陳晨
摘 要:在高速公路項目中路面是最重要的一個組成部分,只要出現病害,無論是裂縫、坑槽,還是車轍等問題,會對車輛在高速公路上的行駛狀態產生安全方面的影響,同時也會對高速公路的壽命造成影響,故而相關部門務必要給予重視。
關鍵詞:高速公路;瀝青路面;路面病害;養護措施
我國已建公路項目總量已在全球位于前列,高速公路的新建質量也在不斷提升,每年都會新增一定數量行車更加舒適、更具有安全性的瀝青公路,不過瀝青材質的公路路面成本比較高、老化速度快,而且易滲水。
1 高速公路病害成因
1.1 松散類病害
(1)松散。松散指的是瀝青與骨料變得酥軟、松垮甚至不斷流失的一種病害,松散病害既會在整個路面出現,也可能僅在局部路面出現,且在行車輪跡的荷載作用下顯得格外嚴重。出現此類病害的成因主要可能是瀝青含量低,或骨料與瀝青沒有足夠的粘附性,還有可能是瀝青老化,或是壓實度過小,骨料配比局部不均勻等。
(2)坑槽。坑槽指的是由于交通荷載與溫度的共同影響,瀝青路面積存的水分向瀝青與骨料中侵入,瀝青膜也會在水動力作用下不斷從骨料表面脫離,最終使路面當中的骨料由于缺失粘結力而被破壞。具體體現包括:路面表面層與中面層產生坑洞,路面局部表面產生網裂,基層與底面層形成坑槽等現象。出現這類病害的原因主要是外部水分侵入瀝青混凝土空隙內部并滯留于其中,不管是哪一種材質的瀝青混凝土都容易受到交通負荷的作用,形成水破壞、瀝青剝落等現象。
1.2 變形類病害
(1)車轍。1)結構型車轍,由于結構設計存在問題及底面層以及基層當中的缺陷所引發的;2)壓密型車轍,由于工程施工時的壓實度沒有達到要求,或者是材料質量有問題等現象,在持續的交通負荷作用下產生的;3)失穩型車轍,由于交通荷載的作用,在輪跡帶位置不斷發生下凹形變,導致材料自下洼處不斷被擠向兩側并形成臌起現象導致的。
(2)波浪、雍包。波浪、雍包指的是由于瀝青路面局部材料發生移位而產生于高速公路表面的一種縱向的規律性起伏,出現這種病害的原因往往是瀝青混合料自身存在缺陷:要么是施工期間油石比偏大,要么是細料過多;也可能是施工質量不夠理想。高速公路工程的路面層與基層會在以上因素影響下,失去穩定性,承受不了交通荷載,從而使材料出現水平剪切以及位移等現象。
1.3 裂縫類病害
(1)縱向裂縫。縱向裂縫指的是那些平行于行車方向的裂縫,其成因是路基壓實時不夠均勻;分幅攤鋪瀝青時未能銜接好等,這樣的路面再受到水體侵蝕,就會產生沉陷不均現象,再加上交通荷載與溫度的共同作用。
(2)橫向裂縫。橫向裂縫往往會沿路面產生,與路面中線近乎垂直,而且分布均勻,橫向裂縫有兩類,一種是荷載型裂縫,另一種是非荷載型裂縫。荷載型裂縫的成因主要是設計方面存在缺陷、施工質量不佳、通行車輛嚴重超載等;非荷載裂縫的成因主要是冬季是的溫差效應,還有面層上的內、外應力等。
(3)塊狀裂縫與龜裂。塊狀裂縫與龜裂是一種縱、橫交互的網格狀裂縫,并經常伴生變形、松散等缺陷。常見于投入運營較長時間后的高速公路當中,也是常見于高速公路路面的一種主要病害。其成因主要是基層由于疲勞而形成開裂、強度變小、裂縫不斷發展再加上瀝青路面的嚴重老化。
2 高速公路項目的路面養護措施
2.1 熱補法
裂縫類、松散類病害需要采用熱補法進行修補。其修補原理為:借助熱輻射板將原路面加熱到一定溫度,將原有瀝青材料熔化后使其與新加瀝青通過乳化融合到一起,達到修補效果。
熱補法的具體流程包括:(1)確定修補區域與具體加熱范圍。要求修補區域最好是正方形或矩形,且其邊緣應該垂直或平行于路面邊線。(2)加熱.將加熱板置于距路面15 cm~20 cm處,并將烘烤時間控制在3 min~5 min。(3)耙松。待路面熱熔軟化后,迅速將軟化部分用熱鐵耙按照自四周耙向中間的方式予以松化。(4)噴灑乳化瀝青。原有瀝青材料被軟化耙松后,要及時將乳化瀝青噴灑上去,讓原有瀝青材料發生熱熔再生反應并與新填入的瀝青通過乳化融合到一起,達到修補效果,接下來只需要將其壓實即可。
