余耀東
中國港灣工程有限責任公司,北京 100027
公路瀝青路面施工質量的影響因素有很多,尤其溫度、濕度等因素控制不當會導致裂縫、坑槽等病害的發生,進而導致公路路面穩定性不足,給公路安全運行帶來影響。提升公路瀝青路面施工質量,并為路面工程提供完善養護,能切實提升公路路面病害的控制效果,進而為公路系統安全運行奠定堅實的基礎。
隨著社會的發展,路面工程施工在施工技術和施工工藝上有了明顯的變化。其中瀝青路面是常見的公路施工路面類型,但是受自然環境的影響,例如在雨水的侵蝕作用下,瀝青混凝土質量會逐漸呈現下降的趨勢,內部構造受到負面影響,表面質量下降;另外,部分工程沒有做好施工設計,在工藝上有所缺陷,也會導致路面病害。多種因素結合起來,導致瀝青路面非常容易出現裂縫的病害,會直接導致雨水侵入瀝青內部,降低瀝青路面結合度,影響其實用性能,導致其內部松動或者出現溝槽,使瀝青混凝土整體處于非常不穩定的狀態,給后續施工及使用埋下了非常大的隱患,極大地縮短了瀝青混凝土的壽命。此外,瀝青混凝土的配比也是一項非常重要的內容,然而部分工作人員沒有做好相關方面的設計工作,導致混凝土原材料配比不符合實際應用標準,影響工程施工,為瀝青公路病害的發生埋下了隱患。
常見的路面裂縫有橫裂、龜裂、縱裂等。瀝青混凝土材料為瀝青和其他材料混合而成,在混合反應中會形成瀝青凝膠骨架結構,為路面提供承載力,由于瀝青自身的抗剪、耐磨性能較好,瀝青混凝土在路面工程施工中的應用較為廣泛。但是在瀝青路面施工中一旦存在材料不合理、技術不到位、養護不科學等問題,就會導致瀝青路面產生裂縫,進而影響道路工程驗收質量。產生瀝青混凝土裂縫的主要原因如下。
(1)瀝青混凝土施工材料選擇不合理。近年來路面施工材料不斷更新,瀝青混凝土中所用材料的選擇也不斷增多,只有根據路面施工需求選擇瀝青集料,才能夠保證瀝青混凝土路面施工質量。但部分路面施工項目采購人員沒有綜合分析質量與效益的關系,盲目采購一些型號、質量不合規的原材料,影響了瀝青混凝土施工質量,導致裂縫問題的發生。
(2)瀝青混凝土配合比不科學。由于瀝青混凝土化合后會發生固化而形成整體性結構,如果配合比不科學,將會導致瀝青混凝土的強度及抗剪能力不足。因此在施工前,相關人員必須做好配合比試驗,選擇科學的瀝青混凝土配合比方案,進而提升路面結構施工效果。
(3)施工工藝操作不到位。部分瀝青路面施工團隊的技術操作不科學,瀝青混凝土材料運輸時間不合理導致混凝土材料發生離析,從而影響混凝土材料的性能,進而導致瀝青混凝土出現裂縫。
(4)施工中瀝青混凝土路面結構養護不力。根據某公路路面的試驗及有限元分析,可以得到路表面溫度應力及降溫幅度關聯曲線(見圖1),觀察該曲線不難發現,路面瀝青結構的路表面應力與施工后降溫幅度有線性關系,因此在瀝青路面施工中必須做好結構養護與溫度控制,以防止因防路面應力過大而產生裂縫。

圖1 路表面溫度應力及降溫幅度關聯曲線
瀝青路面局部喪失集料形成的坑洞就是坑槽。很多坑槽是由龜裂和松散之類的病害演變而來的。若龜裂和松散等病害沒有得到及時處理,則會逐漸擴大加深,形成坑槽,對路面造成更大的影響。有的道路承載壓力過重,道路的開裂和松動也會加劇,這就讓部分區域遭受更嚴重的損壞,讓坑洞深度更深。市面重型卡車越來越多,很多道路都有大型貨運車來往。毫無疑問,重型貨運車會給道路橋梁帶來非常大的壓力,有的路面如果質量不過關,就非常容易出現路面坑槽。尤其是一些相對偏僻的地區,工程質量相對較差,平時也沒有及時進行道路檢查,出現問題的概率也比較大。
