李東旺(重慶鐵發建新高速公路有限公司,重慶400000)
高速公路瀝青路面常見病害處治措施探討
李東旺(重慶鐵發建新高速公路有限公司,重慶400000)
高速公路瀝青路面投入使用后,經歷了風吹日曬,常會出現不同程度的病害,對高速公路通行狀態產生影響。本文就簡單的工程案例分析了高速公路瀝青路面常見病害,并提出了相應的處治措施,以供相關人員參考。
高速公路;瀝青路面;常見病害;處治措施
瀝青混凝土具有較好的力學性能以及耐久性,因而被廣泛的應用到了交通工程中,而高速公路作為交通系統的一個重要組成部分,路面上行車多,車速較快,瀝青路面發生病害的速度也較快,因此,想要確保瀝青路面的質量,就必須綜合考慮各方面的影響,根據病害產生的相關因素,選用科學合理的處理措施,才能優化高速公路的交通環境。
2.1 工程案例
對某舊路進行分析發現,該高速公路于2009年進行了大修,路面結構層為20cm水泥穩定砂礫基層+5cm中粒式瀝青混凝土下面層+4cm細粒瀝青式混凝土上面層。本項目交通量較大,根據調查顯示,交通流量達到4500輛/d,其中重型車輛占30%左右。自2008年的夏季至今,這段路面不斷有車轍產生。據調查發現,其路面出現的最大車轍有10cm的深度,同時路面還有網狀裂縫,由于車輛的荷載最終形成坑槽,給車輛安全行駛帶來極大隱患。基于此,該公路所處地區的公路養護單位將路面出現車轍嚴重的路段進行銑刨后重鋪,但是并沒有從根本上消除車轍病害。對該高速公路進行分析并總結,發現了高速公路常見的幾種病害,具體如下所述。
2.2 常見的幾種病害
2.2.1 裂縫
其為瀝青路面發生機率最高的病害,其可分為橫向、縱向、網狀裂縫,干擾了高速公路瀝青路面的外觀和安全性,促使水分滲入到瀝青路面的內部,破壞內部結構。
2.2.2 車轍
此類病害分為流動性車轍、結構性車轍兩部分,當瀝青路面承受的荷載過大時,就會出現車轍問題。
2.2.3 坑槽、松散
當面層的材料未正確的組合,施工的質量較差或者材料的粘結力不足時會導致面層混合料的集料之間粘結力不夠而發生成片散開的問題。而這些松散的材料在受到車輪后的真空吸力后或者受到風雨的影響而脫離路面,形成了大小不一的坑槽。究其原因在于瀝青路面的結構遭到了破壞,常會發生路面松散,而初期的坑槽比較大,且受到來自荷載以及車輛壓力等多種作用力后,會導致坑槽被破壞的速度逐漸加快,高速公路瀝青路面失去穩定性,行車的風險大大增加。
2.2.4 泛油
此類病害破壞了瀝青路面的表層結構,影響到結構的安全和強度,泛油不均勻的分布在高速公路瀝青路面的表層,干擾路面結構的壓實度,促使高速公路瀝青路面,面臨很大的結構風險,不利于通車的安全性和穩定性。
2.2.5 沉陷
發生沉陷的主要原因在于未能夠較好的壓實路基,或者地基的土質較差,受到來自地下水的入侵后,路基不夠穩定以及受到行車荷載等多種作用力后,發生了豎向的變形,使得路面局部出現了下沉。而路面結構所具有的變形能力難以承受大的彎曲變形后,則路面則會出現裂縫,最終形成了網裂。
2.2.6 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。
3.1 裂縫治理
高速公路瀝青路面的裂縫病害,處治方式分為三種,主要是根據裂縫的性質安排的。結合高速公路瀝青路面裂縫病害,分析處治措施的應用,如:①瀝青路面寬度<3mm,使用專門的修補膠,涂抹在路面裂縫的位置,防止水分滲透到高速公路瀝青路面內部,防止裂縫再次擴大;②裂縫寬度在3~5mm之間,先借助壓縮空氣,清理高速公路瀝青裂縫的表層,清除雜物,再用熱瀝青、改良瀝青,灌入到裂縫內,促使修補材料緩慢的流入到縫隙內,針對此類瀝青路面裂縫,也可以借助開槽機,將砂?;旌蠟r青填入到裂縫內,利用烙鐵封住表層,涂抹防水材料;③裂縫>5mm,在裂縫的兩側,開出5cm的槽口,向下開挖大概6cm的深度,保持10cm的寬度,清理裂縫后,灌入稀釋的瀝青,在涂抹粘層油,確保灌入的瀝青與原本的瀝青路面結構,保持一定的粘結性。
3.2 車轍治理
