盧大梁
摘要:瀝青路面是一種常見的路面結構形式,伴隨時間的不斷延長,在行車荷載和自然因素作用下,路面容易產生病害問題,采用合理的措施方法能夠有效延長公路的使用壽命。為此,在全面了解路面病害原因的基礎上,提出了相應的養護措施。
關鍵詞:公路路面;養護措施;病害調查
由于中國經濟的快速發展,交通運輸業已成為新時代發展的象征,它也反映了該地區的發展水平。然而,隨著交通的迅猛發展,道路質量問題開始出現,主要是由于它們的使用壽命較短和一些裂縫的出現。如果在公路工程上出現任何問題,將會影響整個公路工程的運營。至于我國目前的道路狀況,大多數是瀝青路面。因此,為了改善公路質量,有必要改善技術并控制瀝青路面的施工質量。
1 公路路面病害調查及原因分析
1.1 路面病害調查情況
根據現場路面調查情況分析,本路段存在坑槽、龜裂、沉陷、裂縫等病害,為了檢查路面病害的實際情況,可通過路面承載力、層間脫離兩方面出發,具體調查結果如下。
1)承載力方面。
當前,在路面承載力檢測當中,主要采用的方法包括:自動彎沉儀、激光式高速路面彎沉測定儀、貝克曼梁法等。本文以貝克曼梁法進行路面承載力測定。貝克曼梁法是指利用載重汽車加載路面,由百分表對車輛從測點前、后通過的數值進行計算分析,由此獲取回彈彎沉值。彎沉值的大小直接反映了路面承載力的實際情況,通過檢測,本路段路面左輪彎沉值平均值為35.0(0.01 mm),右輪彎沉值平均值為32.5(0.01 mm),由此說明本路段已出現了較大強度損失。
2)層間脫空方面。
為了查看路面結構層是否完整,本文采用了鉆芯取樣閥,通過芯樣可知,路面的面層瀝青厚度為8~12 cm,其中部分瀝青面層芯樣完好,可成型,且具有良好的基層結構。但局部路段病害較為嚴重,出現了層間結合處脫離情況。
1.2 路面病害原因分析
通過分析,本路段存在路面承載力下降,層間脫離等病害,究其原因在于以下幾點。
1)橫向裂縫。
溫度應力是橫向裂縫產生的直接原因,當溫差較大的情況下極易引發裂縫病害發展。隨著時間的延長,公路原材料老化程度越來越嚴重,路表抗裂能力持續降低,在溫度應力的影響下,路面極易產生橫向裂縫。
2)帶有沉陷的裂縫。
若早期反射裂縫處治不到位,當遇到降雨時,水將會沿著裂縫滲入路面基層,進而降低基層之間的粘結效果,大幅降低路面承載力,此時需要補強基層,有效封閉反射裂縫。
3)網裂。
當瀝青基層粘結性嚴重下降或全部消失的情況下,路面便會產生網裂病害。若只有網裂病害,需封閉裂縫;若還存在沉陷等病害,則說明基層已出現了脫空情況,需及時進行有效處治。
4)坑槽。
當一些雜物、離析土層摻加到路面混凝土內時,極易出現路面坑槽病害,此時需進行及時處理。若因為路面開裂引發的坑槽病害,須補強處理,并封閉裂縫和修補坑槽。
5)路基病害問題。
通常情況下,雨季時,由于降雨較多,路基極易產生不均勻沉降,甚至出現較多裂縫病害,此時可通過注漿加固開裂或脫空部位,進一步提升面層與基層的粘結作用,有效封閉表層裂縫,防止因雨水下滲再次出現開裂現象。
2 公路路面病害及養護施工技術要點
根據本工程實際情況,可采用地聚合物注漿補強加固處理路面病害,在施工中,必須做好各項施工準備,規范施工流程,提高施工技術水平。
2.1 施工準備
施工前,須詳細檢查進場材料的質量證明文件,比如使用說明書、檢驗報告、出廠證明等。待保證聚合物注漿材料各項性能均可滿足施工規定后,才能用于施工。針對地聚合物注漿施工要求,為了確保工程質量,當路面存在唧漿、沉陷、開裂寬度大于5 mm的病害時,需選取點位布設注漿孔。在注漿加固時,應先檢測路面彎沉和動態變形模量,分級處理修補路面的各個路段。根據病害情況合理劃分,可分為良好路況段與病害路段,并對兩類瀝青頂面的指標進行測定,比如彎沉代表值、彎沉平均值等。若在病害路段,彎沉值小于良好路況實測值,需根據路面具體情況靈活調整注漿孔位。待處置之后,同樣需要檢測路面彎沉指標,直至滿足設計要求。
