李成成
摘要:白加黑路面就是利用原有水泥混凝土路面基層,通過對其進行處理后在其頂面鋪筑瀝青混凝土結構層。采用瀝青混凝土結構對原路面的修整、改造及罩面施工,可有效延長高速公路的使用年限以及提高整體的行車舒適性。此類方案目前被很多高速公路維修及升級改造項目所使用,其具體實施可根據原路面情況采用局部修整、分段落改造以及全路段罩面施工等多種加鋪方式。本文從高速公路白加黑路面的特點出發,對白加黑路面的病害種類進行分析,提出了白加黑路面病害防治的措施。
關鍵詞:高速公路;白加黑路面;病害;防治措施
高速公路白加黑路面本質上屬于修補或加鋪工程,所謂“白加黑”實際上是針對水泥混凝土和瀝青混凝土的顏色而言。原混凝土基層質量、剛柔性材料層間結合等因素使其出現問題的頻率較高,常見質量問題即為瀝青修補或加鋪部分的“病害”。相關的路面病害具有缺陷性和危害性的雙重屬性,所謂缺陷性即指“病”,出現了質量問題就形成了“病”,危害性即指“害”,是指對于高速公路行車安全、使用性能造成的一定的風險。
故此,對于此類路面工程所出現的病害情況進行處理之前,應首先對其成因及影響因素分類別進行分析總結,再有針對性的對不同病害類型采取有效的防治措施減少其危害性,提高路面工程的總體質量。
一、高速公路白加黑路面常見的病害種類及其危害
(一)裂縫
裂縫病害有著相對復雜的成因,主要表現為路面通縫、網狀縫、平行縫等形式。由于水泥混凝土和瀝青混凝土的柔性剛柔特質差異,二者的結合面往往會由于變形不一致而產生裂紋,這種裂紋隨著高速路上車輛荷載的作用,加之溫度應力作用下使得這種不均勻形變加劇,從而使其裂縫擴展延伸,尤其是在原水泥混凝土板橫縱向接縫處,較容易形成自下而上的反射裂縫,最終表現為路面的病害,對高速公路的使用和安全造成不同程度的影響。
裂縫對于高速公路的工程質量和行車安全的危害主要體現在裂縫可能引起瀝青混凝土加鋪部分產生松動甚至結構層脫離的情況;在車輛形式速度較快的情況下,嚴重的裂縫會給車輛造成劇烈振動,對行車安全帶來較大的安全隱患的同時,又造成裂縫的進一步擴展延伸,形成一種病害與危險因素的惡性循環,這種狀態存在越久,危害性就越大。
(二)坑槽
坑槽是指因為瀝青鋪筑或修補的部分結構遭到外力損壞而形成的局部缺損,導致路面出現局部破損坑洞的現象。坑槽的成因主要有如下三種因素,一是由于路面水及結構水的侵蝕,引起局部水泥混凝土基層和瀝青面層之間的粘結性遭到破壞,出現坑槽;二是由于油污類有機溶劑對路面造成污染和侵蝕而造成,由于汽油、柴油等有機溶劑對瀝青具有溶解能力,當瀝青混凝土中的瀝青被溶解后,骨料之間失去粘合能力,早期形成局部的松散,隨著行車荷載作用最終變成坑槽;三是由于高速路面行車速度快,對路面的碾壓和振動大,產生機械破壞形成坑槽。
各類因素造成的坑槽病害均會對路面行車安全帶來威脅,相比裂縫病害,坑槽對交通車輛造成的震動更加劇烈;嚴重的坑槽甚至可以導致機車輪胎直接陷入其中,造成追尾、側翻等嚴重交通事故。
(三)凹陷
凹陷是指瀝青加鋪層因其自身結構的機械承載能力不足,或由于其下部基層出現局部破壞等情況,在長期交通荷載作用下,出現局部下沉、塌陷的現象。凹陷與坑槽的相比,都是出現了低于面層的局部凹坑,但坑槽是由于瀝青加鋪層局部缺損造成,整體性遭到破壞,而凹陷則保持了與路面整體面層的整體性;坑槽是相對脆性的破壞,坑槽周邊存在粗糙面,易對車輛輪胎造成破壞,凹陷屬于柔性破壞,邊緣光滑,對機車輪胎的破壞力較小。
凹陷同樣會導致機車振動;較大的凹陷會造成路面積水,影響高速公路的使用安全。
(四)車轍
