韓亞飛
(甘肅路橋第三公路工程有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730070)
公路建設(shè)施工項(xiàng)目是發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)的先決條件,公路建設(shè)是打通區(qū)域經(jīng)濟(jì)交流、合作、發(fā)展的重要基礎(chǔ),也是國家大基建項(xiàng)目的重要組成部分。過去交通閉塞、經(jīng)濟(jì)交流受阻,社會(huì)發(fā)展相對滯后,自從改革開放以來,國家大力開展基建建設(shè),公路項(xiàng)目是大基建中的主流項(xiàng)目,特別是近年來,為發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì),國家在農(nóng)村區(qū)域大力修路,實(shí)現(xiàn)了村村通馬路的基建目標(biāo),為促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供了交通便利,對于解決“三農(nóng)”問題極為有利。公路修建是利國利民的重要工程,以農(nóng)村公路為例,近十年來,我國農(nóng)村公路的總里程從2011年底的356.4萬公里增加到2021年底的446.6萬公里,凈增了90多萬公里,到2021年底,我國農(nóng)村公路路面的鋪裝率增加到了89.9%,列養(yǎng)率增加到了99.5%、優(yōu)良中等路率增加到了87.4%,隨著國家對農(nóng)村公路修建項(xiàng)目的大力支持,這些數(shù)據(jù)還在穩(wěn)步上升。公路在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中承擔(dān)著如此重要的解決,必須要做好公路后期養(yǎng)護(hù)工作,減少公路路面病害發(fā)生,提高公路路面使用壽命。公路路面一般有水泥路面、瀝青路面等多種形式,其中最為常用的當(dāng)屬于瀝青路面。瀝青材料由于具有極佳的延展性、不透水性等,不僅易于鋪設(shè)成型,而且經(jīng)久耐用,在公路路面施工中廣泛應(yīng)用。然而,近年來,交通環(huán)境日益復(fù)雜,道路負(fù)載日趨嚴(yán)重,加之部分公路養(yǎng)護(hù)管理不當(dāng),導(dǎo)致公路路面病害問題頻發(fā),嚴(yán)重影響了民眾的順利出行,對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展也極為不利。為此,公路建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)公路瀝青路面的鋪設(shè)質(zhì)量,提高后期養(yǎng)護(hù)技術(shù)手段,較少瀝青路面病害的出現(xiàn),確保瀝青路面的使用壽命。
目前,雖然我國公路路面鋪設(shè)技術(shù)應(yīng)用比較成熟,鋪設(shè)質(zhì)量也在不斷進(jìn)步,但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,各種類型車輛逐年增多,不僅道路交通擁堵、繁忙,而且車輛超載情況嚴(yán)重,路面承受負(fù)載壓力過大,很容易引發(fā)路面塌陷、坑洞、斷裂等病害。一來設(shè)計(jì)上滿足承載能力,但施工過程中由于施工技術(shù)不高、施工用材劣質(zhì),從而導(dǎo)致道路路基或路面施工質(zhì)量存在很大缺陷,為后期公路使用埋下隱患,導(dǎo)致路面投入使用后不堪負(fù)荷,很快出現(xiàn)破損等問題;二來,很多公路在設(shè)計(jì)時(shí)未從長遠(yuǎn)發(fā)展角度出發(fā),設(shè)計(jì)道路負(fù)載能力僅能夠滿足眼前的交通承載力,而忽略了若干年后越來越繁重的交通壓力,由于設(shè)計(jì)上道路負(fù)載能力缺少富余量,后期車輛越來越多,交通壓力越來越大,也會(huì)很快導(dǎo)致路面出現(xiàn)質(zhì)量問題。
公路瀝青路面雖然防水性能很好,但是由于長時(shí)期日曬雨淋,加之道路負(fù)載嚴(yán)重和施工質(zhì)量等原因,也會(huì)導(dǎo)致道路內(nèi)部受到水害的侵襲影響,從而影響路基質(zhì)量,一旦路基遭到破壞,路面很快會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。一來,道路施工需要做好密封,道路路面使用瀝青材料具有很強(qiáng)的防水性,但是道路兩側(cè)的密封性決定了道路是否能夠避開水害的侵襲,如因施工質(zhì)量原因?qū)е碌缆穬蓚?cè)密封不嚴(yán),雨水侵入后對路基造成損害,從而影響了道路路面質(zhì)量;其二,道路兩邊往往會(huì)做綠化建設(shè),兩邊會(huì)栽種大量的林木,且通常根系比較發(fā)達(dá),部分毛細(xì)根系深入到道路路基內(nèi)部,影響路面的結(jié)構(gòu)層,根系的呼吸作用也會(huì)帶來大量的水分,從而造成道路內(nèi)部受到水的侵害,影響到路面的使用質(zhì)量。
