趙 萍
(烏什公路管理分局)
淺述瀝青公路的養(yǎng)護與維修
趙 萍
(烏什公路管理分局)
將針對瀝青公路中常見的病害,分析其成因及破壞類型,并相應(yīng)提出治理措施,另以工程實例進行實際說明。
瀝青公路;養(yǎng)護;維修;實例
為更好地實施瀝青公路的養(yǎng)護及維修工作,應(yīng)首先對瀝青公路的病害進行科學(xué)分析,并有針對性地制定瀝青路面養(yǎng)護和維修對策。在制定瀝青路面養(yǎng)護和維修對策時,應(yīng)首先了解其影響因素,一般要從以下6方面進行考慮:(1)路面結(jié)構(gòu)的承載力大小,其是路面結(jié)構(gòu)是否要補強的決定因素;(2)路面損壞的嚴重程度,包括路面的狀況指數(shù)和與主導(dǎo)損壞類型,其中路面狀況指數(shù)的大小對罩面層及其厚度的確定起決定作用,而在采取措施前所需要的預(yù)處理措施是由路面的主導(dǎo)損壞類型所決定的。(3)車輛的行使質(zhì)量,行使質(zhì)量的好壞體現(xiàn)了路面的平整度,確定路面的罩面厚度時,需考慮到其平整度,平整度愈差,罩面就應(yīng)愈厚。(4)路面的抗滑能力,其決定了路面是否加鋪抗滑層。(5)未來幾年的交通量預(yù)測,對交通量大的區(qū)段需要采取一定的加強措施。(6)專家以往的經(jīng)驗等。
瀝青路面破壞的類型一般可分為兩大類:功能性與結(jié)構(gòu)性的破壞。功能性破壞指其為道路用戶提供服務(wù)的能力下降,表現(xiàn)為路面的平整度下降及車轍的加深。而結(jié)構(gòu)性的破壞是指路面各層承載力降低,往往表現(xiàn)為裂縫的出現(xiàn)。下面具體介紹下面2種破壞的現(xiàn)象及其原因。
(1)局部的裂縫大多是在道路投入使用三五年后出現(xiàn)的,一般表現(xiàn)為細線狀裂縫。路基壓實度不均,施工過程中的質(zhì)量控制不嚴格,還有局部的材料質(zhì)量問題等,這些因素都會導(dǎo)致局部裂縫的出現(xiàn)。
(2)車轍是指由于車輛的行駛重復(fù)碾壓而導(dǎo)致路面橫截面沉陷的現(xiàn)象,出現(xiàn)橫向的高差。瀝青混合料級配的不合理、穩(wěn)定性差,以及路基路面壓實度的不足,進而使道路的基層及面層材料在反復(fù)受力條件下固結(jié)變形,出現(xiàn)橫向的剪切位移。同時,車轍出現(xiàn)的另一重要原因是車輛的嚴重超載。
(3)在橋與涵洞等構(gòu)筑物和道路相連的部位,易發(fā)生跳車現(xiàn)象,這主要是路基的壓實不均勻及其與橋的不均勻沉降所引起的,而導(dǎo)致兩者間出現(xiàn)高差。
(4)波浪是由于路面的組成材料設(shè)計不合理或者施工的質(zhì)量差,最后路面不能抵抗車輪的水平力作用,有時候在縱坡段,高溫也能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生。
(5)沉陷主要由壓實度不足造成的,尤其是那些高填方等壓實困難的地方以及構(gòu)造物的兩端。
(6)松散、剝落,當(dāng)瀝青混合料使用中性或酸性石料時,則石料與瀝青的粘附不足,在車輛長期荷載的作用下,集料就將剝落,路面出現(xiàn)麻面,嚴重時出現(xiàn)坑槽、松散等現(xiàn)象,同時混合料離析也能造成剝落的病害。
(7)坑槽的地方,一般都是路面龜裂及松散損壞進一步發(fā)展的結(jié)果。
(8)泛油現(xiàn)象是由于瀝青混合料中的瀝青含量過多,其空隙小,高溫時的穩(wěn)定性差。
(9)路面的材料過于光滑時就出現(xiàn)了刨光現(xiàn)象,輪胎走過就容易發(fā)生滑動。這主要是由于瀝青混合料拌制的質(zhì)量不好以及壓實度不足造成的。
