常素寰 常紫東
摘 要: 高速公路瀝青路面常見病害出現,導致路段維修周期縮短,人力與物力費用投入增加,嚴重制約著我國公路建設的正常運行。本文主要針對高速公路常見的瀝青路面破壞形式形成及原因進行分析,并針對破壞形式進行相應的路面病害維修控制對策。
關鍵詞: 高速公路;瀝青路面;病害原因;維修
近年來,為適應社會經濟發展的需要,高速公路在我國發展迅速。瀝青路面因為具有養護時間短、行車舒適、適應性強、養護維修方便等優點而被廣泛采用。隨著我國經濟建設的快速發展,生活水平的提高,高速公路運營車輛不斷的增加。加之部分運營車輛存在超載情況,超出路面的設計控制值,因此就加劇了高速公路瀝青路面病害的產生。
一、高速公路瀝青路面常見病害原因分析
高速公路瀝青路面因為種種原因容易產生各種病害,如不及時處理將會影響道路的使用性能。最常見的病害主要為裂縫、車轍和推移、坑槽和泛油四大類。
1、裂縫裂縫病害有縱向裂縫,橫向裂縫和網裂三種形式。
(1)縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面:
①地基原因。由于地基承載能力的差別出現不均勻沉降,造成路面縱向開裂。
②路基施工原因。路基壓實不均勻,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,都會造成縱向裂縫。
③水的滲透破壞。
(2)橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的。其成因主要有三個:
①材料收縮引起橫向裂縫。②瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。③差異沉降引起的橫向裂縫。
2、車轍和推移形成的主要原因
(1)行車荷載的影響。隨著車輛荷載作用次數增加,行車道車輛輪跡處進一步壓實并逐漸形成不同程度的車槽。
(2)基層施工質量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養生不當導致基層整體強度不足,由于荷載作用超過路面各層的強度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
(3)瀝青面層高溫穩定性差。在高溫條件下,車輪碾壓反復作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。
3、坑槽路面上出現的坑槽,是龜裂、松散等其它損壞進一步發展的結果。坑槽的形成可歸結為水損害和油損害兩個主要方面。
4、泛油的成因
(1)混合料組成設計不當。混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。
(2)混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。
(3)粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現泛油。
(4)施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,局部細料過分集中,也易泛油。
(5)水破壞。
二、選定路面病害維修對策
針對高速公路瀝青路面的各種病害,要根據其損壞形式和原因的不同,而采取不同的養護方法。主要的方法可概括為局部養護、罩面和翻修。
1、局部養護
局部養護主要是病害發生的面積較小,或比較零散,在整個路段里,占有的比重較小,通過小范圍的處理,就可以使破壞的路面恢復正常的使用功能。常見的方法如下:
(1)瀝青路面裂縫的維修。目前,新建高速公路路面裂縫已經很少,早期修建的高速公路多一些,主要是溫度裂縫、半剛性基層反射裂縫和基層強度不足引起的網狀裂縫。由于高速公路對瀝青面層要求高,所以,對裂縫的處理必須按高標準進行。對于出現的橫向裂縫,裂縫寬度在5mm以內的,灌入熱瀝青;裂縫寬度在5mm以上的,先用機械開槽,用細粒式瀝青混合料填充、搗實。如果裂縫出現較多,宜采用乳化瀝青稀漿封層;由于基層強度不足而引起的網狀裂縫,應將瀝青表面銑刨或拉毛,再加鋪一層瀝青混凝土上封層。
