【摘要】高速公路瀝青混凝土路面依其優良的平順性,維護方便快捷,行車振動小,噪音低的特點,在高速公路建設中得到了極其廣泛的應用。為了滿足振動小,噪音低,行駛高速安全舒適,道路使用長久等要求,要求在實際工程施工中要嚴把施工工藝關,確保工程質量。
【關鍵詞】高速公路;瀝青混凝土;質量控制;病害成因;養護措施
1.瀝青路面的施工質量控制
(1)在瀝青混凝土路面施工中無論是成本還是質量方面,材料因素都有著絕對的重要性。材料質量的控制從很大意義上講也就是路面結構層質量的控制。適宜的原材料,正確的目標配合比是生產合格瀝青混凝土路面的前提。
(2)嚴格把好質量關。完善攤鋪、壓實工藝,確保瀝青路面各項指標達到規范要求。現場攤鋪最好采取混合料二次拌和設備,以減少骨料離析。控制好攤鋪溫度以防溫度離析,控制好壓實度。
2.路面病害成因分析
2.1縱向裂縫
2.1.1路基原因
有些縱向裂縫路段處于丘陵低洼、河谷處,天然含水量較高,在設計時未發現或未作特別處理,在施工時也未作等載或超載預壓,在高填土后,地基出現不均勻沉降,造成路面縱向開裂。有些路基雖作了清淤或換填處理,但處理不徹底或回填材料控制得不好,也會因不均勻沉降造成路面縱向開裂。
2.1.2路基施工原因
施工時路堤填料粘土塊粉碎不足,致使路基壓實不均勻;暗埋式構造物處因構造物長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠;有些加減速車道與行車道拼接段不同步施工,且拼接處理不好導致路基沉降不均勻。
2.2橫向裂縫
2.2.1基層反射裂縫
一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫;另一方面基層材料因溫差而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使瀝青面層底面承受拉力,隨著溫濕循環變化、行車荷載反復作用從而導致面層底面裂縫沿豎向擴展到路表,形成瀝青路面橫向裂縫。
2.2.2瀝青混凝土的溫縮裂縫
瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫。
2.2.3差異沉降
在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處、新舊路基結合處,因地基或路基與構造物質差異沉降導致基層的開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
2.3網裂、沉陷、坑槽
2.3.1基本施工質量差
由于半剛性基層的整體強度與材料、拌和、攤鋪、養生等多種因素密切相關,任何一個環節出問題均可導致其不能形成均勻堅固的板體結構,從而因半剛性基層局部強度不足而引起瀝青面層開裂,雨水從裂縫浸入,并滲入到基層表面,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,使瀝青路面面層產生網裂、沉陷,進而形成坑槽。
2.3.2瀝青路面空隙率過大
瀝青路面空隙率過大,致使雨水侵蝕面層,經過凍融循環、動靜荷載作用逐步形成坑槽。
2.3.3瀝青與石料粘結性差
但在瀝青混合料生產時,因石料的差異性或瀝青用量偏小,使得瀝青與石料的粘結力不足,使混合料逐步松散,進而形成坑槽。
2.3.4車輛油漬污染
汽車油污滲入路面空隙,使瀝青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。
2.4車轍、推移
2.4.1行車荷載的影響
高速公路的交通渠化現象導致行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的轍槽;重車普遍超載,導致當量標準軸載作用次數大大增加,加速了車轍、推移形成。
2.4.2基層施工質量差
因施工質量問題造成基層整體強度不足,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
2.4.3瀝青面層高溫穩定性差
瀝青混合料是一種彈塑性材料,由于瀝青、礦料的選材不當導致瀝青混合料的高溫穩定性差、抗塑性變形能力低,使得面層混合料產生橫向流動而形成轍槽和推移。
