丁朝勇
貴州省思南公路管理段 貴州 銅仁 565100
隨著公路工程的快速發(fā)展,瀝青鋪裝的使用率越來越高,這種公路路面由于其舒適性高,噪音小,對路基變形和不均勻沉陷的適應(yīng)性強,修復(fù)速度快,且開放交通快。隨著交通量的增長和汽車的重載超載等原因,在使用中,各種類型的瀝青混凝土路面都產(chǎn)生了不同程度的損傷。針對公路瀝青病害養(yǎng)護技術(shù)和措施的優(yōu)化和升級,解決養(yǎng)護施工中常出現(xiàn)的車轍、裂縫、滲水等病害,相關(guān)建設(shè)單位應(yīng)充分重視瀝青病害養(yǎng)護工作。因此,開展公路瀝青路面的養(yǎng)護技術(shù)的探討是十分有意義的。
產(chǎn)生瀝青混凝土裂縫的主要原因大致有以下幾點:(1)瀝青混凝土施工材料選擇不合理;(2)瀝青混凝土配合比不科學(xué);(3)施工工藝操作不到位;(4)施工中瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護不力。
裂紋的產(chǎn)生會使路面產(chǎn)生開裂,使整個公路失去完整性,若養(yǎng)護維修人員沒有對其進(jìn)行及時有效的修補,則會造成啃邊、坑槽、凍脹、翻漿等更嚴(yán)重的損害。目前,我國的瀝青混凝土路面開裂主要有下列類型:
(1)表面龜裂。該類型的裂紋是由于整體強度不足、基層局部軟化等原因造成的。而在使用超載和養(yǎng)護工作不完善的情況下,會造成瀝青混凝土路面的老化和脆性,從而造成網(wǎng)紋開裂。
(2)縱向裂縫。在公路建設(shè)中,由于路基填筑材料的不均勻性,會造成路面不均勻的沉陷,從而引起路面的縱裂。在瀝青路面攤鋪施工過程中,由于分幅攤鋪后碾壓質(zhì)量不合格,導(dǎo)致了車輛荷載超過某一限度時產(chǎn)生的縱裂。
(3)橫向裂縫。橫向裂紋有兩種類型:荷載型裂縫和非荷載型裂縫。在前者中,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工質(zhì)量較差等因素的影響,造成了這些裂紋的產(chǎn)生。而在后一類裂縫中,瀝青路面的溫度收縮裂縫和反射裂縫均為非荷載裂縫。
車轍的存在會對路面的平整度、結(jié)構(gòu)強度和行駛安全造成較大的安全隱患。而此類病害主要可以分為以下三類:
(1)流動性車轍。在長期的高溫環(huán)境下,瀝青路面因其自身的性質(zhì)而發(fā)生了變化,當(dāng)氣溫較高的夏秋季節(jié),會產(chǎn)生流動的車轍。
(2)磨損性車轍。正如其名稱所示,這種類型的車轍是由長時間的重型汽車反復(fù)使用磨損造成的。
(3)結(jié)構(gòu)性車轍。造成這種類型的車轍是由公路本身的工程質(zhì)量所造成的。在路基和柏油層間存在空洞,會造成永久的結(jié)構(gòu)車轍。
坑槽松散的產(chǎn)生會給公路平整度和行車舒適性帶來很大的影響,若不能及時維修,那么其維修成本將會隨坑槽的面積增大而增大,從而使行車中駕駛員的人身和財產(chǎn)的安全無法得到保障。產(chǎn)生坑槽的原因如下:
(1)在選材方面,由于瀝青路面表層混合料存在大量的局部間隙和對碎石的粘結(jié)性,使路面中的水滲入并在表層混合料中停留,在連續(xù)荷載的反復(fù)影響下,使瀝青路面表層發(fā)生了局部開裂或破損,若不能得到及時有效的治理,將不可避免地出現(xiàn)坑槽。
(2)就路面的結(jié)構(gòu)而言,路基的抗壓能力不夠,會造成路面失穩(wěn),在重型載貨汽車的沖擊下,會產(chǎn)生裂紋,同時,由于動水壓和孔隙水壓的綜合影響,使面層區(qū)域的基礎(chǔ)顆粒松動,從而產(chǎn)生坑槽。
(3)在施工期間,當(dāng)公路還沒有成形時,由于受到了緊急制動等外部力量的影響,瀝青混合料會變得疏松,從而在重型汽車反復(fù)的碾軋下出現(xiàn)坑槽。