(1)貼縫帶處治。很多瀝青路面的裂縫本身形狀都是不規則的,因此當出現裂縫時,工作人員需要根據裂縫復雜多變的情況,采取相應的裂縫處置措施,提高路面的防水性能。其中,貼縫帶可以很好地發揮作用,用于路面后可以消除挖槽,并且能夠避免二次破壞。但是貼縫帶的使用范圍有一定的限制,它適用于直徑在15mm以下的裂縫,并且在操作時要保證溫度高于15℃。如果氣溫不足15℃,就要先加熱膠層,提升施工工藝。施工中應注意盡量將貼縫帶貼合到裂縫位置,保證貼縫帶長度符合裂縫處治要求,在貼合后做好養護,實現裂縫處理效果后才能通車。
(2)熱瀝青灌縫處治。現在市面上常見的接縫材料包括密封膠、熱瀝青等。熱瀝青灌縫處治作業要保證溫度高于18℃,如果不足18℃,整個施工效果會達不到預期的標準。為了保證灌縫處理效果,材料中的橡膠顆粒含量會更大,細度模數也相對比較大,這就導致其
很難滲入裂縫。為了將其灌入裂縫中,施工單位會采用開槽灌筑的方法來推進工作。雨季會加劇路面裂縫,因此處置裂縫的季節往往是春季和夏季,但是通過研究發現,溫度降幅較大的冬季也是路面易發生損壞的季節,尤其是冰雪融化后,其滲透力和損壞程度遠遠超過雨水滲透,因此在處理裂縫時工作人員也需要考慮冬季影響,最好全年全時段保證灌縫效果,最大程度上保證瀝青路面的質量。
(1)小坑槽處治。小坑槽修補指的是僅僅修補小面積呈現龜裂的坑槽。小坑槽處治時,要用到壓路機、切割機、銑床、綜合維修車等器械。工作人員要先劃定養護范圍,從實際情況著手,用粉筆劃定界限,用銑刀削除坑槽周圍的路面,將四周多余的病害或者雜物切割干凈,做好清理工作,然后在坑內灑透層油,讓瀝青可以很好地鋪在地面,做好綜合防護,最后壓實瀝青,讓新舊瀝青可以很好地融為一體、沒有空隙,方便后續投入使用。
(2)大面積的維護措施。部分坑槽面積比較大,處理時需要更專業的施工。大面積坑槽圍護需要用到瀝青攤鋪機、切割機、銑床及瀝青灑布機等,在養護處理前,工作人員要先對病害情況進行綜合分析,并根據道路施工情況進行病害原因分析,設計路面病害處理維護技術方案。如果路面基層已經受到了嚴重的損毀,要先對路基結構進行維修,再根據配合比來進行瀝青混凝土路面施工。嚴重的大面積沉陷往往對應不同的沉陷原因,維修人員要注意沉陷細節,根據實際情況做不同的計劃,采取具有針對性的穩固處理措施。
為了防止污染,施工單位要做好以下三個方面的保護措施:第一,防止車輛輪胎污染;第二,防止水穩通行浮灰污染;第三,防止其他施工隊伍作業帶來污染。在施工前要對材料進行科學儲存,防止施工材料污染影響后期施工質量。在具體施工時要做好基層結構施工與路面施工的分步控制,保證路基施工完成后的養護效果,強化路基結構的施工效果,然后才能進行路面瀝青攤鋪施工。
保證連接層及面層之間作業的連續不間斷,要避免作業中止或者攤鋪速度隨意變更的情況,進而有效防止混合料的攤鋪發生斷層、托痕或離析等不良現象,最終保證攤鋪施工的平整性。在攤鋪后的壓實工作中,還應切實保證結構的密實度,避免出現瀝青粘連、變形的情況。
在瀝青路面壓實后還應積極做好養護工作,以保證路面施工瀝青材料的凝固效果。瀝青路面壓實后應根據公路施工區域氣候、水文變化情況進行養護部署,待攤鋪層完全自然冷卻、混合料表成溫度低于50℃后方可開放交通,開放交通初期,應控制車速不超過20km/h,直至路面完全成型。及時將行車驅散原嵌縫料回掃、布勻、壓實,以形成平整密實的上封層。以泛油現象為例,應在泛油處補撒與最后一層石料規格相同的嵌縫料,并仔細掃勻;過多的浮動石料應掃出路面或回收,以免搓動已經黏著在位的集料;如有其他破損,應及時進行修補。
公路工程項目建設中強化路面建設質量控制效果能夠提升公路運行的安全性,為了提升公路建設中瀝青路面病害控制效果,在瀝青施工后應積極做好養護工作,盡量防治質量病害,降低瀝青路面施工中裂縫、坑槽等病害的發生率,進而為公路項目運行安全性的優化提供基礎保障。