裴彩玲
(甘肅省定西公路局漳縣公路段,甘肅定西 748300)
瀝青路面最常見的病害有裂縫、坑槽、變形、車轍、泛油、松散等,嚴重影響道路安全。由于地下水入滲、道路失穩以及道路荷載引起的不均勻變形,道路會部分坍塌,導致局部道路分離。瀝青混合料軋制過程在荷載的影響下,會產生一定的流動和應力松弛,導致塑性變形,瀝青混合料的應力超過其彈性極限時,會形成坑槽結構。裂縫是瀝青混凝土表面最常見的病害之一,可分為橫向裂縫、垂直裂縫、網格裂縫和反射裂縫四種類型,橫向裂縫通常是規則的,大多垂直于道路中心線,寬度可變[1]。
坑槽是指瀝青路面長期使用后,地基或表面骨料脫落,造成坑槽較多的現象。由于瀝青路面排放概率低,發生坑槽病害的原因主要是基層之間混合的普通瀝青混合料滲漏,瀝青與骨料的連接能力會大幅度降低,導致骨料顆粒的緩慢釋放,最終形成坑槽。另一種類型的坑槽是壓實不足引起的,通常是瀝青混合料在瀝青鋪裝過程中凝聚力不足造成的,在大車流動條件下,瀝青混合料逐漸減少,出現坑槽。此外,由于施工時嚴格控制標高,導致鋪裝厚度不一致,在較大的壓力下,部分瀝青混合料被擠壓形成相應的坑槽[2]。
瀝青路面裂縫種類繁多,根據裂縫的不同形式,可分為縱向裂縫和橫向裂縫。
(1)橫向裂縫。
瀝青混凝土裂縫和橫向裂縫通常發生在道路的中線,這是由于一些瀝青混凝土的整體質量不滿足項目區域的環境和技術標準,當表面溫度變化的應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,出現橫向裂縫。在混凝土工程的發展過程中,如果接縫處理不合理、局部接縫不密實,會出現橫向裂縫。此外,在橋梁中,混凝土定向施工質量控制不及時造成均勻沉降,混凝土表面也可能造成橫向裂縫。
(2)縱向裂縫。
縱向裂縫通常平行于路徑,且長度和寬度不平衡,主要原因是平臺回填材料質量不達標、路面吸水、施工時路面壓實不符合相關標準造成膨脹等,均會導致縱向裂縫。
(1)沉陷。
沉陷是由于瀝青路面大量剝落引起的平臺垂直變形,表面剝離通常包括平臺剝離、路面變形引起的不對稱剝離或未經處理路面下的軟平臺剝離。導致地面和道路不對稱下降,路面向后坍塌時,路面上會出現一些交錯裂縫,特別是在高填筑、半開挖、填筑、碾壓困難的地方。
(2)車轍。
車轍現象是公路路面變形的一種重要現象,車轍變形深度通常為10~20 mm。導致路面變形的原因較多,通常是路面荷載長期的壓力和瀝青混合料壓縮造成的[3]。
在瀝青混凝土的初期施工中,由于受瀝青混凝土性能的影響,新混凝土路面的結構通常在高溫下發生變化,導致瀝青流動不穩定和一系列的油浸現象。溫度的影響,特別是高溫雨水的侵入會導致瀝青中材料的連接不充分,瀝青的流動不合理,加重泛油現象。
由于受瀝青混凝土路面特性的影響,會在一定程度上產生集料顆粒,影響演化過程。在上述應用中,應特別注意骨料顆粒與瀝青材料之間的結合力,避免響瀝青混凝土病害的解決。去污一般分為輕污染清除和重污染清除,這種現象容易造成細骨料流失、路面不平、路面磨損等,粗骨料的損失、光滑的表面和許多微凹坑都容易造成松散現象。
(1)熱烘式坑槽養護處理技術。
瀝青路面坑槽應采用合適的設備間歇加熱,使溫度在合適的溫度下迅速上升。對舊瀝青混合料進行處理、整平壓實,但是由于舊材料和新材料的混合,新材料的性能難以保證,即使最終的壓實可以達到要求,但壓實程度不能保證,最終的硬化效果不明顯。
(2)噴射式坑槽養護處理技術。
自動坑槽維護風機作為一種新技術,利用高風量將坑槽內的廢棄物清理干凈,通過噴嘴直接將瀝青混合料吹到坑槽內,整體過程全自動化,提高了維修效率,節省了大量的時間和人力。
針對瀝青路面而言,裂縫處理通常在夏季進行,因為瀝青路面的施工通常采用熱溶解度進行,可以產生良好的效果。養護人員應在養護前對路面進行徹底調查,記錄裂縫的大小、原因和實際數量,并根據路面使用情況確定養護計劃和養護費用。施工中采用改性瀝青層,如發現貫通裂縫,應采用充填法,盡量減少損壞。使用改性瀝青混凝土時,應嚴格按照施工要求進行養護,并根據實際情況完善養護方案。
