高速公路瀝青路面常見病害及處理方法

蘇定軍

1 概述

中國高速公路從零起步,經過20年的飛速發展,取得了舉世矚目的成就,高速公路總里程躍居世界前列。高速公路建成通車后,隨著通車年限的增長以及交通量的不斷增加,瀝青路面各種病害也接踵而至。為了保障暢通與提高公路的服務質量,為社會提供高效優質的通行環境,必須對高速公路的各種病害進行及時的處理,保障過往車輛的行車安全。危害高速公路行車安全的瀝青混凝土路面病害種類很多,常見的有沉陷、坑槽、車轍、裂縫、橋面推移等病害。通過對高速公路瀝青混凝土路面幾種常見病害進行分析,提出相應的處理方法。

2 高速公路瀝青路面常見病害

瀝青混凝土路面病害共分11類21項,高速公路瀝青路面常見的、嚴重影響行車安全的病害有沉陷、坑槽、車轍、橋面推移、裂縫等。

2.1 沉陷

沉陷指路基壓實度不夠或地基土質不良,在地下水的浸入、路基不穩定因素和行車荷載等作用下產生的不均勻的豎向變形而導致路面局部下沉的現象。在JTG H20-2007公路技術狀況評定標準中將大于10 mm的路面局部下沉定義為沉陷。沉陷給高速公路帶來的危害很大,嚴重影響交通安全,在實際養護工作中必須及時處置。

2.2 坑槽

杭槽指在行車荷載等外力作用下使得路面骨料局部脫落而產生的深度大于2.5cm,面積大于0.1 m2(約0.3 m×0.3 m)的坑洼。

2.3 車轍

輪跡處深度大于10 mm的縱向帶狀凹槽(轍槽)稱為車轍。車轍是在車輛的反復碾壓下產生永久變形和塑性流動而逐漸形成。由于瀝青混合料具有一定的蠕變和應力松弛現象,在行車載荷作用下,當瀝青混合料的受力超過其彈性極限和屈服點,就可能產生塑性變形,不斷積累形成車轍。它通常是在伴隨瀝青面層壓縮沉陷的同時出現側向隆起,二者組合起來構成的。

2.4 橋面推移

由于橋面水泥混凝土鋪裝層與瀝青混凝土面層之間摩擦力小,瀝青混合料在行車荷載的作用下沿橋面的縱向發生位移,形成推移。

2.5 裂縫

裂縫是瀝青混凝土路面最常見的病害之一,按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫和反射裂縫四種。橫向裂縫一般比較規則,與路中心線基本垂直,縫寬不一,每隔一定的距離產生一道裂縫,縫長貫穿部分路幅或整個路幅。寧夏的高速公路裂縫以橫向裂縫較為常見。

3 常見病害的處理方法

3.1 沉陷處治方法

確定修補范圍并劃線,用液壓工作站切開沉陷范圍四周的瀝青面層和水穩層部分實施修補,其挖補工藝流程為:劃定維修范圍→沿范圍四周鋸縫→鑿除病害層→清除廢料→高壓吹風機將修補界面吹凈→重新添加級配料→整平壓實→灑粘層油布滿界面→分層填筑(厚度不大于6 cm)→分層壓實,壓實度達到96%以上→冷卻到50℃以下時開放交通。

3.2 坑槽的修復

用切割機將修補的范圍按幾何形狀切割清除。檢查基層,基層完好時,將基層清掃干凈,在坑邊和坑內灑刷粘結瀝青,用瀝青混合料填筑、整平,用光輪壓路機碾壓密實,使新舊混合料緊密無縫隙,開放交通。

3.3 車轍處理方法

瀝青路面的車轍病害根據其嚴重程度可以選擇不同的處治方法,如銑刨攤鋪等。下面就結合寧夏高速公路處理車轍的實例對銑刨攤鋪施工方法做簡要介紹。首先對車轍進行調查,確定需要進行車轍處理的路段樁號、工程數量,然后編制預算文件,上報上級交通主管部門審批,進行招投標,確定施工單位,施工,通車。

3.3.1 施工工藝流程

安全標志擺放→路面銑刨→噴灑乳化瀝青→瀝青混合料拌和與運輸→瀝青混合料攤鋪→瀝青混合料碾壓→恢復標線→恢復交通。

3.3.2 注意事項

車轍的形成主要是因為瀝青混合料的高溫穩定性差造成的,因此處理車轍時必須優化瀝青混合料配合比設計,主要是提高混合料的高溫穩定性。瀝青混合料拌和采用改性瀝青,能夠提高瀝青混合料的抗車轍能力、低溫抗裂能力、耐疲勞能力。攤鋪應確保與原路面保持接縫平順。攤鋪及碾壓時必須保證混合料的溫度符合規范要求。壓路機啟動、停止應緩慢,碾壓過程中不得隨意掉頭、剎車。加強料溫控制,不論運距長短,瀝青混合料在運輸過程中均應采取保溫措施,保證到現場的瀝青混合料溫度滿足要求。充分發揮試驗室的作用,試驗室人員要對每批進場的原材料進行各項指標檢驗,確保原材料合格;要對出廠的混合料進行馬歇爾和抽提篩分試驗,保證出廠的混合料合格;同時要實地鉆芯取樣,做密實度試驗,指導攤鋪碾壓作業。

3.4 橋面推移治理措施

由于橋面推移已經影響到行車安全,為了保障過往車輛的行車安全,采取的主要措施是把橋面推移鏟除,然后鑿毛水泥混凝土橋面鋪裝,提高水泥混凝土與瀝青混凝土之間的摩擦力,然后重新加鋪瀝青混凝土磨耗層。為了提高瀝青混合料的穩定性,在拌和瀝青混凝土時嚴格控制拌合質量,適當降低瀝青和細集料的含量,提高混合料中多角碎石顆粒的含量,攤鋪時避免離析現象,嚴格按照瀝青路面施工技術規范控制攤鋪、碾壓溫度等。

3.5 裂縫治理措施

為了防止水進入路面形成病害,采取的主要方法是熱瀝青灌縫。灌縫前,先使用高壓氣泵清除縫內、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內干燥,然后使用灌縫機開始灌縫,灌縫完成后,在其表面撒上粗砂或3 mm～5 mm石屑防止被車輪帶走。中衛公路分局2009年在G6京藏高速公路K1280～K1422段實施了熱瀝青灌縫,從灌縫效果看,有效的阻止了地表水通過裂縫進入路面基層。

4 結語

隨著高速公路使用年限和交通量的不斷增長,高速公路的病害也越來越多,為了給社會公眾提供安全、高效、優質、便捷的通行服務,必須及時有效的處理各種路面病害。隨著科技的進步,路面病害處理的方法也會越來越多,養護工作必須向機械化、高科技、現代化方向發展,才能滿足日益增長的交通需求,為社會提供高效優質的交通服務。

[1] JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養護技術規范[S].

[2] JTG H20-2007,公路技術狀況評定標準[S].

[3] 沈金安.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策[M].北京:人民交通出版社,2004.

[4] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

[5] 王鳳先.瀝青路面裂縫病害分析與防治[J].山西建筑,2008,34(10):300-301.