車轍主要是由于瀝青面層受車輛高頻、反復的碾壓,導致行車道內形成縱向碾壓痕跡。車轍病害成因主要是由于交通荷載的作用造成,尤其是大型自卸車、運輸車等等重型車輛的荷載作用;另外車輛的超載、超重也會加劇車轍的形成。對于高速公路而言,大型車行車道往往最先出現車轍病害,而隨著通車使用時間的推移,行車道及超車道也先后會出現不同程度的車轍病害。
車轍病害所形成的路面車輪碾壓痕跡,不僅影響路面平整度,容易造成局部積水,而且其碾壓痕跡對車輛輪胎也會形成引導作用而改變正常行車方向,在一定程度上影響車輛的正常行駛。
二、高速公路黑加白路面病害的處理措施
上述幾種高速公路黑加白路面病害是最常見的病害類型,這些病害往往是多種形式同時出現、相互關聯,對工程質量和行車安全造成影響,應采取相應措施進行處理。
(一)裂縫的處理原則及措施
根據裂縫的寬度、形狀和破壞形式,采取不同的處理措施?;舅悸啡缦拢瑢τ诰€狀單一分布的裂縫,在其寬度未達到限值,且未形成貫通縫的情況下,可以采用瀝青砂等柔性材料填補,避免路面水下滲,防止病害進一步發育及加深。
對于貫通縫、網狀縫或者寬度達到允許值上限的裂縫,要根據其具體病害程度對瀝青混凝土加鋪部分進行鑿除,并重新鋪裝;嚴重情況下,還需要對其下部水泥混凝土基層進行處理后,在重新鋪裝。在處理下承層及重新加鋪瀝青混凝土的施工過程中要嚴格控制施工質量。
(二)坑槽和凹陷的處理原則及措施
坑槽和凹陷的大小、深度在規范允許范圍內的坑槽采取瀝青混合料局部填補措施,而對于病害程度超出范圍的情況,則需將原瀝青鋪裝層及水泥混凝土基層破除,重新在凹陷或者坑槽處鋪裝基層及面層,在施工過程中要保持剛柔性材料層間粘結力,針對破除、清理等工序要加強管理。
(三)對于車轍的處理
對車轍的處理思路應該根據其長度、寬度、深度制定有針對性的處理方案,由于車轍病害的處理面積相對于凹陷和坑槽病害相對較大,工程造價較高,故此一般情況下,針對車轍的處理需進行綜合評估后采取填補、重新鋪設等處理措施。
三、高速公路黑加白路面病害的處理原則
(一)預防為主的原則
首先要保證工程建設、改造維修的質量;所選的材料強度、剛度要滿足設計要求和規范標準,不得降低設計強度;其次在高速公路使用過程中,管理部門要嚴格限制超速、超載車輛行駛,避免對路面結構造成機械損壞;再者要加強對路面的養護和清理,及時清理路面油污、雜物、冰雪等。
(二)規范化標準化原則
遵循規范化、標準化的原則,處理措施和方案要嚴格按照規范標準和設計要求,在不能確定其影響和相關參數的情況下,要征求原設計單位或者第三方具備相應資質的專業機構的意見。處理過程要依法依規進行。
(三)綜合治理原則
針對其病害相互關聯等特點,首先將各種病害因素的形成原因、造成的影響和治理方案進行專業分析和綜合評估,再根據分析及評估的結果,制定科學和有效的處理方案;其次將病害治理與道路交通治理相結合,對病害進行處理維修的過程中要采取必要的限行、減速等措施,且在一定時間段內治理的路段進行交通管制,給其足夠的養護和質量形成周期,才能從根本上降低甚至解決病害因素及其帶來的風險。
四、結論
高速公路白加黑路面病害對高速公路的質量和交通運輸安全造成影響,按照形成機理和表現形式的不同,病害可以分為裂縫、坑槽、凹陷、車轍等多種類型。每一種類型都對道路的使用和車輛運行安全造成威脅,且每一種類型直接往往相互影響,互為因果。因此要在預防為主、標準化規范化、綜合治理的處理原則上,對高速公路白加黑路面病害采取相應的評估和處理措施。確保高速公路的質量可靠、運行平穩,保證通行車輛和人員的生命財產安全。
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