公路上的常見的瀝青路面沉陷主要有兩種,一種是局部沉陷,如果地基的強度不夠好,或者還沒有成型,在車輛的荷載下就會產(chǎn)生裂縫,當(dāng)雨水進(jìn)入路面時,就會使路面的損壞變得更加嚴(yán)重,從而造成沉陷。第二種就是在公路建設(shè)的時候,路基攤鋪過程中平整度、壓實度不足,后期由于重載車輛常年累月行駛,就可能會造成大面積沉陷。
擁包和推移在公路瀝青路面出現(xiàn)的病害中比較少見,但也有其自身形成主要原因,瀝青的摻雜濃度太大,溫度太低,又被反復(fù)的碾碎,導(dǎo)致路面開裂,底層與面層的結(jié)合不夠好,在高速的汽車沖擊碾壓下,路面就會產(chǎn)生擁包和推移。
在瀝青混凝土中,由于中粗顆粒料的密封能力較差,如果不能及時排出,則會導(dǎo)致橋面和瀝青面層積聚較多的水分,在行車荷載的反復(fù)作用下,路面就會出現(xiàn)開裂,甚至掉落。尤其是在冬天,被凍膨脹的冰層或者積雪凍結(jié)之后,加之灑布了不合格的融雪劑,就會侵蝕橋梁表面,然后慢慢的變成泥漿,然后滲入到混凝土中,再在車輛的荷載下,出現(xiàn)裂紋、脫落和坑槽。
在臺背路基的填筑階段,若碾壓不到位,或材料不合格,則會使路基產(chǎn)生不均勻的下陷,從而產(chǎn)生跳車現(xiàn)象[1]。
在春、夏季節(jié),由于降水量大、降水頻率較大和降雨歷時較長,局部路面會通過縫隙渠道滲透到結(jié)構(gòu)層內(nèi),進(jìn)而影響到公路的整體使用性能。填封是比較切實可行的辦法,其主要施工過程有以下幾個過程:
(1)將裂紋擴展至6-12mm,從而可以將密封物質(zhì)高效地放置在內(nèi)側(cè)。
(2)采用擴縫工藝后,將縫隙中的水分、灰塵等雜物清除干凈,防止雜物的干擾,從而降低了對裂縫和填料的結(jié)合。在對裂紋雜物進(jìn)行治理時,可用壓縮空氣或鋼絲刷子進(jìn)行處理。
(3)將適當(dāng)?shù)募訙靥盍系谷肟p隙,但不要填充過滿,一般應(yīng)與混凝土表面5-6mm的距離,以防止填料外泄。
(4)將上述工作完成后,將砂粒灑入縫隙,隨后視填充材料的溫度狀況而定,待其降溫后,再將剩余的砂粒清掃干凈。
在公路路面上均勻撒布一層的膠凝材料,然后灑布碎石并進(jìn)行碾壓,可以將碎石和膠結(jié)劑均勻地粘在一起,起到在原有路面外加鋪保護層的作用。一般情況下,其整體的厚度應(yīng)在6-20mm之間。采用表層處治技術(shù)可以改善公路的耐久性能和抗滑性能,使得表層水流不易進(jìn)入,從而不容易受到水損壞,但這種方法的使用范圍較窄,只能用于輕度的病害治理。
在瀝青路面的養(yǎng)護中,一般采用1.5-3mm的封閉方式,當(dāng)封層施工成形后,就能有效地隔離公路和周圍的環(huán)境,防止公路被雨水和空氣腐蝕。稀漿封層的施工所采用的原料有集料、添加劑和瀝青乳化液,經(jīng)三種原料的配比,使其具有更好的均勻度。在這些方面,集料可以選用磨細(xì)后的火山巖或礦渣等;而波特蘭水泥是最常用的一種,或選用適當(dāng)?shù)氖遥话闶?%,如有需要,可用K3型正離子型乳化瀝青,它可以在較短的時間里迅速固化。集料的性質(zhì)具有明顯的差別,不同的集料需要的乳化瀝青量也有一定的差別,一般以每噸集料180-250L的標(biāo)準(zhǔn)來計算。在選擇集料時,必須確保其堅硬耐磨,能達(dá)到瀝青鋪裝的材質(zhì)要求。另外,集料必須干凈,不得粘結(jié)土壤或其它雜亂物質(zhì),如果有超細(xì)顆粒物質(zhì),應(yīng)清除掉,以免造成最后的工程品質(zhì),比如有局部封閉的異常隆起。混凝土的含水量取決于多種條件,如集料級配、含水量、氣候條件等。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)配,可以使稀漿稠度保持在適當(dāng)?shù)乃?,這樣才能更好地進(jìn)行混合和攤鋪工作。遇到水分短缺時,稀漿粘結(jié)強度會顯著增大,其流動性較差,很難滿足灌縫、補坑等作業(yè)的需要;而當(dāng)水較多時,稀漿的流動性較大,不易穩(wěn)定固定,也會對稀漿封層的施工產(chǎn)生不利的作用[2]。
