白 云 / 青海省循化公路段
淺談公路常見路面病害處理方法
白云 / 青海省循化公路段
隨著我國經濟社會的進步,公路建設得到較快的發展,建成的公路在運營使用中,會受到多種因素的影響,因而常常出現許多病害,在一定程度上影響了人們的安全出行。文章主要對路面病害成因及處理做出了詳細的闡述。
公路工程;路基路面;病害治理;邊坡;巖溶區;采空區
公路工程是一項繁重復雜的工作,在公路工程建設中,路面病害影響著出行人員的安全,因此需要格外重視。目前我國公路路面的質量問題凸顯,裂縫、坑槽、車轍、水破壞等常見病害,重視對路基路面病害問題的及時有效的解決,有利于確保公路工程的質量。
1.1路面裂縫
裂縫是路面常見的病害之一。公路建成后,都會不可避免地產生形式各異的裂縫。隨著雨水的滲透和路面行車荷載量的增加,路面便會產生結構性破壞。裂縫的形式多樣,可分為縱向裂縫、橫向裂縫和網狀裂縫。
路面裂縫產生的原因有:
(1)瀝青混合料攤鋪時縱向施工搭接不好;舊路改造時,新舊路面結合部處理不當;地基填筑時,壓實度不達標,出現沉降。這些都使路面極易產生縱向裂縫。
(2)瀝青是一種對溫度反映極其靈敏的材料。溫度的下降使混合料變硬變脆,收縮變形,由公路表面向下延伸,形成上寬下窄的橫向裂縫。并且隨著時間的增長和行車荷載量的增加,橫向裂縫會加劇。
(3)若瀝青混合料的品種和質量較差,無法滿足相關質量標準,瀝青與石料粘結性差,或者在路面出現橫向裂縫和縱向裂縫的情況下未及時修補,致使雨水下滲,便會產生網狀裂縫。
1.2車轍
隨著公路行車荷載量的增加,瀝青混凝土的強度逐步降低,車輛輪跡帶下易形成縱向連續下沉,在路面上呈現帶狀凹槽,同時使兩側路面有不同程度的隆起,形成嚴重的車轍。降雨后還易形成積水槽更進一步破壞路面,加大行車困難。
車轍產生的原因有:
(1)公路建成后,車流量加大,停剎車頻繁,行車荷載反復作用下形成車轍。
(2)路基的厚度和強度不足,承載力差,造成變形而形成車轍。
1.3坑槽
公路表面的凹槽,在車輛的不斷碾壓下,尤其是在雨后,行車道上的網裂會逐漸松散。松散下來的石料被車輛擠出而形成坑槽,嚴重影響行車安全。
坑槽產生的原因有:
(1)由于瀝青混凝土本身的不均勻性,在空隙較大的地方極易形成坑槽。
(2)路面出現松散、網裂情況時未及時修護,導致程度加深,形成坑槽。
1.4水破壞
所謂水破壞即降水透入路面結構層后使路面產生破壞的現象。水破壞的主要破壞形式有:網裂、坑洞、唧漿、轍槽等。水破壞的產生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等導致的瀝青路面空隙率過大所造成的。
1.5凍脹和翻漿
凍脹和翻漿現象多發生在寒冷地區和冬季,當有水分供給時,水分向上聚流,在路基上部形成冰夾層,導致路面不均勻隆起而形成凍脹。春天氣溫回升時,路基冰層開始由上而下逐漸融化,路基上層的冰先融化,但是水分難以迅速排出,導致路基上層的含水量加大,路面的承載能力降低。若再加上車輛反復的碾壓,便會使路面結構發生變形,路基以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出,形成翻漿。
2.1嚴格控制材料質量
2.1.1礦料。
礦料在瀝青混合料中占到總量的95%左右,在瀝青路面中起到負荷的作用,礦料的質量及其物理性能較大程度地影響著路面性能,對礦料的要求在符合《公路瀝青路面施工技術規范》的基礎上應做到以下幾點:(1)所有的礦料必須無塑性,瀝青混合料中的粘土顆粒成本可以引起瀝青混合料的體積膨脹,在水的作用下引起瀝青膜與礦料間的剝離現象,所以要求礦料中小于0.075mm的部分其塑性指數小于4,這就要求必須嚴格控制回收粉的用量;(2)嚴格限制礦料中有害成分的含量,0.075顆粒含量(水洗法)應小于1%,軟石含量應小于5%;(3)集料的堅固性、耐磨性和磨耗的能力應符合規范的規定;(4)瀝青面層的細集料應采用機制砂,根據級配需要,瀝青下面層也可使用少量質量優良的天然砂,但天然砂用量不宜超過20%;(5)小于0.075mm部分含量的多少對瀝青混合料的性能影響很大,混合料級配中該部分含量必須考慮粗細集料本身帶有的粉塵部分,并相應減少礦粉用量,合成級配中小于0.075mm部分填充料與瀝青含量即粉膠比值應在0.8~1.4之間,且宜為1.0~1.2。