2.2 注漿設計要點
在改性地聚合物注漿設計前,需要對所修補路段的路面結構層情況、材料情況、厚度、強度等進行詳細檢測,待確定病害原因之后,才能保證設計的合理性。根據施工現場具體情況,需采用梅花形布設,可設于輪跡帶。孔排距設定為1.6 m,孔間距設為1.8 m,孔徑為50 mm。
2.3 地聚合物注漿施工
按照從外向內的順序進行注漿施工,可采用隔孔跳注的方式。嚴格按照設計要求配制注漿材料,保證配合比準確。技術人員打開注漿泵,并根據漿液泵送實際情況調整壓泵壓力大小,待泵送壓力穩定時(≤0.8 MPa),將地聚合物漿液持續穩定地進行泵送灌注。過程中,要保持泵送的密實性,漿液材料一旦冒漿或溢出,則需要立刻停止,待孔隙中多余氣泡排出,再繼續注漿直至結束。注漿完畢后采用木塞對孔洞進行封堵。待注漿養護一段時間后,便可開放交通。
2.4 注漿效果檢測
1)承載力檢測分析。
作為柔性結構,路面的變形能力較強,因此,在長期行車荷載在,路面荷載將會直接傳遞到基層,基層性能的優劣將會直接影響面層的使用壽命。為此,施工結束后,須及時檢測基層的性能。在道路性能檢測當中承載力是一項十分重要的指標,對于道路狀態評價意義重大。為此,在注漿1 d、7 d時,對于原路面病害部位采取動態彎沉儀進行彎沉檢測,通過對比分析注漿前后的檢測數據,可判定地聚合物注漿加固是否會影響有病害路面的承載力。注漿加固前,測得彎沉平均值在32.5(0.01 mm)以上,且占所有點位比重的80%以上。待地聚合物注漿1 d后,1 d后左、右輪彎沉代表值明顯降低。處置7 d后,彎沉值平均值為24.3(0.01 mm),彎沉值在32.5(0.01 mm)以上的為0;30(0.01 mm)以下的點位占比超過85%,由此說明,采用注漿加固施工后,可以大幅增強修補路面的力學性能,大大提升抗壓強度,且路面承載力狀況良好。
在注漿后1 d、7 d后,路面彎沉值下降明顯,由此說明,注漿材料的應用可以有效改善病害路面力學性能,全面提升其抗壓強度。同時,注漿加固7 d之后,路面病害修補部位左、右輪彎沉值有一次降低,但整體來講,下降幅度較小,和注漿后1 d彎沉值相差不大。表明在短期內地聚合物注漿材料可以起到加固強化路面的效果。
針對局部較大彎沉值且病害嚴重路段,地聚合物注漿后,彎沉值下降幅度明顯高于一般病害路面,表明相比病害較輕路段,病害較嚴重路段注漿處置效果更好。由此說明通過注漿加固施工后,不僅有助于提升路面承載力,同時,還可以有效改善路面使用性能。
2)探坑觀測處理效果。
為了深入掌握地聚合物注漿之后,漿液在路面結構當中的分布情況,需要對地聚合物加固效果進行綜合評價,在檢測當中可采用探坑觀測法。注漿養護1d后,路面不明顯裂縫部位未見地聚合物漿液,在松散基層部位可見一定量地聚合物,脫空區域發現注漿材料較多。同時,有少量灰色地聚合物注漿材料注入了碎石基層和底基層部位,表明舊路面當中碎石基層和底基層之間粘結能力不足,當地聚合物材料注入后,可以起到結構補強的效果。
3 結語
路面具有行車舒適、路面平整、維修方便等特點,因此在我國高等級公路中得到了廣泛應用。然而,隨著使用時間的持續增加,在車輛荷載和氣溫變化等影響下,很多路面出現了病害問題,為此,必須結合具體情況,合理選取養護施工方法,改善路面使用性能。
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