滲水病害是公路上普遍存在的一種病害,需要持續(xù)提高養(yǎng)護和管理的能力,尤其是對集料的選用。通過對瀝青路面的使用材料的質(zhì)量的控制,進(jìn)而控制瀝青混凝土的使用性能和路面質(zhì)量。
(1)在進(jìn)行混合時,必須對施工原料進(jìn)行嚴(yán)格的選用,對瀝青路面施工進(jìn)行設(shè)計、施工和養(yǎng)護,以提高其穩(wěn)定性和耐久性。在公路工程中,使用級配合理、高強度、高耐磨性的骨料,并在一定程度上摻入了一些輔助添加劑,以提高其抗水性。
(2)在進(jìn)行瀝青鋪裝時,應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)攤鋪工藝,并充分利用各種機械,保證公路的密實性。路面性能受多種因素的制約,施工單位要對其原因進(jìn)行深入的剖析,制定相應(yīng)的維修對策[3]。
(3)在材料的管理上,要對瀝青的配比進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以達(dá)到相應(yīng)的配合比,同時注意不同的路段對瀝青的適應(yīng)性,并結(jié)合具體的公路狀況,提高其抗車轍能力。
(4)為了加強瀝青混凝土的穩(wěn)定性能,施工單位必須對其進(jìn)行合理的分級混合比例。在進(jìn)行礦料級配時,要充分掌握公路建設(shè)中的環(huán)保要素,注重對其科學(xué)性和合理性的認(rèn)識,實現(xiàn)其在路面建設(shè)中的功能與作用。在工程建設(shè)中,為防止公路上的交通事故,必須對現(xiàn)場進(jìn)行勘察,以保證其運行和運行時的安全。
在進(jìn)行路基處理時,必須對路基的強度與品質(zhì)進(jìn)行控制,以保證其穩(wěn)定性和耐久性。要對公路路面開裂進(jìn)行科學(xué)防治,施工質(zhì)量的管理尤為重要,在施工中要保證碾壓效果均勻,壓實度強,系統(tǒng)協(xié)作效果好,防止出現(xiàn)安全隱患、質(zhì)量隱患和安全事故。對公路瀝青病害的養(yǎng)護技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,提出預(yù)防滲水、裂縫、車轍等病害對公路施工質(zhì)量的影響。在實際工作中,必須不斷提高瀝青路面的承載力和抗壓性,對其進(jìn)行技術(shù)規(guī)范的調(diào)控,以減少經(jīng)濟損失和安全風(fēng)險,從而有效地提高其施工壽命。對瀝青混凝土的日常保養(yǎng)要重視,對其進(jìn)行定期的檢修,對其進(jìn)行及時的修補,并針對其實際情況、形成原因制定相應(yīng)的保養(yǎng)計劃;對其進(jìn)行保養(yǎng),采用合理的維修措施,減少其在施工和運用中的危險,提高其自身的抗壓力,并能有效地處理公路的結(jié)構(gòu)變形[4]。
施工中,施工單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)公路施工的具體情況,記錄環(huán)境因素、施工方式等對公路施工質(zhì)量和使用性能的影響,并根據(jù)施工要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)護。在維護工作中,應(yīng)不斷改進(jìn)和調(diào)整維修方案,提高防護工作的有效性和科學(xué)性。在公路瀝青鋪裝與維護中,根據(jù)實測資料資料,合理地選取相應(yīng)的維修計劃。