2.2 冷補法
冷補法用于修補坑槽類病害。修補時,先確定坑槽的面積大小與深度,然后用風鎬的坑槽邊緣進行規整。原坑槽經過規整后,其面積會稍微擴大一些,其鑿深應該達到路基穩定處,以確保塌陷部分能被徹底清除,要求坑槽邊緣不得有松動、毛邊,要求槽底、槽壁不允許有粉塵之類垃圾。修補完坑槽后,需要以噴燈將墻壁、槽底烘干烤熱,并以粘結油均勻涂上在其表面,最后迅速將預制熱料填入坑槽中,要求填入時的厚度要控制好,使其比原路面稍高一點。
2.3 局部填充法
局部填充法適用于裂縫類病害的修補,要求將裂縫內雜物祛除后,直接以物料(如熱油、乳化瀝青等)灌入裂縫達到修補效果,若裂縫較大,也可適量灌填瀝青混合料。填充后,需要振搗壓實并以烙鐵做封口處理,并撒上砂石掃勻。局部填充法可避免高速公路路面產生裂縫,使路面更加平整,避免路基受損,使養護費降低,可適當延長公路使用壽命。
2.4 罩面法
罩面法可修補裂縫、變形問題。修補時,需要先銑刨掉產生結構車轍處的路面,對破損路基展開重新填換處理,再覆上一層新瀝青。其防水層與粘結層務必要實施有效養護,盡可能不讓病害再次出現。罩面法既可成功解決高速公路投入使用之初產生的裂縫、車轍問題,也可使路面的抗滑性能與平整度得以強化,使養護周期得以延長。
2.5 撒鋪法
撒鋪法需要通過均勻撒鋪的方式將聚合物改性瀝青與連續級配且具有防水功能的骨料,攤鋪到面層上面,從而形成一個可以排水、抗滑,且具備透水性的表層,以強化路面的抗滑防水性能,達到有效養護路面的效果。
2.6 路面再生法
路面再生法可修補那些經過長期運行,且出現多種嚴重病害的高速公路。修補時,需要結合具體情況采用廠拌再生法還是采用就地再生法。廠拌再生法需要翻挖出原有瀝青路面,并運回拌合廠,經過集中破碎后,放入拌合機中,按一定比例加入再生劑與新瀝青、新骨料等重新拌和;而就地再生法只需現場借助移動式熱再生設備,翻挖原有瀝青路面,將其一定比例與再生劑、新瀝青、新骨料一起拌和。最終,將新生成的拌和料攤鋪于高速公路形成新的路面即可。
3 預防性養護措施
3.1 對日常檢查與養護加以強化
通過對日常檢查與養護的強化,促進養護效果的持續提升。相關部門應通過對員工展開技能培訓,提升其業務水平;完善考核制度,在考察員工時,將養護效果納入其中,借助適當獎懲刺激員工積極性;加大巡查頻率,爭取在病害萌芽期將隱患扼殺;對養護工作做細化處理,強化對養護工作的審核力度,杜絕返工現象。
3.2 在日常養護中應用微表處技術
現階段微表處技術已在高速公路項目的日常養護中被廣泛應用。運用該技術時,需要先將一定配比的碎石、高分子改性乳化瀝青及添加劑等材料用專業設備制成稀漿混合料,然后直接往原路面攤鋪。攤鋪前要先將病害位置清理處理,使該處無任何雜物。
微表處技術可以對較輕的病害現象做出快速修補,其修補用時很短,且能有效強化路面防滑性能,降低路面養護成本。
4 總結
高速公路在任何國家都是十分重要的一項基礎設施,對于高速公路路面病害的修復和預防是其管理工作中的一項重點內容。相關部門務必要全面細致的分析其成因,采取有針對性的養護措施,不斷引入新技術,強化養護力度,使高速公路保持完好,延長其使用壽命,使其長期保持通暢、安全的運行狀態。
參考文獻:
[1]路曉峰.淺談高速公路路面病害成因及養護技術措施[J].綠色環保建材,2019(9):126.
[2]駱皓.高速公路路面病害與養護技術的研究[J].四川水泥,2019(6):23-24.