2.1.2瀝青膠結料。
瀝青必須符合《公路瀝青路面施工技術規范》及《258干線公路瀝青混凝土路面施工要求》,現場瀝青混合料油石比允許偏差為-0.2%~+0.3%;現場瀝青混合料馬歇爾穩定度和流值應符合規范要求。
2.1.3任何進場材料必須按規定要求頻率進行試驗,經評定合格后方可使用。經選擇確定的材料在施工過程中應保持穩定,不得隨意變更。
2.2瀝青混合料的拌制
(1)瀝青混合料必須在瀝青拌和廠(場、站)采用拌和機械拌制。(2)瀝青應分品種分標號密閉儲存。各種礦料應分別存放,不得混雜。礦粉等填料不得受潮。集料宜設置防雨頂棚。(3)熱拌瀝青混合料可采用間歇式拌和機或連續式拌和機拌制。各類拌和機均應有防止礦粉飛揚散失的密封性能及除塵設備,并有檢測拌和溫度的裝置。(4)瀝青材料應采用導熱油加熱,瀝青與礦料的加熱溫度應調節到能使拌和的瀝青混合料出廠溫度符合規范要求。當混合料出廠溫度過高,已影響瀝青與集料的粘結時,混合料不得使用,已鋪筑的瀝青路面應予鏟除。(5)瀝青混合料拌和時間應以混合料拌合均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度,并經試拌確定。(6)拌和廠拌和的瀝青混合料應均勻一致、無花白料、無結團成塊或嚴重的粗細料分離現象,不符合要求時不得使用,并應及時調整。
2.3裂縫病害的防治
公路早期的裂縫對公路質量和行車安全的影響并不大,但若不進行及時治理,雨水下滲后會造成路基的損壞,從而影響公路的正常使用。因此在設計時,應嚴格執行路面設計規范,確定好結構層厚度。做好排水設計,降低地下水位,并做好瀝青混合料的配合比設計,提高路面承載力。
在材料的選擇上,應選取松弛性能好的優質瀝青做面料,降低裂縫產生的幾率。注意選用適宜的集料,選用那些表面粗糙、石質堅硬、耐磨性好、與瀝青粘結力強的集料。避免采用酸性集料。
另外還可以在面層與基層之間加鋪瀝青防裂層。改善瀝青路面的主要性能,對防治裂縫的產生有很好的效果。
裂縫產生之后,應盡快處置。路面裂縫的處置方法很簡單,如填灌熱瀝青或其他柔性防水材料都較理想。也可采用了注漿加固局部地基沉陷、開裂的辦法。這種加固修補方式避免了刨開處理的不少弊病,產生的垃圾也大大減少,修補速度大大提高。
2.4車轍的防治
在瀝青路面的維修養護中,約有80%是因為車轍變形。車轍損壞的維修最為困難,因為車轍不僅發生在表面,也經常危及中下面層,嚴重影響路面的使用性能。防治車轍問題可以采用改性瀝青鋪筑,進行填料處理,然后壓實補強;選擇合理面層材料,提高瀝青混凝土均勻性;改善瀝青加工工藝;調整礦料級配以及防止超載車輛行駛。
總而言之,公路工程路基路面的病害治理在全國范圍內的開展是當前公路工程建設和施工的重要舉措。公路工程路基路面病害治理具有長期性和復雜性,在進行公路工程建設時,應結合具體路段進行建設,針對公路工程路基路面中的常見病害,合理選擇公路工程路基路面病害治理措施,只有這樣,才可以確保公路工程建設的質量,促進公路工程平穩健康發展。
[1]方向池,柏松平等.高原山區高速公路邊坡防護[J].公路,2002,(7).(13)
[2]李建軍.淺析公路預防性養護時機決策及效益[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011.(09).
[3]李旭東等.三維植被固土網墊在路基邊坡防護上的應用分析[J].東北公路,2000,(3).
[4]張世明,周茂恒.公路工程路基路面病害治理措施[J].中國新技術新產品,2009.(12).
[5]謝謨文,蔡美峰.信息邊坡工程學的理論與實踐[M].北京:科學出版社,2005.