楊國林
(山西省靜樂公路管理段)
瀝青路面在運營使用階段,受到外部交通荷載以及環境因素的作用,會出現不同程度的早期損壞問題,造成路面結構層的破壞、路用性能以及服務水平的降低,必須采取相應的措施對路面進行養護維修,以及時提高路面結構的強度,恢復路面的正常使用。這就要求瀝青路面管養部門必須深入細致的進行現場調查分析,并結合不同瀝青路面病害特點,有針對性的制定養護維修決策,以及時的改善路面服務質量,延長瀝青路面的使用壽面。
(1)裂縫問題。橫向裂縫出現的原因主要有以下幾方面:基層溫縮產生裂縫,反射到路面面層,導致路面面層產生橫向裂縫;原路面瀝青混合料的低溫抗裂性不足,溫度降低導致路面瀝青混合料收縮,產生的拉應力超過瀝青混合料的抗拉強度而導致開裂;瀝青混合料在車輛荷載的長期作用下,出現疲勞開裂。縱向裂縫主要是由于基層損壞導致的反射裂縫,局部縱縫產生的原因主要是原路面瀝青混合料的低溫抗裂性不足而導致的溫縮裂縫。
(2)車轍。車轍是瀝青路面最為常見的病害問題,造成瀝青路面出現車轍的原因主要有以下幾方面:瀝青混合料的高溫穩定性不足,抗車轍性能較差,在高溫季節,由于溫度升高引起瀝青混合料的軟化,在汽車荷載的反復作用下,荷載應力超過瀝青混合料的抗剪強度極限,導致瀝青混合料內部材料出現橫向位移,隨著時間不斷累積形成車轍;渠化交通條件下,重車及超載車輛基本都在外側車道行駛,造成公路外側車道車轍嚴重。
(3)松散與坑槽。松散問題的出現主要是由于瀝青混合料中集料與瀝青的粘附性較差,或者是瀝青路面的壓實度不足所造成的。由于瀝青路面面層瀝青粘結力較差,礦料未能被瀝青粘牢,在車輛荷載的反復作用下,使瀝青混合料失去應有的抗壓和抗剪強度,瀝青和礦料剝落形成松散病害。坑槽產生的原因則主要是由于裂縫中水分滲入后反復沖刷,造成瀝青混合料松散脫落,逐漸形成坑槽并擴大。
(4)沉陷。造成公路工程瀝青路面出現沉陷病害原因主要有兩方面,一方面是由于公路路基強度不足,路基破壞誘發路面結構的破壞;另一方面則是由于路面基層強度不足導致路面沉陷并引起路面開裂,路面水經裂縫流入基層,導致基層強度進一步降低,使沉陷病害發展加重。
(5)唧漿。唧漿是公路瀝青路面典型的水損害問題,造成唧漿病害出現的原因主要有以下兩方面:路面產生裂縫后,路面水由裂縫滲入基層,引起基層軟化顆粒溶解,在車輛荷載的反復作用下,漿液縱向移動,在路面裂縫處唧出,形成唧漿病害;路面邊緣沒有排出路面層間水的設施,導致路面層間水無法排出,水滲入路面基層使得基層強度降低,進而出現水損害的問題。
(6)路面網裂。網裂屬于瀝青路面較為嚴重的病害問題,造成網裂出現的原因主要有以下幾方面:路面出現橫縫、縱縫后,未及時處治,導致雨水滲入基層,降低了路面結構強度,在荷載的反復作用下,橫縫、縱縫迅速發展,形成網裂,而且通常伴隨唧漿現象;施工作業階段及長期使用過程中瀝青逐漸老化,導致瀝青與集料的粘結力不足,面層材料整體性不強,在荷載和自然環境的共同作用下逐漸產生許多微裂縫,并最終發展成為網裂;原路面病害處置不徹底,導致原病害向上反射,使修補過的區域產生網裂等病害。
對于瀝青路面的病害問題,進行養護維修決策前必須經過全面的試驗檢測,結合路面實際狀況評價結果來確定養護維修技術決策,技術狀況評價分析的內容主要有以下幾方面。
(1)路面平整度。路面平整度是路面服務質量的基本指標,對于路面平整度檢測,通常采用多功能激光斷面儀進行試驗檢測,評價指標為行駛質量指數(RQI)。
(2)路面結構強度。路面結構強度主要采用彎沉值進行反映,檢測主要是采用自動彎沉儀進行試驗檢測,技術指標為標準回彈彎沉。
