吳 麗
[摘要]瀝青混凝土路面病害的發(fā)現(xiàn)與防治是一個新課題,及時發(fā)現(xiàn)病害并進行處理非常重要,水泥混凝土路面的病害發(fā)展是非常迅速的,其處治費用也相當(dāng)驚人,我們應(yīng)該對瀝青混凝土路面的施工及養(yǎng)護提高認識、不斷摸索、積累經(jīng)驗、形成一套完善的瀝青混凝土路面養(yǎng)護與施工方法。通過對瀝青混凝土路面推移病害進行實地調(diào)查,分析路面推移病害產(chǎn)生的主要原因及治理方法。
[關(guān)鍵詞]瀝青混凝土路面 推移 病害研究
中圖分類號:TU5文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0220099-01
近年來,公路建設(shè)事業(yè)蒸蒸日上,交通運輸業(yè)也得到了長足的發(fā)展。由于繁重的交通運輸與現(xiàn)有的路面設(shè)計理論形成了很大反差,現(xiàn)有的路面結(jié)構(gòu)已難以滿足目前交通運輸?shù)男枰率篂r青混凝土路面出現(xiàn)了嚴重的推移病,無論是舊路還是近年改建的新路,瀝青混凝土路面的推移病害已相當(dāng)嚴重,路況質(zhì)量急劇下降,有的路段因推移產(chǎn)生的路側(cè)擁包已影響到車輛的正常行駛造成不良的社會影響。在當(dāng)前養(yǎng)護經(jīng)費異常緊張的情況下,如何徹底治理瀝青混凝土路面推移病害,已成為公路管養(yǎng)部門亟待解決的問題。
一、瀝青混凝土路面推移原因分析
形成混凝土路面推移病害的原因是多種多樣的,推移病害的綜合處治,首先必須對產(chǎn)生推移病害的原因進行系統(tǒng)分析,路面推移病害主要由瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)、混合料的高溫穩(wěn)定性、路面材料、交通量等方面原因引起的。
(一)高溫穩(wěn)定性。夏季高溫時,在停車地點、變速路段和陡坡路段上,由于車輛的起動與制動,加速與減速,路面受到很大的水平作用力,在車輛重復(fù)荷載作用下會發(fā)生變形累積。在這種情況下,若瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足,路面就會產(chǎn)生較大的剪切變形而形成推移。
(二)路基施工方面。公路路基施工存在嚴重的質(zhì)量問題,這是導(dǎo)致質(zhì)量低劣的主要原因。違規(guī)作業(yè)、盲目追求施工進度,碾壓厚度嚴重超標,路基達不到設(shè)計密度、穩(wěn)定性差,通車后不可避免地發(fā)生沉降,造成路面混凝土的斷裂及破碎。
(三)各種縫隙方面的原因。脹縫施工。脹縫不按照設(shè)計施工、寬度不夠,脹縫中的混凝土未徹底清理、部分路段的脹縫設(shè)置密度不夠、養(yǎng)護差等原因,不能滿足混凝土板的伸縮,造成混凝土板發(fā)生拱起??v橫施工縫。縱橫縫灌縫質(zhì)量差或未灌縫,或施工時采用瀝青材料灌縫,瀝青延伸度低,低溫脆硬,與板端的粘結(jié)力差,很容易脫落。
(四)路面結(jié)構(gòu)。過去由于經(jīng)濟方面的原因,各地區(qū)修建的大多數(shù)公路均采用了20cm石灰土底基層+20cm石灰土碎石基層+4cm瀝青碎石(或+3cm瀝青混凝土)面層的結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)對于重載、偏載交通而言,主要存在以下問題。
1.透層油功能性缺陷導(dǎo)致層間結(jié)合不好,容易引起路面抗剪強度不足。在半剛性基層上修筑瀝青混凝土路面,雖然施工中澆灑透層油,但實踐表明層間的結(jié)合效果不好,結(jié)合面是剪切薄弱面,容易引發(fā)面層沿著基層頂部整體滑動,產(chǎn)生路面推移。
2.結(jié)構(gòu)層厚度不足,隨著區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快,交通量也隨之迅猛增長,按以往的交通量預(yù)測的遠景交通量與現(xiàn)階段的實際交通量不符,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層厚度偏薄,各種強度均不能滿足使用要求,從而致使路面產(chǎn)生推移。
(五)瀝青混凝土路面材料