車轍是常見的變形病害之一,主要由道路和大型車輛引起,瀝青路面的車轍破壞路面結構,影響道路安全。車轍深度小于8 mm、長度小于30 m時,駕駛舒適性和安全性不受影響,但應進行日常檢查,防止車轍進一步發展。車轍深度超過8 mm、長度超過30 m時,會嚴重影響駕駛舒適性和安全性,必須及時處理。在養護過程中,瀝青路面的所有涂層材料必須在瀝青混合料滾壓前清除。
(1)微表處法。
車轍廣泛分布在道路上,維護的成本較高,因此針對深度小于38 mm的車轍,可采用微表處法進行鋪裝和路面修復,是一種預防性維修技術,與其他維修技術相比具有明顯的經濟優勢。
(2)同步碎石封層法。
路面應同時鋪設橡膠和連鑄石,滾動路面只需要一層瀝青砂,由于磨損層表面粗糙,原鋪裝層可平整防滑。與其他固化技術相比,性能和價格具有明顯的優勢。
(3)銑刨換填法。
為了從根本上解決車轍問題,必須先將原有路面碾壓到一定厚度,再重新鋪設新的瀝青,可以有效節約材料、降低成本、保護環境,是一種經濟性較好的維修方法。
在泛油治理過程中,應正常控制瀝青的用量,使瀝青的用量能夠滿足設計規范的要求,保證瀝青的正常使用,避免嚴重泛油。目前的混合料設計模式還需要完善瀝青混合料設計體系,根據現有瀝青路面應用方案的需求計劃,協調各環節的內部應用方案。
松散病害會導致瀝青路面材料脫落,硬化面積較大時,應根據損傷面積確定硬化方案。如果瀝青路面松動,應將損壞部分的瀝青混合料清洗干凈,噴涂模擬瀝青黏結劑油,卷起新的瀝青混合料。針對松散病害造成的大面積破壞,應噴灑黏性瀝青模擬油,使用壓路機壓實新的瀝青混合料。
霧封層主要是在瀝青路面表面噴上一層特殊的高滲透瀝青形成密封層,起到對路面的防水保護作用,延長路面的使用壽命。施工前,施工人員必須對坑洞、裂縫進行處理,避免影響霧封層質量。在此基礎上,保持瀝青路面的清潔和干燥,更好地發揮霧封層的作用。為了確定灌溉量,施工人員必須保證在規定的時間內進行霧封施工,施工后路面完全干燥防水。霧封層施工完畢后,相關人員應檢查霧封層的外觀,出現異常情況應及時處理。
將瀝青直接澆筑在路面上,在上部鋪一層石子。與防霧密封相比,石屑封層具有更好的防滑和防水性能,但石屑封層的耐久性較差。瀝青路面出現輕微的橫向和縱向裂縫時,通常采用石屑封層對瀝青路面進行密封。
設計內容包括優化設計、材料選擇和應力層調整。優化設計是根據路面的實際情況和一系列地基試驗提高瀝青路面質量;材料選擇應增加瀝青路面的厚度,以避免拉伸疲勞裂縫,同時保證瀝青路面的延性和滲透性;使用密實瀝青混合料提高抗裂性,控制路面墊層和疲勞反射裂縫。
解決高邊坡病害問題,需要采取合理的施工措施,需要各部門的協調。根據具體的施工地質條件、開挖過程中可能發生的邊坡應力變化及水文地質條件,選擇相應的施工工藝,提出施工注意事項。為了消除施工不當造成的疾病,應形成一套設計文件,包括施工順序、施工方法等。與原地質資料或者病害不一致的,應當及時報告,并及時變更措施和設計。相關監管部門和負責單位嚴格控制施工過程,落實邊界保護、生態維護監測和開挖原則。
(1)半剛性材料的含水率應嚴格控制,壓實時的含水率應控制在施工規范的允許范圍內,不應超過此范圍。
(2)應及時乳化瀝青的透水層或密封層,通常是半剛性基礎處理后,最遲在控制加固方案結束前。
(3)鋪筑瀝青面層要迅速,瀝青的選擇也非常重要,對瀝青的耐久性和伸長率應嚴格要求,瀝青的選用應符合規范的要求。
(4)施工期間禁止非施工車輛在本段行駛,防止機械漏油,交通管理必須保持施工道路的清潔。
(5)加強對現場施工管理的監督,工作人員必須嚴格遵守有關法律、法規和標準,堅持按照設計要求施工,提高瀝青路面的施工質量,減少瀝青路面的病害。
(6)施工期間指派專人進行差異性分析及相關工作,地面出現積雪時,必須及時清除,以減少雨水滲入造成的不良現象。
瀝青路面在一段時間內會發生一系列的病害,需要及時修復以延長路面使用壽命。公路工程瀝青路面預防性養護技術能夠保證瀝青路面良好的利用率和服務水平,對延長瀝青路面使用壽命起著重要的作用。在實施預防性維修時,維修技術管理人員應做好公路瀝青路面工作。