【摘要】高速公路瀝青混凝土路面依其優(yōu)良的平順性,維護(hù)方便快捷,行車振動小,噪音低的特點,在高速公路建設(shè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。為了滿足振動小,噪音低,行駛高速安全舒適,道路使用長久等要求,要求在實際工程施工中要嚴(yán)把施工工藝關(guān),確保工程質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】高速公路;瀝青混凝土;質(zhì)量控制;病害成因;養(yǎng)護(hù)措施
1.瀝青路面的施工質(zhì)量控制
(1)在瀝青混凝土路面施工中無論是成本還是質(zhì)量方面,材料因素都有著絕對的重要性。材料質(zhì)量的控制從很大意義上講也就是路面結(jié)構(gòu)層質(zhì)量的控制。適宜的原材料,正確的目標(biāo)配合比是生產(chǎn)合格瀝青混凝土路面的前提。
(2)嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)。完善攤鋪、壓實工藝,確保瀝青路面各項指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求?,F(xiàn)場攤鋪最好采取混合料二次拌和設(shè)備,以減少骨料離析??刂坪脭備仠囟纫苑罍囟入x析,控制好壓實度。
2.路面病害成因分析
2.1縱向裂縫
2.1.1路基原因
有些縱向裂縫路段處于丘陵低洼、河谷處,天然含水量較高,在設(shè)計時未發(fā)現(xiàn)或未作特別處理,在施工時也未作等載或超載預(yù)壓,在高填土后,地基出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開裂。有些路基雖作了清淤或換填處理,但處理不徹底或回填材料控制得不好,也會因不均勻沉降造成路面縱向開裂。
2.1.2路基施工原因
施工時路堤填料粘土塊粉碎不足,致使路基壓實不均勻;暗埋式構(gòu)造物處因構(gòu)造物長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠;有些加減速車道與行車道拼接段不同步施工,且拼接處理不好導(dǎo)致路基沉降不均勻。
2.2橫向裂縫
2.2.1基層反射裂縫
一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫;另一方面基層材料因溫差而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使瀝青面層底面承受拉力,隨著溫濕循環(huán)變化、行車荷載反復(fù)作用從而導(dǎo)致面層底面裂縫沿豎向擴(kuò)展到路表,形成瀝青路面橫向裂縫。
2.2.2瀝青混凝土的溫縮裂縫
瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫。
2.2.3差異沉降
在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺背與路段交接處、新舊路基結(jié)合處,因地基或路基與構(gòu)造物質(zhì)差異沉降導(dǎo)致基層的開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
2.3網(wǎng)裂、沉陷、坑槽
2.3.1基本施工質(zhì)量差
由于半剛性基層的整體強(qiáng)度與材料、拌和、攤鋪、養(yǎng)生等多種因素密切相關(guān),任何一個環(huán)節(jié)出問題均可導(dǎo)致其不能形成均勻堅固的板體結(jié)構(gòu),從而因半剛性基層局部強(qiáng)度不足而引起瀝青面層開裂,雨水從裂縫浸入,并滲入到基層表面,在汽車荷載反復(fù)作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,使瀝青路面面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷,進(jìn)而形成坑槽。
2.3.2瀝青路面空隙率過大
瀝青路面空隙率過大,致使雨水侵蝕面層,經(jīng)過凍融循環(huán)、動靜荷載作用逐步形成坑槽。
2.3.3瀝青與石料粘結(jié)性差
但在瀝青混合料生產(chǎn)時,因石料的差異性或瀝青用量偏小,使得瀝青與石料的粘結(jié)力不足,使混合料逐步松散,進(jìn)而形成坑槽。
2.3.4車輛油漬污染
汽車油污滲入路面空隙,使瀝青混合料松散并逐步使路面形成坑槽。
2.4車轍、推移
2.4.1行車荷載的影響
高速公路的交通渠化現(xiàn)象導(dǎo)致行車道車輛輪跡處進(jìn)一步壓實并逐漸形成不同程度的轍槽;重車普遍超載,導(dǎo)致當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)大大增加,加速了車轍、推移形成。
2.4.2基層施工質(zhì)量差
因施工質(zhì)量問題造成基層整體強(qiáng)度不足,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
2.4.3瀝青面層高溫穩(wěn)定性差
瀝青混合料是一種彈塑性材料,由于瀝青、礦料的選材不當(dāng)導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低,使得面層混合料產(chǎn)生橫向流動而形成轍槽和推移。