高速公路的車轍,對瀝青路面結構有破壞性,增加了高速公路的運行負擔,車轍病害的表現也有多種。例舉高速公路瀝青路面車轍的處治措施,如:①車轍深度<10mm,如果瀝青路面、基層的連接比較好,采用熱烘的方法,加熱車轍的位置,促使瀝青路面軟化,混合料加入到車轍的位置,壓實,車轍>10mm,對車輛有很大的安全干擾,先采用銑刨機,刨除高速公路瀝青路面的面層結構,清理雜物,噴撒粘層油,在使用土工合成材料鋪設,利用機械攤鋪的方式,保障修復路面與原有路面的壓實度;②高速公路瀝青路面結構內,由于沉降或強度問題引起的車轍,需要先處理好基層結構,在按照普通車轍的處理方式進行,用于提高瀝青路面的穩定性,解決車轍的問題。
3.3 坑槽治理
高速公路的坑槽處治,分為面層和基層的坑槽處理。分析瀝青路面坑槽處理的措施,如:①面層坑槽處理,面層坑槽,分布在高速瀝青路面的局部位置,遵循“圓洞方補,斜洞正補”的原則,修補后的四周線,需要和中心線保持垂直、平行的關系,坑槽開挖的面積,要大于實際瀝青路面的坑槽面積,將鋸縫機對準坑槽,挖出槽底的雜物,在坑槽底部和四周,涂抹上粘層瀝青,采用與高速公路瀝青路面性能相近的修補材料,由兩邊向中間推進,注重整體的鋪筑方式,提高坑槽填充的壓實度;②基層坑槽處理,高速公路在處理基層坑槽時,標記出坑槽的具體位置,鋸縫機挖開坑槽的四周,挖除有坑槽病害的土體,清理基層槽底,使用混合的填筑料,按照分層夯實的方式,維護坑槽壓實度,待基層坑槽處理后,還需在頂面上噴灑透層油,覆蓋無紡土工布進行養護。
3.4 泛油治理
高速公路瀝青路面的泛油病害,其在處治上工藝簡單。路面泛油的面積小,利用高溫加熱的方法,鏟除瀝青路面上泛出的油,處理好后,把碎石子、石屑的混合物,在高溫軟化的條件下,壓入到瀝青路面內,提高瀝青路面的強度和穩定性,路面穩定后通車即可。路面泛油量和泛油面積比較大時,會影響到通車的安全,修復時,需要暫時停止通車,處理好后在通車,以此來提高路面的結構水平,保障高速公路瀝青路面的質量和性能。
3.5 沉陷治理
處理高速公路瀝青路面出現的沉陷問題,則先要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6cm)→分層壓實,壓實度達到96%以上→冷卻到50℃以下時開放交通。
3.6 橋面推移治理
當橋面發生推移后,行車的安全會受到影響,為了確保行車的安全則需要產出橋面推移,并對水泥混凝土橋的橋面進行鑿毛,而后進行鋪裝,使得水泥混凝土跟瀝青混凝土之間的摩擦力有所增加,再加鋪瀝青混凝土磨耗層。值得注意的是,拌和瀝青混凝土時要控制好拌和的質量,減少瀝青以及細集料的含量,使得攤鋪過程中要防止出現離析問題,遵循相關的技術規范和要求進行攤鋪,從而提高瀝青混合料的穩定性。
4.1 對材料配比進行合理規劃
高速公路瀝青路面在施工中,應該嚴格管控材料的入場質量,嚴格規劃材料的配比,確保瀝青材料可以根據配比進行配合,用于提高瀝青路面的質量水平。瀝青路面材料的質量,與高速公路的性能存在直接的關系,規劃材料配比,不僅能夠保證材料的質量,還能加強高速公路瀝青路面的強度,延長高速公路路面的使用壽命,同時還能提升路面的耐磨性能。高速公路瀝青路面材料配比時,要特別注意用量的控制,禁止各項材料的用量超標,保持材料在施工現場的性質,按照最佳的材料配比方案,配置公路瀝青路面的施工材料。
4.2 注重攤鋪工藝的完善
攤鋪是高速公路瀝青路面施工的核心工藝,路面攤鋪時,最好采取一次性攤鋪的方式,由此才能提升路面的工藝水平。攤鋪的過程中,要注意裂縫的預防,防止攤鋪時出現裂縫,保障路面的平整度。高速公路瀝青路面,攤鋪幅度很大,需要采取分段攤鋪的方式,采取兩臺攤鋪機,同時運行,縱向接縫的位置,控制在2.5~5cm的重疊區域,由專業的攤鋪人員操作,避免出現攤鋪問題。
4.3 對碾壓施工進行嚴格的把控
碾壓工藝關系到高速公路瀝青路面的耐久性、強度。高速公路瀝青路面,在碾壓工藝的作用下,提升路面結構的壓實度。瀝青路面碾壓之前,先要安排碾壓試驗,經過室內的試驗后,才能準確的把控碾壓的過程,再落實碾壓施工,完善碾壓的過程。
總而言之,高速公路的病害種類較多,不同的地域,不同的環境,出現病害的情況也不同,要根據高速公路的實際情況,對病害產生的原因進行分析,并有針對的進行處治,科學養護,以便更好的恢復公路的使用功能,為社會提供安全、舒適的交通運輸環境。
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U416.217
A
2095-2066(2016)30-0186-02
2016-10-12
李東旺(1970-),男,工程師,本科,主要從事高速公路方向工作。