(1)橫向的裂縫。這種病害在溫度變化較大的地區(qū)較常見,瀝青表層的溫度收縮,半剛性基層的溫度收縮及其干縮,同時不足的壓實度,都會導(dǎo)致橫向裂縫的出現(xiàn)。
(2)縱向的裂縫。即沿行車方向的長裂縫,一般在半填半挖路段以及路面的加寬處容易產(chǎn)生,這是因為此部位路基的沉降不均勻。
(3)龜裂現(xiàn)象。初始狀態(tài)是出現(xiàn)一些單條或者多條平行的縱縫,后來在這些裂縫間逐步出現(xiàn)各種橫縫或斜縫等,最終形成龜裂,其主要是由于路面的強度不足造成的。
S306線公路的K133+200~K136+000段是連接阿克蘇烏什縣至八盤水磨的重要通道,自修建以來已使用十余年,本段位于天山南部、塔里木盆地西北緣,氣候干燥,光照充足、晝夜溫差大,屬典型的大陸型北溫帶干旱氣候,并且自通車以來,未進行過大面積維修。為了解公路的實際狀況,公路維護工作人員按照“以道班調(diào)查的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),按上報順序,逐級上報,形成一套整體的新的數(shù)據(jù)采集、錄入、上報程序”指示,第一次組織道班技術(shù)員對《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)中的3.1進行認真學(xué)習(xí)后,進行了全線調(diào)查,以便采取合理的維修措施。經(jīng)過人工全面的調(diào)查,技術(shù)人員仔細查看路面損壞狀況,按照學(xué)習(xí)內(nèi)容規(guī)定區(qū)分病害類型和嚴重程度,每100 m做一個路段實測記錄,并按公路路段進行匯總,并對K133+200~K136+000段根據(jù)病害進行判定,屬于預(yù)防性養(yǎng)護,主要病害為輕度龜裂、輕縱橫裂縫、輕沉陷、一處輕松散,右側(cè)病害居多??v向裂縫特征:與道路中線大致平行的長裂縫,部分有少量支縫;橫向裂縫特征:與道路中線基本垂直的多道平行裂縫;輕龜裂特征:相互交錯的裂縫,將路面分割成形似龜紋銳角多邊形小塊,縫寬2 mm以內(nèi),縫距基本在10~20 cm以內(nèi);輕沉陷特征:路面行車道局部凹陷,部分沉陷表面出現(xiàn)網(wǎng)裂或龜裂,深度一般在2 mm內(nèi);輕度松散特征:路面局部出現(xiàn)輕度細集料散失、脫皮、麻面等的損害。瀝青路面的早期裂縫對路面使用性能沒有影響,但是隨著大氣降水沿裂縫的滲入,會使基層含水量、土基含水量逐漸增大,裂縫周圍材料強度逐漸降低;并在車輛荷載的反復(fù)作用下,基層表層產(chǎn)生沖刷,土基軟弱范圍不斷增大,導(dǎo)致瀝青路面面層沿裂縫處斷開,并加劇裂縫數(shù)量的增加,形成惡性循環(huán),致使瀝青路面徹底破壞。K133+200~K136+000段屬于降水較多,路面結(jié)構(gòu)組合不好,材料水穩(wěn)性差的路段,所以要加強路面裂縫的早期預(yù)防養(yǎng)護。
針對瀝青公路路面的不同病害,選取養(yǎng)護方法時,要根據(jù)公路破壞的不同形式及其原因進行。一般的瀝青路面進行養(yǎng)護的方法有局部養(yǎng)護、罩面和翻修等。
當(dāng)病害的面積較小,或者分布零散,所占整個路段的比重較小,這時通過小范圍的路面處理就能恢復(fù)其正常的使用功能,即瀝青路面的局部養(yǎng)護。常用的方法有以下幾種。
