張永亮 甘谷縣交通運輸局
水泥混凝土公路因為其成本低、施工難度小,是我國早期公路建設的首選,直到今天,水泥混凝土公路依然是構成我國公路交通網的最重要的公路種類,占到我國整體公路交通里程的一半以上。如今,大部分的水泥混凝土公路都出現了不同程度受損情況,為了保證我國交通運輸的正常運轉,急需采用先進有效的維修改造技術,對舊水泥混凝土路面進行維修治理。
在我國早期的路面鋪設工程中,大多采用了水泥混凝土路面,根據實際使用調查顯示,大多數的水泥混凝土路面都出現了程度不同的損壞情況,而且很多損壞的路面還未達到設計的使用年限。其中損壞中常見的損壞類型有路面的板塊出現連續開裂的情況以及路基的受損。板塊出現邊角裂縫,部分板塊出現邊角的斷裂情況,甚至有些水泥混凝土路面出現了脫空等嚴重的受損情況,有些特殊路段還出現了路基變形的情況。
造成水泥混凝土路面損壞的常見原因有以下幾點:1.路面排水功能弱。有些水泥混凝土路面在施工設計時沒有做好具體的路面排水施工方法,導致公路路基以及路面的兩邊排水功能弱,時間長就會對路基造成損壞,導致了脫空、短板等較為嚴重的情況。2.路面的強度不夠。目前路面鋪設時常用的橫向收縮設置傳力桿技術可以有效提高路面鋪設強度,而較早的水泥混凝土路面在鋪設時此技術還沒普及,路面整體強度不足,板塊之間容易出現不平整,造成路面錯臺,不僅影響人們的乘車舒適性,還帶來了交通隱患。3.水泥砂石質量不過關,施工的機械化水平低,在以往的公路施工中,大量的人工施工占據整體施工的主要部分,加之水泥砂石這些材料質量不過關,無法滿足現在公路的使用需求,導致公路損壞嚴重。四、汽車的載重越來越大。現代汽車的載重量會越來越大,特別是大型運輸車輛中普遍存在的超載現象,對路面造成很大的承受壓力,縮短了水泥混凝土路面的使用壽命。
在對舊水泥混凝土路面進行維修改造前,要對路面的具體受損情況做一個詳細的調查,評估受損的程度,路面受損調查是路面維修方案制定的重要參考,同時也是路面維修改造的重要技術組成。
在路面受損情況調查和評估工作中,要以路面受損類型、受損的程度以及受損面積大小這三個方面進行展開,收集具體的受損數據,再通過PCI綜合法對路段整體的受損情況進行評估。進行路面受損調查的方法主要有手動丈量、目測法以及使用路面受損檢測車進行自動檢查,在對一條路段進行檢查時,都會進行路段的抽樣調查,檢查的內容以路面的受損狀況、路面的基本強度、路面板塊對接的鋪平整情況、路面摩擦抗滑性能這幾個方面為主。利用車載顛簸檢測儀,可以精確檢測出路面的平整度。在檢查路面的受損狀況時,一般有無破損和破損檢測試驗兩種方法,現代化的檢測技術一般選用無破損檢測,高效、無損的落錘式彎沉儀檢測法是目前使用最廣泛的檢測方法。檢測路面的抗滑能力時,可以使用橫向力系數檢測儀或者擺式摩擦儀進行精確的測量。路面受損類型一般為開裂、變形不平整、路基松散、接縫這幾種。在檢查判斷出路面受損類型后,要依據路面受損指標DR(路面綜合破損率)來評估路面的受損程度。根據抽查的路段的調查結果數據,得出調查路段的基礎評分值,再將基礎評分值按照路面受損程度中的重度、重度、輕度,分別賦予權數1.0、0.6、0.4,然后加權求和得出不同受損路段的具體受損評估,然后結合比較突出的受損情況和受損程度來評估出路段的整體受損狀況。