(3)路面損壞。主要是通過對路面損壞數據進行收集分析,根據路面的折合損壞面積和調查面積,計算路面破損率(DR)和路面損壞狀況指數(PCI),反映路面破損狀況。在完成檢測分析以后,即可對路面綜合狀況進行評定分析,評定標準可以參照表1 執行。

表1 路面指標評定等級及標準
對于公路工程瀝青路面,如果路面彎沉值不足,而且病害問題較為嚴重,則應該采取大修處理,如果路面彎沉在中等以上,病害路段相對較長,則應該進行中修處理。如果僅是局部病害,則只需對病害區域進行局部的處治,本文重點針對瀝青路面局部病害處置,論述養護維修技術,具體的處置方式主要有以下幾種方式。
(1)瀝青路面裂縫處理。如果瀝青路面病害問題僅僅是出現縱、橫向裂縫,并沒有伴隨出現其他病害問題,則可以進行裂縫填封處理,施工處理工藝為采用開槽機沿裂縫方向開V 形槽,并在兩壁涂刷乳化瀝青,然后用瀝青砂回填后壓實。如果除了裂縫以外還伴隨有其他病害問題,則需要采取以下措施進行挖補處理:首先銑刨原面層檢查基層,若基層沒有損壞,則清除浮塵、料渣后并整平后,重鋪面層;當基層僅存在開裂而沒有松散、破碎時,則應該對基層采用開槽機沿裂縫方向開V 形槽,兩壁涂刷乳化瀝青,然后用瀝青砂回填后壓實修補基層,最后重鋪面層;如果基層有破碎、松散時,則銑刨基層,清除浮塵、料渣后,采用瀝青混合料分層回鋪基層,之后重鋪面層。
(2)車轍的處理。對于由于瀝青路面夏季高溫面層軟化后產生的輕微變形,可以不作處理,通過控制行車碾壓恢復路面的平整。對于由于路面磨損形成的路面車轍,則應在車轍位置開槽,并在槽底及槽壁噴灑粘結瀝青以后,在槽內重新填鋪瀝青混合料。對于由于基層下沉造成的車轍,則應開挖路面處置基層后重鋪面層。
(3)松散與坑槽的維修。對于松散病害或者是坑槽深度達到基層的,應將病害區域開挖至基層,并采用貧混凝土或者是水泥穩定碎石對基層進行處置,之后再對面層進行修復。如果養護維修施工期間溫度相對較低,可以采用乳化瀝青冷鋪混合料進行坑槽的填補。對于坑槽的修補應該將坑槽切割為沿順路方向的矩形,由上面層、中面層、下面層直至基層呈階梯狀開挖,在槽壁噴灑乳化瀝青,加鋪土工格柵后填入混合料并,整平壓實完成病害的處理。
(4)瀝青路面沉陷處理。對于出現沉陷病害問題的路段,首先應該銑刨原面層和基層,清除浮塵、料渣并整平后,采用瀝青混合料分層回鋪基層,如果底基層出現損壞,則可以采用貧混凝土進行回填,之后重鋪瀝青面層。一般情況下,對于瀝青路面沉陷病害處理時,通常是瀝青路面的中修罩面階段,因此鋪好瀝青面層之后,還應當及時鋪設上封層后罩面。
(5)唧漿處理。對于唧漿的施工處理除了需要銑刨原面層和基層,重新回填之外,還應當在面層下設置相應的層間排水設施,尤其是在裂縫和沉陷位置必須設置。現階段在養護工程施工中層間排水設施主要是采用設置排水管、集水槽來排除層間水。
(6)網裂處理。由于瀝青路面出現網裂問題時,基層大多都已出現了損壞,因此對于網裂處理主要是在基層采用開槽機沿裂縫方向開V 形槽,兩壁涂刷乳化瀝青,然后用瀝青砂回填后壓實對基層進行修補,之后按照下面層、中面層與上面層的順序依次重鋪。
瀝青路面病害種類較多,造成瀝青路面出現病害問題的種類也多種多樣,在路面養護維修中,應該根據不同路面損壞的特點,結合病害產生原因,有針對性的制定養護維修決策,進而通過維修施工,處理瀝青路面病害問題,起到提高路面強度以及承載能力,延長瀝青路面使用壽命的目的。
[1]任奕,談至明,孫明偉.基于路面性能衰變規律的預防性養護措施和時機選擇[J].公路,2007,(9):201-204.
[2]王娜,劉甲榮,郭建民,等.論濟青高速公路的精細化養護管理[J].公路,2012,(1).