李 煥 嬋
(山西省忻州市忻府區公路管理站,山西 忻州 034000)
農村公路瀝青路面使用中常出現不同類型和嚴重程度的病害,不同病害不僅有不同的特點、成因,而且所需要使用的養護處理技術也不盡相同,因此在路面養護工作中,應針對不同類型的病害,制定對應的養護技術。
對某省營運農村公路進行全面調查,初步將主要病害分成以下幾類:
1)裂縫類:因受荷載與其他因素而出現的開裂,對路面完整性有較大破壞,包括橫向、縱向、網裂等,占損壞33.5%左右。
2)變形類:路面仍完整,但因材料或路基方面等因素,使路面發生變形,包括壅包與沉陷,占損壞4.9%左右。
3)松散類:車輛輪胎和路面之間的相互作用,加之受到環境等其他因素的影響,使路面上的表層材料局部喪失,如坑槽與松散,占損壞18.2%左右。
4)其他病害:如所有類型的修補與泛油等,占36.4%左右。
這是瀝青路面最為常見的病害,其危害主要為裂縫能使水分向下滲透,對基層與路基造成損壞,降低承載力,增加破損速度[1]。
1)橫向裂縫。和路中心線保持垂直的裂縫,寬度不同,長度貫穿整個路幅或不貫穿,成因為:瀝青標號不滿足使用要求,或不能與當地氣候相匹配;基層采用半剛性結構,其發生收縮裂縫,導致面層出現反射裂縫。
2)縱向裂縫。和路中心線保持平行的裂縫,長度與寬度均不同,成因為:冷接縫的處理未達標,結合不夠緊密;縱向溝槽填筑不緊實,產生一定程度的沉陷。
3)網裂。路面上縱、橫交錯的裂縫,寬度超過1 mm,且縫距在40 cm以上,總面積不小于1 m2;此外還包括龜裂,即呈塊狀且無規則性的裂縫。網裂、龜裂成因為:結構層當中存在軟弱層;水穩性未達到設計要求;基層出現病害導致強度下降,在受到行車荷載作用后出現;瀝青性能因長期使用而變差[2]。
如前所述,變形類病害泛指壅包與沉陷等,在交通量相對較大與高溫地區較為常見。
1)沉陷。指路基和路面出現的豎向變形,使路面產生下凹,成因為:混合料攤鋪過程中厚度不均勻,導致面層小幅下沉;基層整體強度不均,受雨水侵蝕與行車作用后產生破壞,導致路面被動沉陷。
2)壅包。即路面上產生局部隆起,成因為:上下層之間的粘結較差;混凝土攤鋪平面不均勻,細料在路面局部大量集中;基層未得到有效壓實,強度沒有達到要求,導致變形;在陡坡與不平整段,混合料受行車作用后出現向低處的流動。
表現為路面集料不同程度的散失,增加粗糙度,或中等集料完全散失,使粗集料直接外露,造成坑槽[3]。
1)松散。結合料的粘結力下降使集料發生松動,是坑槽的前期表現,成因為:結合料沒有足夠的粘結力;瀝青等材料老化,使粘結力無法滿足要求。
2)坑槽。也是一種常見的瀝青路面病害,不僅高發,而且還具有蔓延性與突發性等特點。基于此,如果發現坑槽,則必須根據坑槽的嚴重程度,結合路面結構,采取有效的措施及時處理,以免造成更大面積的破壞。坑槽的產生原因為:路面同時受到車輛沖擊與水的作用而出現輕微病害,而未對其進行及時處理,導致病害擴大、惡化,以坑槽形式出現;基層強度未達到要求、不穩定,面層開裂,有水滲透至下方基層,受行車荷載后病害加劇,產生坑槽。
1)泛油。溫度較高時混合料中的瀝青流出,形成一層薄油,無法看到面層上的集料,有車經過后能發現明顯輪跡,成因為:混合料級配設計不合理,如油量較大,集料不足;在冬季開展施工,面層成型速度慢,集料因此大量散失[4]。
