劉國華
(甘肅卓通工程技術服務有限公司,甘肅蘭州 730070)
低等級公路主要包括三級公路(連接縣及縣以上城鎮的一般干線公路)以及四級公路(連接縣、鄉以及村的支線公路),修建時常使用瀝青材料,瀝青材料在施工中及后期公路使用過程中易受諸多因素的影響,進而出現各種病害,降低公路施工與使用質量,影響公路使用的安全性。如病害在初期未能獲得有效處理,長此以往,還會導致瀝青路面出現塌陷或斷裂等問題,危及人民生命和財產安全,造成經濟損失。因此,加強對低等級公路瀝青路面病害的研究十分重要。
其一,合理性原則。公路的養護工作具有一定的規范性,養護人員需依據路況、公路坡度及交通等要求科學制訂養護計劃,合理選擇養護施工技術,確保養護工作定期開展。
其二,經濟性原則。公路修建的目的在于促進區域經濟的發展,瀝青路面的養護需遵循經濟性原則,在保證養護質量的情況下盡可能控制養護成本。
其三,慣性原則。依據國家對于公路路面養護的相關要求,路面的養護需依據建設習慣及施工技術水平等因素展開。
其四,預防性原則。公路養護屬于被動行為,主要是在發生質量問題后,對不利于公路路面的病害進行預防性養護。針對瀝青路面施工或使用過程中可能出現的病害問題,政府相關部門應該加強病害預防,盡可能避免病害的發生[1]。
在公路建設過程中,瀝青是主要的施工材料之一,因其施工時具有路面平整、使用壽命長以及抗壓性等優勢,能夠滿足公路建設與使用要求。針對公路的養護,主要是在公路施工完成后對可能出現的病害進行監管與防治,如養護的過程中及早發現病害,有助于養護與維修人員及時進行處理。事實上,養護工作是一種預防性工作,通過日常對公路路面的監管,可以有效防止公路路面各類病害的發生,在一定程度上可以延長公路路面的使用壽命。
此外,如在養護期間發現瀝青路面損害嚴重,可以提醒相關人員及時更換或修補瀝青路面,避免病害加重而增加公路使用的危險性[2]。相較于公路路面的重新修建,路面的日常養護成本較低,不僅可以延長公路使用年限,還可以有效減少諸多不必要的施工管理麻煩。
在公路瀝青路面施工中,裂縫病害最為常見,在導致公路結構軟化的同時,降低公路路面的承載力。常見的裂縫病害主要分為三類:
其一,縱向裂縫。該裂縫產生的原因一種是在進行瀝青分層攤鋪施工時,因瀝青兩邊的接茬處施工不當而導致瀝青間的黏結力下降,并受環境影響,在長時間通車的情況下會出現縱向裂縫;另一種是因公路路基壓實度不夠,或路基邊緣部位被水浸泡,因此形成的路面沉降現象也會導致縱向裂縫。
其二,橫向裂縫。該裂縫主要分為三種,分別是基層反射性裂縫、沉降差異裂縫以及荷載性裂縫,其中最為常見的類型是基層反射性裂縫,其產生的原因與溫度驟降有關。溫度改變,基層材料會收縮變形,或因失水而導致拉裂現象,加之行車負荷較重,便可能產生橫向裂縫。針對沉降差異裂縫,其產生與路基路段、構造物的交接有關,若二者之間出現沉降,則很容易引發橫向裂縫。
其三,網狀裂縫。該裂縫產生的原因與路面結構中摻有柔軟物質或泥沙層有關,可使粒料層之間產生松動,降低瀝青路面的水穩定性,加之車輛通行的荷載力,進而產生網狀裂縫。
龜裂是瀝青路面常見病害之一,主要發生在車行道上的輪跡帶處。該病害常伴有水損害及唧漿等問題,主要產生原因包括:
其一,如公路路面的載荷過大,且結構層所受應力逐步增大,加之路面出現裂縫現象,瀝青路面就容易出現龜裂病害。
其二,如瀝青路面存在較大的空隙率,降水天氣過程中的雨水會侵入路面面層并形成大量積水,導致瀝青路面出現龜裂病害。
其三,公路工程施工的基礎是基層施工,如基層施工出現質量問題,造成基層表面被唧漿掏空,則會出現龜裂病害[3]。
在高溫季節,如瀝青路面長時間處于超重載荷或大交通流量的情況下,其面層可能出現車轍病害,長此以往,瀝青路面可能出現塑性流動現象或出現永久性變形問題等。
同時,在常規情況下,當瀝青路面因遭受壓縮而產生沉降時,還有可能產生隆起病害。車轍病害產生的原因主要是和公路基層以及面層施工期間尚未被壓實、瀝青混凝土配比不科學等有關。在公路竣工通車投入使用后,在行車荷載的反復碾壓下,公路的輪跡帶處會因基層及面層未壓實而出現固結變形問題,久而久之便會發展成為車轍病害。
在瀝青路面眾多病害當中,坑槽屬于較為嚴重的病害之一,其產生的原因主要包括:
其一,如瀝青與酸性石料之間缺少黏結性,則可能增加瀝青遭受外界因素干擾的可能性,導致瀝青路面的面層疏松,容易出現泛起或脫落問題,久而久之便會出現較大的坑槽病害。
其二,泛油導致坑槽病害。在瀝青材料運輸期間,瀝青可能因粘貼到其他地方而影響攤鋪后瀝青的黏結性,加之受外在荷載力的影響,則可能造成坑槽病害[4]。
3.1.1 裂縫防治