由于現在的交通運輸發展迅速,我國大部門地區的公路急需維護升級,對舊水泥混凝土路面的維修改造技術的探討也一直在進行,但尚未形成成熟的技術體系,在各地的路面施工改造中,總結出的維修改造注意事項有:一、路面水泥混凝土板塊的破碎技術。有些路段的破損情況較為嚴重,需要對路面板塊進行破碎清除,在破碎作業中要根據路面受損的種類、情況選擇合適的破碎方法,如果選用的破損方法不當,破碎的混凝土不能夠循環利用,就會造成資源的浪費和固體垃圾污染。這時候就要注意破碎方法的選擇上要做到破碎效率、回收利用率相均衡。表1具體列出了各種舊水泥混凝土破碎技術的優缺點。二、改造技術的相容性。改造技術相容性具體指的是修復的混凝土路面同原來的舊路面間的相容問題,在改造技術上要注意維修材料的選擇,要同舊水泥混凝土材料相融合,具體表現在外觀、強度、質量、性能方面的相容性。
目前對于舊水泥混凝土路面的維修改造的主要方法就是加鋪瀝青層,加鋪瀝青層可以有效解決路面的受損情況,同時也可以有效提高公路的規格水平。在進行加鋪前,要著重做好對舊水泥混凝土路面的處理。對于不超過3毫米的路面裂縫處理,可以通過灌縫修補的方法,首先對裂縫進行雜質清理,然后通過擴縫封膠灌縫技術對裂縫進行灌縫處理。處理過后,要用聚酯玻纖維布對裂縫進行粘貼處理。如果路面裂縫超過3毫米,而且裂縫延伸到整個板塊,這種情況下即為斷板,對于斷板以及斷角這些局部破損情況的處理,應該根據破損的性質和面積范圍進行切割,切割成規則的形狀,在切割過程中,要盡可能的不要對之前的鋼筋結構造成破壞,如果需要的話,要留有20到30厘米的鋼筋接頭。如果混凝土板塊出現脫空,則需要根據板塊的單點彎沉值來判定板塊脫空程度,再來確定具體的處理方法,如果是嚴重的板底脫空,則要更換板塊,如果是板角脫空,則可以通過板底注漿的方法進行處理。對于需要進行破碎處理的路面板塊,需要根據路面的實際情況,選擇合適的破碎施工技術,且要做好破碎后的路面清理工作,方便之后的加鋪瀝青。
在對舊水泥混凝土處理工作完成后,開始加鋪瀝青層的施工。對于施工質量要從兩個方面進行控制,其一就是把控瀝青的原材料質量,瀝青的質量好壞會直接影響到加鋪實際效果,在對原材料的選擇上,要重點關注瀝青材質的強度大小和瀝青同骨料的粘合程度,這些性能直接決定了加鋪路面的耐高溫以及防水性能,影響了加鋪路面的使用功能。其二就是著重提高加鋪路面的抗滲功能,特別是對于降水量大的地區,要注意水對于瀝青混凝土路面的影響程度,這時候可以使用抗水性瀝青以及通過添加抗剝落劑來提高加鋪瀝青路面的抗水性能。
反射裂縫指的是最下層的舊水泥板塊之前就存在的裂縫,因為路面的溫度變化和長期路面荷載等一系列原因而造成原有裂縫之上的加鋪層出現裂縫,反射裂縫也是舊水泥混凝土路面維修改造中常見的問題,反射裂縫的出現,會使路基容易遭受水的侵蝕,對路基造成嚴重的毀壞。防止反射裂縫的技術有:通過加厚瀝青層的厚度,提高路面的強度;在加鋪瀝青層和路基之間加設應力吸收層,減少原有路基裂縫對路面的影響;提高瀝青加鋪的性能以及加鋪補強層。
在對舊水泥混凝土路面進行維修改造時,要對路面受損的具體情況進行調查分析,做好加鋪瀝青層前的處理工作,做好加鋪瀝青層的施工質量控制,合理采用改造技術,防止反射裂縫的出現,提高路面的維修改造質量。