1.細集料。為了節(jié)約建設(shè)成本,盡可能就地取材,在瀝青混合料拌和施工中采用了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)積砂,而這種砂屬于細砂,如果混合料級配設(shè)計不合理,可能造成風(fēng)積砂用量過大,使瀝青混合料的溫度穩(wěn)定性嚴重降低,在高溫、重載作用下,易引起路面高溫剪切破壞。
2.瀝青。由于某些地區(qū)經(jīng)濟相對比較落后,公路建設(shè)受投資的制約和影響較為嚴重,在施工中通常采用中輕交通瀝青(相當(dāng)于現(xiàn)標準的C級瀝青),標號低,且很少用改性瀝青。
(六)交通量。隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展,交通量也大大增加,而且以重載、偏載車輛為主,重載大流量的交通狀況是導(dǎo)致路面產(chǎn)生推移的主要外部因素。
二、推移病害綜合治理措施和研究
1.在普通瀝青混合料中添加聚酯纖維,澆灑透層油作為粘結(jié)層,注意施工過程控制,確保層間結(jié)合。
2.采用改性瀝青混合料,在面層之間加鋪鋼絲網(wǎng),并在基層上澆灑透層油作為粘結(jié)層,在面層上設(shè)置改性瀝青薄層罩面作為上封層。同時,為提高瀝青混合料的溫度穩(wěn)定性,在瀝青混合料中添加1%-2%的水泥,并加強每道工序的工藝控制和質(zhì)量管理。
(1)纖維瀝青混凝土路面。為了比較纖維瀝青混合料和普通混合料之間的性能差異,研究中選擇AC-16型混合料,室內(nèi)確定的目標配合比為:碎石1:碎石2:石屑:砂:礦粉=40:18:24:12:6。經(jīng)過生產(chǎn)配合比設(shè)計,確定出熱料倉配合比為:5號:4號:3號:2號:1號:礦粉=22:18:14:13:27:6。
(2)施工控制。鋼絲網(wǎng)加筋瀝青混凝土路面施工控制,重點應(yīng)嚴格保證鋼絲網(wǎng)的鋪設(shè)質(zhì)量和固定效果,一旦鋼絲網(wǎng)出現(xiàn)活動,其加筋效果將大大降低。瀝青混凝土路面推移病害初期的表現(xiàn)為在推移面不規(guī)則的月牙形裂縫,在行車荷載的反復(fù)作用,裂縫由小變大,同時在車輛荷載的反復(fù)作用下推擠,內(nèi)側(cè)越來越薄,甚至裸屏基層;外側(cè)越厚,形成擁包,影響行車質(zhì)量,降低公路服務(wù)水平。
3.對板底脫空進行壓漿處治。瀝青混凝土路面板壓漿技術(shù)是預(yù)防瀝青混凝土路面早期破壞的一種有效的養(yǎng)護手段。根據(jù)板的損壞程度有針對性地制定鉆孔方案。對與脫空程度較嚴重的一般應(yīng)鉆5個孔,四個角各1個孔,中間鉆1個孔,除1孔作為注漿孔外,其余均作為排氣、排渣孔。如果其余4個孔中有個別孔未出漿,也應(yīng)進行注漿。一般脫空板只需鉆3個孔即可,至于有輕微裂縫的板應(yīng)多鉆,一般為5~6個孔,鉆孔位置應(yīng)距離板的自由邊縫和裂縫不得大于30厘米。
鉆孔后可根據(jù)現(xiàn)狀的情況,確定壓漿孔、壓漿順序,壓漿時應(yīng)均勻著壓,密切觀察壓力表,若發(fā)現(xiàn)灰漿溢出,應(yīng)立即用木塞塞緊,10分鐘后拔出,此孔不再進行壓漿了。如果發(fā)現(xiàn)壓漿機達到1.5MPa或水泥漿從出漿孔、邊緣及裂縫中溢出,壓力再也上不去了,板的周邊發(fā)生松動,可自動停機,視為已滿。壓漿材料為水泥、粉煤灰及膨脹劑三種材料的混合料,其配合比為1:0.7:0.07,水灰比為0.5,拌和時先將水泥與粉煤灰干拌兩遍,然后加水,膨脹劑最后放入以防止稠度太大。水泥粉煤灰的含水量不宜太大,太大易發(fā)生離析,在其表面形成一層水膜。但也不宜太稠,若在儲料筒內(nèi)灰漿一旦發(fā)生離析,應(yīng)立即停止壓漿并查找原因,解決后才能繼續(xù)壓漿。每工作日需制作灰漿試塊3塊,試模應(yīng)采用三聯(lián)帶底砂漿試模,試塊養(yǎng)護7天(正常養(yǎng)護6天、保水1天),抗壓強度不得低于3MPa,否則視為不合格。
三、總結(jié)
綜合分析瀝青混凝土路面推移病害的成因,采用上述幾種主要措施后,使路面推移病害得到了有效預(yù)防與遏制,防止了路面病害在短時間內(nèi)的惡化,延長路面使用壽命,節(jié)約養(yǎng)護費用,確保行車安全和良好的路用性能。同時使路面具有較好的服務(wù)水平,縮短行車時間,降低車輛汽油消耗,減少車輛磨損,提高道路的通行能力,降低車輛的運營成本。與普通處理方法相比。