楊仁陽
(福建省泉州市市政工程中心,福建泉州362000)
隨著車輛數量的不斷增加,加之人民群眾出行需求的增加,水泥道路已經無法滿足使用的需求,嚴重影響了人們出行的舒適度,對市政道路進行改造迫在眉睫。
為了有效解決以上問題,“白改黑”在市政道路改造中發揮了十分關鍵的作用,與原有的水泥路面相比,改造后的路面有著更強的承載力。但是,由于施工技術不合理或者是后期養護不到位等問題的存在,改造后的道路也會出現一些病害,應當采取科學的防治措施,提升市政道路的質量。
“白改黑”路面是指將原本的水泥路面改造為瀝青混凝土路面。在現代社會中,“白改黑”路面已經是一種應用范圍較廣的道路形式。進行“白改黑”的目的是達到環保、防塵、降低噪音的目標,人們在駕駛車輛的過程中也會更加的舒適,路面建成之后的維修與養護的難度也會更低。“白改黑”使用的路面鋪設材料是瀝青混合材料,其中包含填料和細集料。一般來說,填料和細集料這兩種材料具備較強的黏合能力,能夠與其他的施工材料實現更加嚴密的貼合,從而充分提升道路的抗壓能力[1]。表1 是“白改黑”道路混合料適宜壓實厚度表。

表1 瀝青混合料適宜壓實厚度表
“白改黑”技術的主要形式就是在維修并處理原有的水泥混凝土路面之后,鋪設一層中間過渡層,再在過渡層之上鋪設瀝青混合材料。這種形式還可以細分為以下幾種:第一,僅銑刨后加鋪;第二,修補原水泥路面后銑刨加鋪;第三,破除修復舊路面后銑刨加鋪。
在城市市政道路實際運行的過程中,行駛的車輛會給予道路路面一定的荷載作用,而與車輛直接接觸瀝青路面則會承載很大一部分的荷載作用力,與此同時,道路路面還會將荷載作用傳遞到道路路基部分。相比于路面而言,路基擁有更高的強度,出現變形現象的概率也要低于路面,在接受到路面傳遞的荷載作用之后就會生成一定的反作用力。原本與車輛直接接觸的路面還會受到來自路基的反作用力的影響,在車輛荷載作用和路基反作用力的雙重作用下,路面本身的內部結構就會被破壞,這也意味著路面的強度減弱,很容易出現變形,最終形成車轍。“白改黑”道路出現車轍病害的原因還可能是由于氣溫過高,瀝青路面在高溫的作用下出現了軟化而更加密實,與此同時,軟化的瀝青約束礦質骨架的能力也會減輕,從而導致骨架失穩。形成車轍的進程還會在一定程度上受到細集料的多少和骨架穩定程度的影響。高溫變形引發車轍在坡面道路和道路交叉位置產生的概率更大。總的來說,在車輛超載的情況下,出現車轍病害的概率會更大。通常情況下,“白改黑”道路的車轍類型還可以細分為結構型車轍、失穩型車轍、壓密型車轍以及磨耗型車轍。
“白改黑”道路比較常見的一種病害就是裂縫,這種病害會帶來較多的負面影響,不僅會使城市的美觀程度下降,為車輛的平穩行駛帶來阻礙,還會在很大程度上縮減道路的使用壽命[2]。具體來說,造成“白改黑”路面出現裂縫病害的原因主要表現為以下幾點:第一,“白改黑”道路路基強度和穩定性不足;第二,“白改黑”道路基層原因致使干縮變形產生裂縫;第三,“白改黑”道路面層材料和厚度不符合有關標準;第四,不同季節和天氣的溫度變化產生的影響;第五,“白改黑”道路承載車輛的規模過大;第六,施工方式和施工工藝存在缺陷。圖1 為“白改黑”道路裂縫病害示意圖。通常,將“白改黑”道路裂縫的類型以成因作為劃分依據主要可以劃分為兩種,分別是荷載型裂縫和非荷載型裂縫。

圖1 “白改黑”道路裂縫病害
2.2.1 荷載型裂縫
荷載型裂縫主要是由于車輛行駛過程中產生的荷載作用導致“白改黑”道路出現疲勞性裂縫。具體來說,也就是在車輛行駛的過程中,會給予路面一定的壓力,由此導致路面多次承受拉應力與壓應力,瀝青路面和其下方的每一個結構層內部都會受到剪切破壞。由于“白改黑”道路在運行的過程中會長時間受到車輛的壓力,最終形成了荷載型裂縫。
2.2.2 非荷載型裂縫
非荷載型裂縫產生的原因則是受到了濕度和氣溫的影響,由此產生了收縮開裂的現象[3]。在溫度出現變化的情況下,“白改黑”道路也會產生不同程度的變形,倘若路面和道路內部的承重層結構承受的溫度應力大于其抗拉能力,道路表面就會出現變形開裂的情況。
