任利平
(隴南通途公路工程處,甘肅 隴南 746000)
車(chē)轍是指車(chē)輛在路面上行駛后留下的車(chē)輪永久壓痕,在瀝青路面中,車(chē)轍表現(xiàn)為順著交通車(chē)輛輪跡的縱向凹陷。車(chē)轍一般是在溫度較高的季節(jié),瀝青面層在車(chē)輛的反復(fù)碾壓下產(chǎn)生永久變形和塑性流動(dòng)而逐漸形成,主要是在交通荷載的作用下,瀝青混凝土材料被推離荷載作用區(qū)域,使瀝青面層壓縮沉陷的同時(shí)出現(xiàn)側(cè)向隆起,二者組合起來(lái)構(gòu)成的。這類(lèi)永久變形主要產(chǎn)生于重型車(chē)輛頻繁行駛的高溫區(qū)以及在交叉路口坡道之類(lèi)的車(chē)輛慢行區(qū)域,另外,重載或超載車(chē)輛過(guò)多也是產(chǎn)生車(chē)轍的重要原因。為了延緩車(chē)轍的形成,主要應(yīng)從提高瀝青面層材料的高溫穩(wěn)定性來(lái)著手考慮。
裂縫是瀝青砼路面常見(jiàn)的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞,高等級(jí)公路瀝青砼路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種。
1.2.1 橫向裂縫
橫向裂縫的產(chǎn)生往往是由于溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸,并隨著時(shí)間增長(zhǎng)造成瀝青老化,瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低,溫度裂縫也隨之增加。橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類(lèi)∶荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣,或由于車(chē)輛嚴(yán)重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其疲勞強(qiáng)度而裂縫;非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況∶瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。這種病害比較普遍,主要由于瀝青面層溫度病害。
1.2.2 縱向裂縫
縱向裂縫的產(chǎn)生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的,特別是在舊路基拓寬地段,由于土質(zhì)臺(tái)階處理不規(guī)范、分層填筑厚度及壓實(shí)度控制不嚴(yán),尤其在有表面水滲入的情況下,這些地段往是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)??v向裂縫產(chǎn)生的原因有兩種可能性∶一種情況是瀝青面層分路幅攤鋪時(shí),兩幅接茬處未處理好,在行車(chē)載荷作用下,易形成縱縫。有時(shí),車(chē)轍邊緣也會(huì)有縱裂縫。縱向裂縫,大多發(fā)生在半填半挖路基或路面加寬處,主要由路基的不均勻沉降造成;另一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻或由于路基邊緣受水侵蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起。
1.3.1 壓實(shí)不足
一種情況是施工時(shí)混合料溫度太高,使瀝青老化,粘結(jié)力降低,脆性增加,導(dǎo)致壓實(shí)不夠,粘結(jié)不牢,在行車(chē)荷載作用下形成坑槽;另一種是混合料溫度太低,攤鋪不均勻,壓實(shí)不充分,導(dǎo)致壓實(shí)度不夠形成坑槽。
1.3.2 厚度不足
路面下面層局部標(biāo)高控制不嚴(yán),導(dǎo)致瀝青上面層個(gè)別地方厚度不夠,在行車(chē)荷載作用下,部分混合料易被“帶走”,形成坑槽。
1.3.3 水毀壞
在降雨過(guò)程中,雨水進(jìn)入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中。在大量快速行車(chē)的作用下,反復(fù)多次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力(孔隙水壓力)使瀝青從碎石表面剝落下來(lái),局部瀝青混凝土變得松散,碎石被車(chē)輪甩出,路面產(chǎn)生坑槽。如水透過(guò)瀝青面層滯留在基層頂面,在大量快速行車(chē)作用下,自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細(xì)料,形成灰白色漿,灰漿被行車(chē)壓唧到路表面。在灰漿數(shù)量大的情況下,不久就會(huì)產(chǎn)生坑槽。
瀝青路面產(chǎn)生沉陷病害的因素很多,如施工人員素質(zhì)路基施工質(zhì)量、橋頭涵洞兩段及橋梁伸縮縫的處理、路面底基層及基層的施工、路面施工機(jī)械的選用、路面材料的質(zhì)量及超載車(chē)輛多等有關(guān)
針對(duì)上述瀝青路面常見(jiàn)病害的原因在此相應(yīng)的提出個(gè)人對(duì)于瀝青路面常見(jiàn)病害的防治措施。
主要是提高混合料的高溫穩(wěn)定性。近幾年來(lái)的改性瀝青混合料的生產(chǎn)施工實(shí)踐證明,采用改性瀝青混合料是防止或延緩路面產(chǎn)生車(chē)轍的有效方法。在瀝青中摻入不同的改性劑能改善瀝青的很多性能,粘度提高,感溫性能穩(wěn)定,瀝青軟化點(diǎn)提高,針入度提高,耐老化性能提高,從而也相應(yīng)的提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性和抗車(chē)轍能力。
瀝青路面一旦裂縫,應(yīng)盡早對(duì)其進(jìn)行封閉,其處治時(shí)間易為每年的3~4月份,即春季處治最佳,因?yàn)榻?jīng)過(guò)一個(gè)冬季的“冷縮”過(guò)程,裂縫的縫寬在初春時(shí)應(yīng)為最大值,此時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行處治有利于在氣溫升高時(shí)裂縫逐步變小,還可以在梅雨季節(jié)防止減少雨水下滲到基層,在裂縫的出處治上,首先要按照本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選擇適用且優(yōu)質(zhì)的瀝青類(lèi)型,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫;其次,要合理組織施工,盡量避免冷接縫;然后在瀝青路面攤鋪前,要對(duì)下臥層認(rèn)真檢查,及時(shí)清除泥灰,處理好軟基層,保證下臥層穩(wěn)定;最后,在路面出現(xiàn)小裂縫時(shí)必須及時(shí)處理整治。
坑槽的處治方式主要由熱補(bǔ)、冷補(bǔ)、溫補(bǔ)、熱在生以及銑刨重鋪等,對(duì)于坑槽病害的處治應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等多方面入手,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮選擇水穩(wěn)性良好的材料,保證路面設(shè)計(jì)空隙率適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件。施工時(shí)應(yīng)注意施工質(zhì)量的控制,盡量減少混合料出現(xiàn)離析,對(duì)于層間粘層油應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行灑布,并保證路面的壓實(shí)度。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù),油污侵蝕嚴(yán)重路段可噴灑防水抗油劑。
路面沉陷及變形的發(fā)展是一個(gè)漸變的過(guò)程,路面沉陷及變形積累到一定量時(shí)對(duì)行車(chē)的平整舒適有明顯的影響,此時(shí),無(wú)論沉陷及變形是否穩(wěn)定都必須進(jìn)行處治。
(1)僅由于面層不均勻沉陷引起的裂縫和輕微下沉,若土基和基層都已密實(shí)穩(wěn)定,可對(duì)沉陷部分拉毛、掃凈、灑粘層瀝青后把沉陷部分填補(bǔ)到原路面平齊。
(2)因土基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起的沉陷,應(yīng)先將土基和基層修理好后,再修復(fù)面層。
(3)因路基沉陷導(dǎo)致路面嚴(yán)重破損,礦料已經(jīng)松動(dòng)、脫落形成坑槽的,應(yīng)按照坑槽的修補(bǔ)方法予以處治。
近幾年我國(guó)的公路事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn),但公路的質(zhì)量問(wèn)題也較為突出,這還有待我們從事公路建設(shè)的參建各方不斷的探索、總結(jié)與提高,為我國(guó)公路事業(yè)能達(dá)到世界先進(jìn)水平而不斷努力。