為使公路瀝青路面的常見病害得到最好的處理方法,設(shè)計出一套較為完備的養(yǎng)護方法。在公路養(yǎng)護養(yǎng)護中,如出現(xiàn)滲水、車轍、裂縫等問題,應(yīng)采用相應(yīng)的養(yǎng)護技術(shù)和措施,以防止以后的公路運輸。公路橋梁公路瀝青路面常見故障的養(yǎng)護工作具有持續(xù)性、復(fù)雜性等特點,必須提高其修復(fù)技術(shù),提高其修復(fù)質(zhì)量,并通過完善的修復(fù)工作、健全養(yǎng)護管理體系和維護計劃,提高公路瀝青路面的養(yǎng)護技術(shù)水平和質(zhì)量。在進(jìn)行瀝青混凝土的養(yǎng)護過程中,必須對瀝青混凝土的施工問題進(jìn)行研究,并對所選用的原材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制,對其性能、質(zhì)量進(jìn)行檢驗,確保其滿足公路工程投入使用后的實際要求。要降低瀝青混凝土的質(zhì)量,必須對瀝青混凝土的壓實度、瀝青材料性能以及混凝土材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理。為了保證公路路面的抗壓性和耐久性,必須對施工和維護技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制[5]。
隨著公路瀝青路面的建設(shè)思想和技術(shù)水平的提高,普通公路瀝青的維修技術(shù)在實際中得到了廣泛的運用。在公路瀝青路面施工中,預(yù)防和控制路面的主要問題是路面的主要問題,其養(yǎng)護措施和技術(shù)措施可以保證路面質(zhì)量和使用功能,從而提高路面在施工中的承載力。普通公路瀝青病害的維修技術(shù)可以在公路上起到特別的效果,提高公路的耐用性。要對公路瀝青的主要危害進(jìn)行科學(xué)的分析,正確運用各種常用的養(yǎng)護技術(shù),并對其進(jìn)行合理的保護,以防止其在施工中發(fā)生安全隱患,確保公路運輸?shù)恼_\行。在實施公路瀝青路面常用病害養(yǎng)護時,必須著重防治滲水、裂縫、車轍等病害,并在保持公路工程水平的基礎(chǔ)上提高養(yǎng)護工作和防護技術(shù),以保證路面的穩(wěn)定性和安全性[6]。
公路瀝青路面常見故障的維修技術(shù)在施工中的運用,直接關(guān)系到施工的安全,是施工技術(shù)體系中的一個重要環(huán)節(jié)。在公路瀝青路面施工中,必須正確運用常用的養(yǎng)護技術(shù),采用適當(dāng)?shù)谋Wo技術(shù),提高其穩(wěn)定性和耐久性,以防止路面在施工和養(yǎng)護中發(fā)生的嚴(yán)重路面病害,經(jīng)常發(fā)生的路面病害會造成公路建設(shè)效益損失,破壞公路瀝青路面路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。瀝青路面的養(yǎng)護技術(shù)狀況直接關(guān)系到養(yǎng)護工作的品質(zhì),因此,施工隊伍要科學(xué)合理地選擇和審核瀝青路面的施工與維護[7]。
總之,隨著公路使用期的增加,瀝青混凝土容易發(fā)生各種損傷,路基質(zhì)量缺陷、車輛荷載作用、雨水侵蝕等都是影響公路安全性能的重要原因。公路瀝青公路的維護與治理應(yīng)以預(yù)防和控制相統(tǒng)一。重視對超載的控制,及早處理公路損壞問題。并結(jié)合工程的具體情況,選用合適的防治措施,采用科技措施進(jìn)行治理,將病害路面修復(fù)至可正常使用。本文通過對瀝青混凝土的病害特點及施工工藝的研究,對施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了探討,展開分析,以期對同類施工具有一定的借鑒作用。