3.路面病害處治方法
3.1路面坑槽
高速公路的路面坑槽應(yīng)在不中斷交通的情況下快速修補(bǔ)好,這需要先進(jìn)的路面綜合修補(bǔ)設(shè)備作保證。目前路面坑槽的修補(bǔ)方法根據(jù)使用的路面綜合修補(bǔ)設(shè)備分為兩種,一種為冷補(bǔ)法,一種為熱補(bǔ)法。冷補(bǔ)法可適用于不同深度的坑槽修補(bǔ),但修補(bǔ)接縫處易因處理不當(dāng)出現(xiàn)唧漿。熱補(bǔ)法可基本適于全天候修補(bǔ)坑槽,但對于較深的坑槽修補(bǔ)效果不易保證。
3.2路面沉陷及變形
路面沉陷及變形的發(fā)展是一個漸變的過程,路面沉陷及變形積累到一定量時對行車的平整舒適有明顯的影響,此時,無論沉陷及變形是否穩(wěn)定都必須進(jìn)行處治。因此,應(yīng)加強(qiáng)觀測以確定沉陷及變形處治的合理時間處治的方法主要為銑刨沉降段路面,進(jìn)行重新攤鋪。
3.2.1測定標(biāo)高、確定銑刨范圍
沉降使得路面縱、橫坡都發(fā)生了變化,可通過測量中央分隔帶與超車道、超車道與行車道、行車道與緊急停車帶的分界標(biāo)線及緊急停車帶外側(cè)邊緣線4條縱線的標(biāo)高變化圖,以4條縱線的標(biāo)高變化圖穩(wěn)定處作為維修的起、終點。
3.2.2銑刨原路面
沉降段按單幅全斷面進(jìn)行銑刨,可以超車道與行車道分界標(biāo)線右邊緣為界分兩次施工,先施工行車道及緊急停車帶,后施工超車道,銑刨后應(yīng)切縫清理路床,以保證接口平順。
3.2.3噴灑粘層油
3.2.4掛線調(diào)標(biāo)高
對于重鋪路面標(biāo)高與原路面標(biāo)高差在3cm 以內(nèi)的,可以全部銑刨原瀝青路面上面層。一次攤鋪成型于標(biāo)高差超過3cm的,在銑刨原瀝青上面層后,分兩次攤鋪、兩次調(diào)平,在保證上面層厚度的前提下,先用上面層材料找平中間層,然后再攤鋪上面層。
3.2.5碾壓成型
對于因基層和路基結(jié)構(gòu)破壞引起的沉陷,應(yīng)先處理好基層和路基才可修復(fù)面層。
3.3路面裂縫
(1)對于由基層開裂引起的反射裂縫及由瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬在3mm以上可采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵、縫寬在5mm以上可采用砂粒式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實。
(2)對于由地基沉降引起的橫向裂縫,則需沿橫縫兩側(cè)各50cm-100cm范圍開槽,挖除上面層,將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格柵,重新攤鋪上面層。
(3)對于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,可根據(jù)裂縫成因,采取排水、邊坡加固等配套措施,以加快裂縫的穩(wěn)定。
3.4路面車轍推移
(1)對于連續(xù)長度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當(dāng)新料后壓實即可。
(2)對于連續(xù)長度超過30m、轍槽深度大于8mm、行車擺動運且跳動感明顯的,應(yīng)采取銑刨路面上面層或中上面層、重新攤鋪面層的方法。
(3)對于車轍深度大于2cm行車嚴(yán)重顛簸的,應(yīng)采取銑刨中上面層或全部面層、重新攤鋪面層的方法,可參見路面變形和沉陷處治方法。
(4)對于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應(yīng)先行處理好軟弱基層。
4.養(yǎng)護(hù)措施
高速公路建成通車,瀝青路面進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期,設(shè)計、施工的因素已經(jīng)定型,養(yǎng)護(hù)控制最主要的措施是:一要防水,二要排水??硬鄣奶幹眉纫胺馈庇忠?補(bǔ)?。
(1)做好排查統(tǒng)計,對路面滲水部位采取預(yù)防措施,做霧封層或涂刷LTC養(yǎng)護(hù)劑;出現(xiàn)裂縫的部位及時填灌。
(2)確保排水系統(tǒng)通暢,定期疏通橋梁泄水孔、路面泄水槽、路基邊溝。
(3)根據(jù)現(xiàn)場情況及時修補(bǔ)坑槽,修補(bǔ)要到位,寧大勿小,以防引起更大破壞,坑槽周邊及下承層涂抹乳化瀝青,新舊路面連接處以瀝青或灌封膠填灌,防止水分下滲。
(4)根據(jù)瀝青路面使用的實際情況,通車2-4年作為預(yù)防措施,可采用霧封層或微表處作大面積防水處理,以減少坑槽出現(xiàn),從而延長瀝青路面的使用壽命。
5.結(jié)束語
現(xiàn)代公路運輸?shù)陌l(fā)展對公路的運載能力提出了新的要求,在多年來的工作實踐中,對我國當(dāng)前公路出現(xiàn)的問題做了分析,并提出加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)的相關(guān)措施,以及在公路建設(shè)施工中的建議。