海南省公路管理局臨高公路分局 海南 臨高 571800
正文:
G225國道海榆西線公路為海南省的三條國道之一,起點(diǎn)為海口市,穿過海南島西部各市縣,途徑澄邁、臨高、儋州、昌江、東方,終點(diǎn)為三亞市,全長429km,公路技術(shù)等級(jí)為二級(jí),其中臨高段k75.8+000~k118+000,面層為10cm兩層瀝青混凝土。經(jīng)過多年的通車使用,同時(shí)受海南自然環(huán)境條件和交通量的影響,海榆西線公路瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、車轍、坑槽、松散、沉陷等多種路面病害問題。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車舒適度,危及行車安全,加大了養(yǎng)護(hù)成本,縮短了瀝青路面的使用壽命,由此造成了不小的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。
從目前海榆西線的使用情況來看,瀝青混凝土路面最常見的路面病害有裂縫、車轍、坑槽、松散和沉陷。
裂縫的類型主要呈現(xiàn)為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂和網(wǎng)狀裂縫等。橫向裂縫基本上垂直于道路中線,少部分伴有支縫,大多為半剛性基層的反射性裂縫,開始多出現(xiàn)在路面的兩側(cè),后來逐步貫通全幅路面??v向裂縫與道路中線大致平行,多出現(xiàn)在半填半挖兩段、高填方路段,通車后由于汽車荷載與雨水的作用導(dǎo)致不均勻沉降產(chǎn)生縱向裂縫,部分壓實(shí)度有問題的路段也會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫??v向和橫向裂縫交錯(cuò)而使路面分裂成網(wǎng)狀裂縫和龜裂,主要是車輛荷載反復(fù)作用于瀝青路面產(chǎn)生疲勞變形,同時(shí)由于溫度、瀝青老化等多種因素共同作用引起的。
車轍的類型包括失穩(wěn)性車轍、壓密型車轍和水損害型車轍。失穩(wěn)性車轍是指在高溫和車輛荷載重復(fù)作用下,隨著瀝青的粘度的下降,瀝青混合料穩(wěn)定性達(dá)到極限,在車輛輪跡處瀝青面層所產(chǎn)生的永久變形。壓密型車轍是指在施工過程中,部分路面壓實(shí)度不夠,通車使用后隨著大量交通荷載的持續(xù)作用,瀝青混凝土路面逐漸被壓密形成的車轍。水損害型車轍主要是指瀝青混合料在水分的作用下逐步松散,路面喪失結(jié)構(gòu)承載力,在車輛交通荷載的反復(fù)作用下累積變形從而形成車轍,海南因降雨量較多常發(fā)生這種車轍,而且有時(shí)還會(huì)伴隨坑槽和唧漿等病害。
路面坑槽指的是在交通荷載的作用下,部分骨料從路面結(jié)構(gòu)中脫落形成了大小不一的坑洼。一是基層或路基的強(qiáng)度不滿足要求,在養(yǎng)護(hù)中沒有及時(shí)修補(bǔ)裂縫、松散等輕微病害,病害因行車荷載、雨水等因素不斷擴(kuò)大就會(huì)形成坑槽;二是車輛行駛過程中有滴油漏油的現(xiàn)象,瀝青路面受到油分的侵蝕導(dǎo)致瀝青膜剝落,部分瀝青混合料松散導(dǎo)致坑槽出現(xiàn);三是基層強(qiáng)度滿足要求,施工過程或外界其他因素影響也可能產(chǎn)生坑槽,如機(jī)械作業(yè)導(dǎo)致路面損傷。
松散是指瀝青失去粘附性,導(dǎo)致瀝青混合料中的集料逐漸從路面結(jié)構(gòu)脫離并散失,一是路面油污或其他污染,使得瀝青結(jié)合料喪失正常的粘結(jié)性而產(chǎn)生松散破壞;二是路面排水的影響,排水不暢導(dǎo)致積水長時(shí)間浸泡路面,混合料中瀝青膜剝離致使路面松散;三是瀝青老化影響,隨著通車年限的增加,自然老化的瀝青與集料分散而使得路面松散。
沉陷路表面的局部凹陷,是路面結(jié)構(gòu)性破壞的形式之一,可能由多種原因造成。一是路基不均勻沉降,因地質(zhì)條件或者水分影響導(dǎo)致路基沉降,進(jìn)而導(dǎo)致局部路面下沉;二是交通量影響,強(qiáng)度不能滿足逐年增長的交通量引發(fā)路面疲勞破壞,最終導(dǎo)致路面沉陷;三是在車輛荷載作用下,因路基或基層強(qiáng)度不能滿足要求、填方和挖方段路基強(qiáng)度的差異等因素,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞引起的沉陷。
瀝青路面病害產(chǎn)生的影響因素有很多,包括氣候條件、交通條件、施工因素和養(yǎng)護(hù)管理等方面。
臨高縣位于海南島西北部,屬于熱帶季風(fēng)海洋性氣候,具有降雨豐富、氣溫高且持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn),年均氣溫22.5-25.6℃,年極端最高氣溫超過38℃,年極端最低氣溫低于1℃。瀝青路面的高溫峰值一般出現(xiàn)在6月或7月,路面溫度會(huì)高于60℃,路面溫差會(huì)達(dá)到30℃以上;路面的低溫峰值一般在1月,路面溫度約為15℃,路面溫差約為20℃,高溫持續(xù)時(shí)間長是車轍病害的重要影響因素。海南年降雨量1500-2500mm,為全國降雨最多的地區(qū)之一,且暴雨次數(shù)位居全國前列,降雨集中在5-10月,也是臺(tái)風(fēng)頻發(fā)的月份,雨水是造成水損壞的重要原因。因此,海南氣候條件對(duì)瀝青路面的車轍、松散、坑槽等病害影響非常大。