在常規情況下,如裂縫病害較輕,施工人員可以使用瀝青材料進行填充,常用的填充材料為AH-90#型瀝青。在填充過程中,瀝青材料的溫度需保持在150~160℃,且要使用專用的灌注工具進行填補。為保證填補質量,施工人員至少應進行三次填充操作,且瀝青材料溫度均需要控制在150~160℃,避免溫度下降或升高,有助于為裂縫填充的施工質量提供保障,確保裂縫病害的有效治理[5]。對于其他性質的裂縫病害,施工人員可以選擇使用密封膠進行填充或養護。在使用密封膠前需對其進行加熱,確保其溫度在180℃左右,有助于密封膠密封性能的充分發揮。此外,填充僅是裂縫病害的防治措施,具體的病害治理需要結合其他方法。
3.1.2 龜裂防治
當公路瀝青路面出現龜裂病害時,若其油面層出現松散與脫落現象,施工人員需將已松散或脫落的油面層予以清除;如路面基層變化不大,施工人員可以通過適當處理,盡可能恢復油面層。如龜裂病害尚未出現油面層松散或脫落的問題,針對大面積的龜裂病害可以使用灑油法進行處理;若是小面積的龜裂病害,則可以使用刷油法進行處理,刷油后需要覆蓋一層砂石,避免車輪將油帶走。灑油及刷油的主要目的在于封住裂縫,防止路面水滲透至基層,具體的刷油次數可以依據龜裂病害的嚴重情況而定[6]。如瀝青路面的龜裂嚴重但面積較小,則可以通過挖補質量的方式進行處理。
同時,針對龜裂病害的處理,不宜選擇修罩面的方法,施工人員可以見坑補坑、見縫補縫,盡可能做到勤修勤補,防止龜裂病害嚴重。
3.1.3 車轍防治
車轍病害屬于常見的瀝青路面病害之一,該病害的處理需要結合日常的公路路面養護與維修工作。公路路面車轍病害的產生與車輛的通行有關,車輛通行時會對路面產生一定的推移損傷。在對車轍病害進行處理之前,工作人員應先將車轍區域清理干凈,重新攤鋪瀝青材料,最后使用SBS 改性瀝青混合材料對車轍路面區域進行修補[7]。如車轍病害的產生原因與擠壓有關,則施工人員應先對路基結構的穩定性進行評判,如果路基結構穩定,施工人員可刨除路面凸起部位,隨后使用瀝青材料進行填充與修補,最后進行路面找平;如路基結構不穩定,施工人員先進行加固處理,重新攤鋪瀝青混合材料,最后壓實與找平,以此完成對車轍病害的處理工作。
3.1.4 坑槽防治
雖然在瀝青路面的施工過程中,坑槽病害較為少見,但其對公路路面的危害性較大,需要施工單位引起重視,加強對坑槽病害的預防及處理。當公路路面出現坑槽病害時,施工人員需要具體分析坑槽病害產生的原因,并在短時間內找出引發該病害的各種影響因素,并以此為依據制訂具體的修補方案。在坑槽病害修補與處理的過程中,合理控制開挖尺寸十分重要,尤其是向外開挖的尺寸,具體延伸不可超過10cm,如超過10cm,施工人員需先檢查中心線及四周線是否垂直或平行,再開展坑槽病害修補工作[8]。在此基礎上,施工人員根據路面原始結構以及現代化公路路面施工材料,規范性地完成路面修補工作,隨后對修補后路面結構的穩定性進行檢測,保證其穩定性與耐水性均符合公路瀝青路面的修補標準。
治水工作是瀝青路面養護及病害處理的重要內容,提高治水效率可以有效改善瀝青路面的養護質量。無論是在新公路路面的修建方面,還是在舊公路路面的維護方面,治水工程都必不可少。
首先,全面了解公路路面施工情況,提前做好地質、水文以及氣候條件的勘查工作。
一方面,有效掌握地下水情況,防止地下水侵蝕路面,保證公路路面結構的穩定性。
另一方面,注重排水工程的施工質量,避免因降水天氣導致路面出現積水問題,減少對公路路面產生的不良影響[9]。
其次,在公路路面的日常養護工作中,保證排水工程質量是防止路面產生積水的關鍵,施工人員需確保路面及路肩之間的銜接更加平滑順暢。
最后,逐步優化排水結構,做好治水工程的養護工作,重在保證治水質量。
公路瀝青路面病害的核定主要從沉降值、平整度以及彎沉等方面入手,為預防各類病害的發生,施工單位需做好定期檢查工作,施工人員依據相關經驗,合理制訂防治方案。
針對路面病害的分析,常用的方法是鉆孔取芯法,可以有效分析出病害的層次及處理深度,有助于專項處理方案的制訂。此外,針對瀝青路面的防治,施工單位應始終堅持“預防為主,防治結合”的原則,如路面局部出現裂縫或沉降問題,施工單位應立刻進行處理。
同時,因裂縫、沉降以及車轍等病害較為常見,施工單位應將其列入重點防治方案當中,盡可能減少路面出現各種病害的概率,有助于提高公路車輛行駛的安全性。依據國家相關規定,公路路面病害的防治需及時、有效,具體的路面評價結果有助于檢查及防治方法的科學選擇[10]。
公路的建設具有連接區域、促進區域經濟發展的作用。在公路修建過程中,瀝青屬于常用材料,瀝青路面的施工需注重各類病害的防治。在公路的養護過程中,施工人員應遵守合理性原則、經濟性原則、預防性原則以及慣性原則等,針對常見的裂縫病害、龜裂病害、車轍病害以及坑槽病害等,除了有針對性地進行處理之外,還應注重治水工程的建設問題,定期檢查瀝青路面,做好各種病害的防治工作。