3.路面病害處治方法
3.1路面坑槽
高速公路的路面坑槽應在不中斷交通的情況下快速修補好,這需要先進的路面綜合修補設備作保證。目前路面坑槽的修補方法根據使用的路面綜合修補設備分為兩種,一種為冷補法,一種為熱補法。冷補法可適用于不同深度的坑槽修補,但修補接縫處易因處理不當出現唧漿。熱補法可基本適于全天候修補坑槽,但對于較深的坑槽修補效果不易保證。
3.2路面沉陷及變形
路面沉陷及變形的發展是一個漸變的過程,路面沉陷及變形積累到一定量時對行車的平整舒適有明顯的影響,此時,無論沉陷及變形是否穩定都必須進行處治。因此,應加強觀測以確定沉陷及變形處治的合理時間處治的方法主要為銑刨沉降段路面,進行重新攤鋪。
3.2.1測定標高、確定銑刨范圍
沉降使得路面縱、橫坡都發生了變化,可通過測量中央分隔帶與超車道、超車道與行車道、行車道與緊急停車帶的分界標線及緊急停車帶外側邊緣線4條縱線的標高變化圖,以4條縱線的標高變化圖穩定處作為維修的起、終點。
3.2.2銑刨原路面
沉降段按單幅全斷面進行銑刨,可以超車道與行車道分界標線右邊緣為界分兩次施工,先施工行車道及緊急停車帶,后施工超車道,銑刨后應切縫清理路床,以保證接口平順。
3.2.3噴灑粘層油
3.2.4掛線調標高
對于重鋪路面標高與原路面標高差在3cm 以內的,可以全部銑刨原瀝青路面上面層。一次攤鋪成型于標高差超過3cm的,在銑刨原瀝青上面層后,分兩次攤鋪、兩次調平,在保證上面層厚度的前提下,先用上面層材料找平中間層,然后再攤鋪上面層。
3.2.5碾壓成型
對于因基層和路基結構破壞引起的沉陷,應先處理好基層和路基才可修復面層。
3.3路面裂縫
(1)對于由基層開裂引起的反射裂縫及由瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬在3mm以上可采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵、縫寬在5mm以上可采用砂粒式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實。
(2)對于由地基沉降引起的橫向裂縫,則需沿橫縫兩側各50cm-100cm范圍開槽,挖除上面層,將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格柵,重新攤鋪上面層。
(3)對于尚未穩定的縱向裂縫,可根據裂縫成因,采取排水、邊坡加固等配套措施,以加快裂縫的穩定。
3.4路面車轍推移
(1)對于連續長度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。
(2)對于連續長度超過30m、轍槽深度大于8mm、行車擺動運且跳動感明顯的,應采取銑刨路面上面層或中上面層、重新攤鋪面層的方法。
(3)對于車轍深度大于2cm行車嚴重顛簸的,應采取銑刨中上面層或全部面層、重新攤鋪面層的方法,可參見路面變形和沉陷處治方法。
(4)對于因基層施工質量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層。
4.養護措施
高速公路建成通車,瀝青路面進入養護期,設計、施工的因素已經定型,養護控制最主要的措施是:一要防水,二要排水。坑槽的處置既要“防”又要?補?。
(1)做好排查統計,對路面滲水部位采取預防措施,做霧封層或涂刷LTC養護劑;出現裂縫的部位及時填灌。
(2)確保排水系統通暢,定期疏通橋梁泄水孔、路面泄水槽、路基邊溝。
(3)根據現場情況及時修補坑槽,修補要到位,寧大勿小,以防引起更大破壞,坑槽周邊及下承層涂抹乳化瀝青,新舊路面連接處以瀝青或灌封膠填灌,防止水分下滲。
(4)根據瀝青路面使用的實際情況,通車2-4年作為預防措施,可采用霧封層或微表處作大面積防水處理,以減少坑槽出現,從而延長瀝青路面的使用壽命。
5.結束語
現代公路運輸的發展對公路的運載能力提出了新的要求,在多年來的工作實踐中,對我國當前公路出現的問題做了分析,并提出加強公路養護的相關措施,以及在公路建設施工中的建議。