公路路面產(chǎn)生病害的另一大因素是施工過程中瀝青材料低質(zhì)劣質(zhì),影響路面鋪設(shè)質(zhì)量,從而產(chǎn)生了大量的病害現(xiàn)象。低質(zhì)量的瀝青材料使用壽命肯定大打折扣,各方面性能也很難達(dá)到技術(shù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),其防水性、延展性以及抗擠壓、耐磨性等都會(huì)受到嚴(yán)重的影響,這也是導(dǎo)致病害出現(xiàn)的最主要因素。如在防水性能方面,優(yōu)質(zhì)的瀝青路面會(huì)形成一道瀝青膜,將水隔絕在外邊,而瀝青材料劣質(zhì),瀝青膜很快會(huì)出現(xiàn)破損,路面出現(xiàn)間隙,防水性失效,從而導(dǎo)致水害從間隙中侵入,瀝青材料內(nèi)受到水害侵襲以后,將會(huì)出現(xiàn)松散、脫粒等現(xiàn)象,也會(huì)影響到瀝青的黏結(jié)性,進(jìn)而在路面形成沉槽、塌陷等質(zhì)量問題。
公路瀝青路面施工結(jié)束以后,需要進(jìn)行專業(yè)養(yǎng)護(hù)處理,否則也會(huì)影響后期使用質(zhì)量,導(dǎo)致路面病害問題的頻現(xiàn)。一來不重視公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工作,路面鋪設(shè)完成以后,養(yǎng)護(hù)工作安排不到位,未按規(guī)定進(jìn)行專業(yè)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)周期也有所減短,為了快速投入使用,減少了養(yǎng)護(hù)管理時(shí)間,導(dǎo)致路面養(yǎng)護(hù)不充分,從而影響后期的使用壽命;二來,施工單位在進(jìn)行公路路面養(yǎng)護(hù)時(shí),選擇使用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)薄弱,養(yǎng)護(hù)技術(shù)條件和養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)等,也是影響路面病害問題產(chǎn)生的原因所在。
瀝青路面出現(xiàn)脫落、坑槽問題是公路瀝青路面中最常見的病害特征之一,脫落、坑槽問題多出現(xiàn)于公路投入很長一段時(shí)間以后,有施工質(zhì)量或外界環(huán)境作用等因素導(dǎo)致。主要原因在于:
(1)瀝青路面表面的瀝青膜失效,導(dǎo)致雨水侵入瀝青混凝土材料,影響瀝青材料的粘接性,受冬夏環(huán)境的熱脹冷縮作用,使得瀝青路面中的材料出現(xiàn)脫落,且水侵入后路基表面結(jié)構(gòu)受到影響,出現(xiàn)松散,進(jìn)而導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉槽。
(2)施工過程中瀝青混凝土材料溫度控制問題,溫度過高或過低都會(huì)影響瀝青材料的粘接性,溫度過高則瀝青黏結(jié)性能下降,溫度過低則瀝青壓實(shí)度不充分,從而影響瀝青路面出現(xiàn)脫落、坑槽等問題。
(3)瀝青攤鋪過程中,攤鋪不均勻,路面厚度不均,部分地面壓實(shí)不充分,一旦受外力作用時(shí),薄弱部分很容易出現(xiàn)沉槽問題。
瀝青路面沉降、塌陷也是公路瀝青路面常見的病害現(xiàn)象之一,近年來,我國瀝青路面局部沉陷問題嚴(yán)重,主要發(fā)生于道路負(fù)載過重、交通繁忙地段,也是瀝青路面極為嚴(yán)重的病害特征。主要原因在于:
(1)路面管理不嚴(yán)格,車輛超載問題查處不嚴(yán),公路路面長期受到超載負(fù)荷影響,久而久之,道路路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到破壞,出現(xiàn)局部沉降、塌陷等問題,如不及時(shí)養(yǎng)護(hù)治理,將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大塌陷范圍,嚴(yán)重影響車輛出行安全。
(2)道路施工時(shí)路基夯實(shí)不到位,路基不穩(wěn),內(nèi)部出現(xiàn)地表不均勻沉降、路基結(jié)構(gòu)塌陷等問題,進(jìn)而也會(huì)影響到瀝青路面的質(zhì)量,帶動(dòng)瀝青路面一起沉降、塌陷。