2)修補不良。完成修補的路面因和原路面在結構材料等方面存在差異而造成無法良好銜接。修補難免會使路面不平整,成因為:接縫施工中新料的松鋪厚度控制不當;接縫碾壓過程中方法不當,使新料出現一定程度的推移;對于農村公路,經常由于地理位置的原因無法及時輸送混合料,而坑槽等病害必須修復,所以常用水泥替代瀝青實施修補,造成修補不良。
3)翻漿。受行車荷載后從空隙及裂縫中冒出基層料漿,成因為:基層使用材料的水穩性較差,受水作用后變軟,被行車沖擊后冒出;基層處于冰凍地區,冬季氣溫低使水結冰,氣溫升高后融化形成翻漿;面層厚度不足,有較大的空隙率,同時也沒有設置內排水,導致雨水直接下滲,造成翻漿。
1)對于縫寬在5 mm以內的輕微裂縫,在條件允許的情況下,可采用灌縫方法處理。
2)對于縫寬在5 mm以上的嚴重裂縫,以及面積超過1 m2的網裂與龜裂,可采用灌縫方法、稀漿封層與罩面法進行處理,根據路況確定具體方法。此外,如果路面強度已經無法滿足要求,則應實施大修補強。
1)對于輕微沉陷,可采用以下方法處理:噴灑粘層油后填補瀝青混合料,并對其進行壓實;對于輕微壅包,一般直接去除便可。若對交通基本沒有影響,或者資金缺乏,則可暫時不予處理。
2)對于嚴重沉陷,尤其是由于路基沉陷造成的路面嚴重損壞,應采用坑槽修補法及時處理。如果沉陷是由基層破壞造成的,則應先對基層進行處理,再修補面層上的沉陷。
3)對于嚴重壅包,若路面存在大量壅包,同時面積很大,但是基層仍然保持完好,則可在去除后,于路面下方10 mm的范圍內,用熱瀝青做新面層。如果壅包是由基層問題造成的,如強度不足、水穩性較差等,應挖除整個面層與基層,用符合要求的材料重新施工基層,最后鋪新面層。
1)若松散是由瀝青喪失粘結性及基層發生軟化變形造成的,先挖除松散的部分,再鋪新面層。
2)根據圓洞方補與斜洞正補的基本原則,確定坑槽修補輪廓,開挖到其底部處于穩定狀態的部分,除去槽底與四周的粉塵,刷粘層油后充填新混合料,并予以壓實。如果坑槽是由基層問題引起的,則要先對基層進行處理[5]。
1)對于輕微泛油,可在泛油的路面上撒布粒徑在3 mm~5 mm范圍內的石屑,借助行車進行碾壓,以此消除泛油。
2)對于嚴重泛油,需撒布一層粒徑為3 mm~5 mm的碎石,并壓實后,再撒上一層石屑,借助行車碾壓,消除泛油。
3)做好病害處理安排,避免用水泥混合料來修補有病害的瀝青路面。
4)因面層成型較差,水分向下滲透造成的輕微翻漿,可在水分完全蒸發以后進行修補整平。由于在低氣溫條件下進行石灰土基層施工而產生的上層翻漿問題,需挖除到堅硬部位,用新料對基層進行修補,并重鋪面層。此外,要結合實際情況對交通予以臨時封閉,確保快速成型。因排水問題造成的路面翻漿,一方面要采取增設盲溝等措施完善排水,另一方面要使用具有良好水穩性的材料進行重新施工。
通過對某省農村公路瀝青路面病害的調查以及特征與成因分析,制定行之有效且經濟合理的養護技術。基于現階段的交通條件,對農村公路而言,其瀝青路面必然產生病害,從養護人員角度講,首先應加強重視,做好小修保養;其次要加強養護管理,確定最佳的養護技術,以保證養護質量;最后應構建并嚴格實施一套完善的運作機制,從而做到早發現早處理。