(2)瀝青路面車轍的維修。瀝青路面出現車轍,首先要分析車轍產生的原因,是屬于哪一種類型的車轍。如果是屬于表層磨損過度出現的車轍,用銑刨機清除面層,然后重新鋪筑瀝青混凝土。
(3)凍脹與翻漿的維修。早期修建的高速公路凍脹和翻漿的病害經常發生,凍脹一般發生在開山路塹段,路基下部的水無法排出。在這樣的路段,應在路基下部設置橫向和縱向盲溝,或者設置集水井,然后再做路面。如果發生翻漿,則將原路面全部挖除至路基頂部,重新填筑砂礫墊層,重做半剛性基層(水泥穩定砂礫),再鋪筑瀝青混凝土面層。
(4)橋面鋪裝損壞的維修。當橋面出現大面積損壞的情況,要分兩種情況處理。一種是只是瀝青面層損壞,面層下的水泥混凝土完好,這種情況,應將瀝青面層銑掉,露出水泥混凝土,然后,噴灑乳化瀝青,再鋪筑瀝青混凝土。如果瀝青面層下的水泥混凝土也出現破壞,則要先處理水泥混凝土,損害面積小就進行局部處理,損壞面積大,最好重做水泥混凝土鋪裝。
2、罩面
高速公路路面罩面主要為了消除破損、改善路面的平整度和恢復抗滑性能,以前采用抗滑表層AK-13A或AK-16A型,近幾年,隨著SMA路面結構技術的日臻成熟,SMA是最為理想的面層結構,一般罩面的厚度宜在4~5cm,一般不得小于4cm。路用瀝青最好使用SBS改性瀝青。
3、翻修
當高速公路路面破損嚴重,采用罩面的養護方法不能使路面恢復良好使用狀態時,或路面承載力嚴重不足時,則應進行翻修。翻修需重做墊層和基層,重新鋪設面層。
三、路面維修施工方法
當需要維修的路面確定維修方案后,即進入方案實施階段。其具體步驟如下:
1、根據維修設計進行施工前的準備工作
(1)復核維修路段內的病害情況,測量路面的標高以及施工中需要的基本數據。
(2)對施工中所需的各種材料進行調查試驗和技術指標檢測,選擇符合要求的材料,保證施工材料的質量。
(3)對施工所需要的各種機械、工具進行全面的維修檢查,使其性能處于良好的使用狀態,機械數量必須充足,重要的機械要有備用設備。
2、路面的銑刨
(1)施工放樣。根據路面的損害情況和設計的高程確定銑刨深度,在路面上做好標記,以保證銑刨后具有良好的“平整度”。
(2)銑刨廢料要運出場外,不得隨意丟棄污染環境。
3、路面基層的施工
(1)需要重做基層的路段,在鋪筑新建部分路面墊層前,應將路槽用12~15t的三輪壓路機或使用等效的壓路機械碾壓3~4遍。如發現表層過干、表層松散應適量灑水,如表層過濕,發生“彈簧現象”應采取翻開晾曬或摻石灰(或水泥)等措施進行處理。并按規定檢查路基頂面的標高、寬度、路拱橫坡、平整度、壓實度以及路基表面的回彈模量等各項指標是否符合要求。
(2)在進行半剛性基層施工時,路面基層和底基層應采用“寶馬”拌和機進行拌和,嚴禁在拌和層底部留有素土夾層。拌和時配料要準確、均勻,顆粒級配應符合設計要求。施工溫度應在5℃以上,混合料從加水拌和到碾壓終了的延遲時間不應超過2小時。碾壓應該在混合料處于或略大于最佳含水量時進行,壓路機要使用12t以上的重型振動壓路機,碾壓完成后,應采用灑水車經常灑水進行養生,養生時間應在7天以上,整個養生期間必須始終保持基層或底基層表面潮濕。除灑水車外,應封閉交通。
4、封層和黏層施工
半剛性基層完成后,應做封層瀝青。澆灑封層瀝青前,路面應清掃干凈,對路緣石及人工構造物應適當防護,以防污染;封層瀝青灑布后應不致流淌,滲透入基層一定深度,不得在表面形成油膜;在大風或降雨天不得施工,氣溫低于10℃時,不宜施工封層。黏層施工時,在澆灑黏層油前,必須將路面上的臟物清理干凈。
四、結語
總之,對于高速公路路面的各種病害應以預防為主。如果路面發生小面積損壞,按照瀝青路面養護技術規范的方法和要求進行維修。如果損壞是大面積的,在小修保養范圍內不能完成的,我們還要根據實際情況進行分析,綜合分析,選取合適的維修對策。
參考文獻
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