(3)密封不嚴(yán)或失效后,雨水侵入也會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)軟化、脫落、路基下沉等問題,進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面沉降、塌陷。
裂紋、斷裂問題也是瀝青路面病害中常見的特征現(xiàn)象,根據(jù)不同因素的影響作用,裂紋一般包括橫向裂紋和縱向裂紋等不同形式,局部出現(xiàn)裂紋以后,往往很容易被忽視,如未進(jìn)行及時(shí)處理,一段時(shí)間后,裂紋將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,導(dǎo)致路面出現(xiàn)開裂,甚至整體斷裂的問題,影響公路的正常使用,也不利于車輛出行安全。主要原因在于:
(1)當(dāng)路基及瀝青路面結(jié)構(gòu)層面出現(xiàn)濕軟等問題,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就會(huì)急劇下降,瀝青路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也會(huì)出現(xiàn)不良,進(jìn)而導(dǎo)致路面局部出現(xiàn)裂紋、斷裂等現(xiàn)象。
(2)在路面拓寬、延長、拼接等新舊路面交界處極易出現(xiàn)裂縫或斷裂問題,因?yàn)樾落佋O(shè)的瀝青路面地基往往存在夯實(shí)不充分的問題,而舊的路面已經(jīng)完全夯實(shí),幾乎達(dá)到極限沉陷范圍,當(dāng)新路面投入使用后,經(jīng)過車輪碾壓,新路面如果施工時(shí)未完全夯實(shí),則會(huì)形成沉降,進(jìn)而導(dǎo)致新舊路面拼接處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
(3)當(dāng)溫度和濕度發(fā)生劇烈變化時(shí),也會(huì)影響瀝青路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,如受熱脹冷縮的影響,瀝青路面設(shè)計(jì)施工時(shí)未考慮預(yù)留收縮縫,就會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
車轍和擁包等問題,在瀝青路面病害中也極為常見。其中,車轍是瀝青路面受車輛反復(fù)碾壓導(dǎo)致,而擁包問題也是由于車輛等長年累月地碾壓導(dǎo)致路面出現(xiàn)推移擁包現(xiàn)象,具體的形成原因受設(shè)計(jì)、施工、用材、環(huán)境等多方面影響。
(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,包括路基及路面的承載能力計(jì)算、瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)、公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、路面的排水設(shè)計(jì)等,這些關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理,路面病害問題也就避免不了。
(2)施工方面質(zhì)量管理問題,瀝青路面鋪設(shè)時(shí)厚度不均勻、路面壓實(shí)不充分、路面熱穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)、瀝青材料質(zhì)量不合格等問題,這些重點(diǎn)問題如果施工過程中未進(jìn)行有效管控,則車輛反復(fù)碾壓后很容易出現(xiàn)車轍、推移、擁包等病害現(xiàn)象。
(3)交通環(huán)境和氣候環(huán)境影響,如車輛超載嚴(yán)重,路面遭受經(jīng)常性的車輛超載碾壓,很快就會(huì)出現(xiàn)凹陷的轍痕;又如瀝青受高溫影響后會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,重型車輛碾壓后就會(huì)出現(xiàn)車轍等問題,且瀝青路面軟化后,重型車輛的經(jīng)過也會(huì)導(dǎo)致路面推移、擁包等問題出現(xiàn)。