(1)路面裂縫的維修。由于不同公路對路面裂縫的要求不同,對其進行處理的標準也就不一樣。對高等級公路的橫向裂縫,寬度小于5 mm的裂縫,直接灌入熱瀝青;裂縫寬度大于5 mm的,必須先使用機械進行開槽,再填充細粒式瀝青混合料,搗實;當(dāng)出現(xiàn)的裂縫較多時,應(yīng)使用乳化瀝青稀漿進行封層;如果是因為道路基層強度不足而出現(xiàn)的網(wǎng)狀裂縫,要對瀝青表面進行銑刨、拉毛,再使用瀝青混凝土進行封層。
(2)路面車轍的維修。對瀝青路面車轍的維修,首先要弄清車轍出現(xiàn)的原因,分析是哪一類型的車轍。當(dāng)屬于表面磨損過度原因而出現(xiàn)的車轍,需使用銑刨機將面層清除后,再新鋪一層瀝青混凝土;當(dāng)屬于基層強度不足原因而造成的,要除掉面層后,重新鋪筑路面基層,最后再做面層;當(dāng)屬于瀝青混合料不合理原因造成的,應(yīng)將不合理部分去除后,改鋪能夠抵抗車轍的瀝青混合料。
(3)翻漿與凍脹的維修。像開山等路塹段,一般較易發(fā)生凍脹現(xiàn)象,由于其路基下的水無法正常排出,氣溫低時就會發(fā)生凍脹。這時候在鋪筑路面前就應(yīng)采取一定的措施,可在路基下設(shè)橫向或縱向的盲溝。
(1)概述。
公路路面的罩面可有效治理公路路面的破損,并可優(yōu)化路面平整度,提高路面的抗滑能力。近年來,SMA(瀝青瑪蹄脂碎石混合料)面層結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛,它可有效提高公路的抗車轍性能及抗滑性能。SMA成分主要包括瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及含量較少的細集料,在廣深高速、京廣高速等多條重要高速公路的維修過程中都使用了SMA面層作為罩面,以對公路路面實施養(yǎng)護。
(2)工程實例。
S306線公路的K133+200~K136+000段的裂縫類、松散類及沉陷變形類的破壞部位處理時,都采用了SMA混合料進行處理。
(1)概述。
當(dāng)上述的處理措施已無法完成公路的修復(fù)時,可采取翻修的辦法來恢復(fù)路面承載力,并完善路面的使用功能。翻修工作通常需要將公路的墊層及基層進行重新鋪設(shè),然后進行面層的施工。
(2)工程實例。
呼包高速公路北半幅于1996年底建成并投入使用,至今已近9年。由于通車年限較長,再加上重載、高溫及瀝青未改性等原因,有近25 km的行車道出現(xiàn)不同程度的車轍、網(wǎng)裂和松散脫落,同時部分橋涵橋面鋪裝已損壞,甚至橋梁梁板斷裂,存在行車安全隱患,如不及時修復(fù),將會發(fā)生嚴重交通事故。為了保證車主行車安全、暢通、快捷,內(nèi)蒙古高路公司從2005年7月份開始對所轄呼包高速公路北半幅羅家營至金川段25 km的路面進行了翻修。
近年來我國公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速,但公路系統(tǒng)的養(yǎng)護工作的發(fā)展速度卻未能與公路建設(shè)的發(fā)展速度實現(xiàn)同步。在公路養(yǎng)護工作中,工作人員應(yīng)認真分析所養(yǎng)護公路的實際工作狀態(tài),針對公路的實際破壞狀況,實施最有效的治理措施。
[1]樊建強.高速公路養(yǎng)護市場化的難點及對策[J].綜合運輸,2006,(6).
[2]周靈芝.國外高速公路養(yǎng)護管理體制對我國的啟示[J].綜合運輸,2007,(1).
U416.217
C
1008-3383(2012)03-0026-02
2012-01-15
趙萍(1980-),女,助理工程師,從事公路工程養(yǎng)護技術(shù)研究。