通常來看,“白改黑”道路的坑槽病害和擁包病害是其他幾種類型的病害逐步發展而產生的最終結果。具體而言,裂縫的持續發展會導致“白改黑”路面更加松散,瀝青混凝土中的細集料就會出現較為嚴重的顆粒剝離與脫落現象,由此產生坑槽。而擁包的產生則與車轍息息相關,車轍的持續發展會導致“白改黑”路面的凹陷進一步加深,凹陷位置的瀝青混合料就會向兩側堆積,由此形成擁包。起初,在擁包快要產生時,道路表面的瀝青層還沒有出現較為嚴重的損壞,中下面層會在水平方向上緩慢移動,產生情節較輕的擁包。隨著時間的推移,產生擁包的位置會有越來越多的混合料堆積,致使其表面產生拉裂現象并最終造成裂縫的出現,水分從裂縫中進入到擁包內部,導致擁包出現集料顆粒脫離的情況。
針對上述“白改黑”道路存在的車轍、裂縫、坑槽以及擁包病害,提出了相應的處理方法。
在對“白改黑”道路車轍病害進行處理時,可以利用瀝青路面就地熱再生技術,并選取專業的就地熱再生設備進行處理。該設備能夠對瀝青路面進行實時加熱,并實現翻松,在這個過程中,就可以在路面中添加若干的再生劑、新瀝青以及新瀝青混合料等,并通過熱態拌和、攤鋪以及碾壓流程,完成瀝青路面一定深度內舊瀝青混合料再生,并且,該處理方法是一次性的,相對簡便。這種方法能夠達成全部再生利用原瀝青路面材料的目的,如此一來,就能夠在很大程度上實現減少砂石料和其他能源的投入量的目標,并減少投入處理過程中的成本,對出現病害路段的交通也不會帶來過多的影響。
路面裂縫是道路運行過程中最為常見的一種病害類型,因此,對路面裂縫進行處理顯得尤為重要。在處理路面裂縫時,通常有兩種比較常見的方法,分別是開槽灌縫法和表面封閉法。第一,開槽灌縫法,這種方法比較常用,在路面裂縫寬度達到2mm 以上的縱向裂縫和橫向裂縫的處理中比較常用,應當先仔細檢查裂縫的嚴重程度,并以此為依據設計開槽尺寸,調節開槽機開槽深度,開展開槽作業。用吹風設備將槽內進行徹底的清理,并徹底清掃裂縫兩側至少10cm 范圍內的灰塵,之后就可以進行灌縫工作,將密封膠均勻的灌入槽內,并在裂縫兩側形成封層。填充之后的裂縫持續拓寬的概率就會被大大降低,這樣一來,就不會發展到更加嚴重的情況。第二,表面封閉法,該方法在處理一些寬度小于2mm 的裂縫時比較適合。對于對路面平整度要求不高的路面而言,可以在溫度較高的天氣通過噴灑瀝青的方法來處理裂縫,在溫度比較低的天氣,則可以利用乳化瀝青稀漿封層的方法。對于一些對平整度要求高的路面而言,可以沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青,在低溫潮濕季節可以借助陽離子乳化瀝青完成裂縫的處理。
3.3.1 處理路面坑槽
路面坑槽也是“白改黑”之后的道路運行過程中比較常見的一種病害,主要表現為道路表面的坑洞等,能夠在很大程度上影響到車輛行駛過程中的安全性和舒適性。對路面坑槽進行處理主要有三種方法。
第一,冷補料修補。在對路面坑槽進行修補時,冷補料是其中一種形式較為新穎的材料,這種修補材料有著多方面的優勢。一方面,在使用這種冷補料進行路面坑槽的修復時,無需考慮天氣狀況、氣溫以及坑槽的數量和大小等因素,就能夠在短時間內進行有效的修補;另一方面,在使用該材料的過程中,施工人員并不需要借助專業的器械或設備,也不需要對材料進行充分的攪拌或加熱,在修復時,只需要將需要被修復的坑槽進行有效的清理,再將冷補料放入其中,之后再對其進行沖擊夯實,道路就可以恢復到正常的運行狀態。
第二,瀝青混凝土修補。顧名思義,這種方法就是利用瀝青混凝土材料對坑槽進行修補,這種方法與前一種方法相比稍顯遜色,在修補的過程中會受到坑槽數量和大小的限制,并且天氣狀況和氣溫都會對修補工作造成影響。
第三,瀝青下灌修補。這種方法在修補坑槽時的難度相對較低,且靈活性更強。在修補的過程中,只需要將坑槽切方處理,并清理多余的雜質,在其中鋪設石料、灌上熱油,就完成了坑槽的修復,這個過程也不需要借助特殊的設備。但是,這種方法也存在一定的弊端,就是修復之后路面的美觀程度較差,且質量也不如原路面。
3.3.2 處理路面擁包
針對擁包產生原因和具體情況的不同,其處理方法也會存在差異。第一,當擁包比較輕微并且已經比較穩定時,就可以采用人工挖除或者是機械刨削的方法,同時要注重保證路面的平整。第二,當“白改黑”道路的擁包比較嚴重,但路面基層沒有出現失穩時,依舊可以采用人工和機械的方式去除擁包,但此時應當深挖1cm,并使用新的瀝青混合料將擁包位置的面層進行重做。
綜上所述,導致出現道路病害的因素眾多,在道路完成“白改黑”之后,市政管理部門一定要加大對道路的后期養護力度,降低病害產生的概率。在出現病害之后,也要采取有效的措施進行解決,保證人們出行的舒適度。