水損壞,針對(duì)這種問題,施工人員需要做好路面防水設(shè)計(jì),降低水分對(duì)瀝青路面的影響。
為了優(yōu)化公路瀝青路面的整體性能,建設(shè)單位需要選擇優(yōu)質(zhì)的原材料,科學(xué)控制不同原材料的配比,優(yōu)化瀝青混合料拌和的質(zhì)量,提高拌和效果。首先,在公路瀝青的施工中,采購(gòu)管理人員需要選擇含蠟量較低、抗老化性能良好、高黏度的瀝青,可以在瀝青材料中加入改性劑,提高瀝青的性能指標(biāo)。另外,管理人員還需要加強(qiáng)對(duì)集料的篩選,選擇耐磨性好、石質(zhì)堅(jiān)硬、表面粗糙的集料。在混合料的配比設(shè)計(jì)上,施工人員需要平衡瀝青路面的多種性能,如低溫抗裂性能、高溫穩(wěn)定性能,對(duì)混合料的配比進(jìn)行優(yōu)化。瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)需要綜合考慮區(qū)域內(nèi)的交通情況、氣候條件等,兼顧多種因素,優(yōu)化配比方案。
在瀝青路面的應(yīng)用過程中,由于車輛荷載、降水、溫度等因素的影響,瀝青路面會(huì)逐漸老化,各類病害也會(huì)接踵而至,針對(duì)這種情況,管理部門需要對(duì)區(qū)域內(nèi)的公路工程加強(qiáng)檢查,及時(shí)采取預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)措施,避免輕微病害持續(xù)擴(kuò)大。當(dāng)前,常見的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施包括霧封層技術(shù)、稀漿封層技術(shù)、微表處技術(shù)等,這些措施能夠有效降低車輛荷載、外界環(huán)境對(duì)瀝青路面的影響,延長(zhǎng)公路工程的使用周期。通常情況下,管理部門需要對(duì)公路瀝青路面開展初期保養(yǎng)、日常保養(yǎng)、預(yù)防性季節(jié)保養(yǎng),通過經(jīng)濟(jì)有效的方法,避免瀝青路面的病害持續(xù)擴(kuò)大,全面提高公路瀝青路面的質(zhì)量。
矯正性養(yǎng)護(hù)措施主要針對(duì)公路瀝青路面局部損壞的問題,改正某種特定的路面損害,優(yōu)化瀝青路面的狀態(tài)。在矯正性養(yǎng)護(hù)中,施工人員需要對(duì)局部問題開展修補(bǔ),這是最常用的修補(bǔ)方法。例如,很多公路瀝青路面出現(xiàn)了坑槽,嚴(yán)重影響行車的舒適度。在冬春季節(jié)交替時(shí),病害發(fā)生的概率較大。為此,施工人員可以采用應(yīng)急修補(bǔ)、半永久性修補(bǔ)、永久性修補(bǔ)的措施,恢復(fù)公路路面的平整性,提高瀝青路面行車的舒適度。通過采取矯正性養(yǎng)護(hù)措施,保證公路的行車安全,及時(shí)解決已經(jīng)出現(xiàn)的局部病害問題。
公路瀝青路面是一種常見的高級(jí)路面結(jié)構(gòu),具有防水性良好、使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),在我國(guó)公路工程中應(yīng)用十分廣泛。然而,瀝青路面結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生多種病害,隨著公路工程使用年限的延長(zhǎng)和車輛荷載的增加,很多路面出現(xiàn)了裂縫、泛油、車轍等問題,嚴(yán)重降低了行車的舒適度,甚至還引發(fā)了交通事故。為解決這些問題,相關(guān)管理部門需要加強(qiáng)對(duì)公路瀝青路面的勘察,及時(shí)發(fā)現(xiàn)公路瀝青路面出現(xiàn)的病害問題,采取有針對(duì)性的修補(bǔ)措施,通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)等方法,提高公路瀝青路面的施工質(zhì)量,減少病害對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響。