稀漿封層處理技術(shù)在公路瀝青路面病害預(yù)防及養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)用廣泛,該處理工藝技術(shù)成熟、實(shí)施簡單、應(yīng)用范圍廣,對一些路面輕微損傷的養(yǎng)護(hù)處理作用效果顯著,如路面出現(xiàn)車轍、輕微裂縫或防滑性能降低等問題時(shí),推薦使用稀漿封層技術(shù),可有效恢復(fù)路面的基本結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,延長路面的使用壽命。稀漿封層處理技術(shù)主要應(yīng)用原理是通過采用專業(yè)配比的稀瀝青混凝土漿液,在車轍、裂縫或出現(xiàn)防滑性下降的路面表層涂刷,均勻涂抹后,經(jīng)過壓路機(jī)均勻壓實(shí),在經(jīng)過必要的養(yǎng)護(hù)處理即可投入使用,該技術(shù)應(yīng)用處理以后,瀝青路面的防滑性、防水性、耐久性等大幅度提升,使用壽命也得到有效延長,是一種簡單有效的養(yǎng)護(hù)處理方式。
微表處理養(yǎng)護(hù)預(yù)防技術(shù)也是針對瀝青路面輕微病害問題進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)治理,主要是提前解決微小病害問題,防止病害特征進(jìn)一步擴(kuò)大嚴(yán)重。在使用微表處理養(yǎng)護(hù)預(yù)防技術(shù)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)處理工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,避免出現(xiàn)差錯(cuò)。首先,要對養(yǎng)護(hù)所用的漿液黏稠度進(jìn)行合理把控,按照混合漿液配比要求配置,嚴(yán)格控制漿液內(nèi)的含水比例,以此控制漿液的黏稠度;其次,提高混合料的和易性和穩(wěn)定性,微表處理養(yǎng)護(hù)中需要混合料和易效果突出,性能穩(wěn)定,通過調(diào)整混合料中骨料、細(xì)料等比例,控制混合料的延展性和穩(wěn)定性;此外,攤鋪時(shí)注意控制攤鋪速度,并用鋼尺檢驗(yàn)攤鋪厚度,要做到速度勻速、厚度均勻、寬度一致,攤鋪完成后應(yīng)進(jìn)一步做壓實(shí)處理,避免處理養(yǎng)護(hù)不到位出現(xiàn)二次病害現(xiàn)象。
在瀝青路面出現(xiàn)大的裂縫時(shí),可采用裂縫灌封膠處理技術(shù),可以快速修復(fù)較大裂縫病害問題。首先,市場上的灌封膠類型很多種,施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,合理選擇灌封膠的類型,同時(shí),應(yīng)保證選用灌封膠的質(zhì)量優(yōu)良,能夠應(yīng)對復(fù)雜多變的道路交通環(huán)境和氣候環(huán)境,提高使用過程的灌封效果;其次,灌封膠涂抹前,應(yīng)使用專業(yè)設(shè)備對裂縫四周開槽,沿裂縫方向順開,直至裂縫四周露出新的切面,開槽的寬度應(yīng)適中,不應(yīng)過大,開槽后,對槽縫處進(jìn)行清理,清除四周雜物,保持槽內(nèi)的干燥性,避免影響灌封膠的密封性能;此外,灌封膠施工時(shí),應(yīng)采用導(dǎo)熱油設(shè)備自上而下灌注,灌注結(jié)束后進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù),投入使用前可在灌封處撒上部分西砂或滑石粉,對新治理后的路面起到臨時(shí)保護(hù)作用。
超薄超黏磨耗層技術(shù)也是瀝青路面養(yǎng)護(hù)處理中常用的技術(shù)方式,其中,超薄磨耗層技術(shù)主要針對微小型的裂縫問題進(jìn)行處理,通過將乳化的瀝青和混合料融合后攤鋪在病害表面,解決微小的裂縫問題,同時(shí),路面出現(xiàn)輕微破損、泛油、老化等問題時(shí),也可使用超薄磨耗層處理;超黏磨耗層技術(shù)則應(yīng)用于相對嚴(yán)重的病害問題,例如大的車轍、較大裂縫以及沉槽等病害問題,超黏磨耗層處理時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要,合理控制混合料的黏度,攤鋪時(shí)同樣要求均勻流速、均勻厚度,并壓實(shí)、平整,做好必要的養(yǎng)護(hù)處理。
公路瀝青路面質(zhì)量不僅影響著道路交通的正常運(yùn)行,同時(shí),也影響著民眾日常車輛出行的行駛安全,為此,施工企業(yè)在鋪設(shè)瀝青路面時(shí),必須加強(qiáng)路面鋪設(shè)質(zhì)量,嚴(yán)格把控瀝青材料配比,認(rèn)真分析瀝青路面病害特征及產(chǎn)生和影響因素,同時(shí),提高瀝青路面施工和養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用水平,減少瀝青路面病害問題的發(fā)生,提高瀝青路面的使用壽命。