海南省早期建設(shè)的公路預(yù)測(cè)交通量增長速度,一般都趕不上實(shí)際的增長速度,此外,還有超限超載車輛的日益增多,尤其是近幾年隨著海南的快速發(fā)展,使得這些問題更加突出。目前,海榆西線公路交通量已達(dá)到36000輛/日,以臨高段龍波鎮(zhèn)為例,該鎮(zhèn)共有十多個(gè)采沙場,是臨高縣沙場的集中地,全縣90%的沙子都經(jīng)海榆西線轉(zhuǎn)往相鄰市縣,貨車車流量大,超限超載問題嚴(yán)重,成為導(dǎo)致瀝青路面病害的重要因素。
海榆西線公路為密級(jí)配瀝青混凝土路面,在施工過程中可能會(huì)造成面層空隙率過大,厚度偏薄、路面滲水、壓實(shí)度不足等問題,為通車使用后發(fā)生各種病害埋下隱患。瀝青混合料礦料級(jí)配不合理、空隙率過大,集料與瀝青粘附性不好使得混合料水穩(wěn)定性不足,施工時(shí)路面離析,壓實(shí)度不足,施工污染嚴(yán)重使得層間粘結(jié)不成整體等問題都會(huì)對(duì)后期使用造成影響。
海南省瀝青公路建設(shè)較早,養(yǎng)護(hù)時(shí)間也較長,積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展,也暴露了一些問題。一是路面養(yǎng)護(hù)管理還采用傳統(tǒng)模式,通過定性觀察路面狀況,結(jié)合工程師管養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)確定具體的養(yǎng)護(hù)路段以及養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施,對(duì)路面破損程度的定量評(píng)價(jià)會(huì)受到工程師經(jīng)驗(yàn)的限制,難以避免憑經(jīng)驗(yàn)判斷結(jié)果與路面狀況實(shí)際的差異,進(jìn)而導(dǎo)致采用不合理的養(yǎng)護(hù)方案。二是交通量的急劇增加也使得公路養(yǎng)護(hù)周期縮短,養(yǎng)護(hù)難度增加,可能因臺(tái)風(fēng)等原因造成養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、路面修補(bǔ)不到位等問題。
針對(duì)不同的病害類型,在公路養(yǎng)護(hù)中采用不同的修補(bǔ)工藝。
分析評(píng)價(jià)路面出現(xiàn)的裂縫,記錄裂縫的具體情況和位置并做好標(biāo)記,并根據(jù)不同的裂縫寬度采用相應(yīng)的修補(bǔ)工藝,封縫養(yǎng)護(hù)適用于小于1cm的裂縫,開槽灌縫應(yīng)用于大于1cm的裂縫。1)封縫養(yǎng)護(hù)。施工區(qū)域封閉,按規(guī)范安全措施要求擺放施工安全標(biāo)志,用吹風(fēng)機(jī)將縫隙中的灰塵吹干凈,保證路面縫隙干燥清潔,根據(jù)裂縫位置用膠帶貼出封縫輪廓邊線,放入封縫材料,表面涂刷均勻,新舊搭接寬度不低于10cm,清掃場地開放交通。2)開槽灌縫養(yǎng)護(hù)。施工前根據(jù)裂縫的情況計(jì)算密封材料的數(shù)量,用路面開槽機(jī)切縫,人工清掃碎渣及雜物后用吹風(fēng)機(jī)清理干凈,保證界面干燥整潔,加熱瀝青材料用灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫,每邊寬出10mm,比原路面高3mm,撒適量砂或石屑后開放交通。
對(duì)發(fā)生車轍的路段進(jìn)行調(diào)查,根據(jù)病害表現(xiàn)特征和平整度衰退程度確定維修的范圍和深度,封閉施工區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)。1)病害路段銑刨,根據(jù)病害程度控制銑刨深度。僅銑刨面層時(shí)要注意不能留有夾層,拉毛中面層,又不傷害中面層。銑刨兩層時(shí),縱向接縫臺(tái)階不小于30-40cm,橫向接縫均應(yīng)錯(cuò)位1m以上,徹底清除瀝青層,局部無法用機(jī)械銑刨處,用人工清打,不出現(xiàn)夾層。2)清掃灑油,清掃后高壓風(fēng)吹凈,無松動(dòng)結(jié)料,灑透層油或粘層油,特別是拼接縫的垂直面要布滿瀝青,保證防水要求。3)混合料運(yùn)輸,道路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)點(diǎn)多線長,每一段同種級(jí)配要在該段內(nèi)用光,不允許半車長距離轉(zhuǎn)運(yùn),運(yùn)料和銑刨料交叉作業(yè)時(shí),車廂必須清理干凈。4)瀝青面層攤鋪碾壓,因通車條件下作業(yè)工作面小,壓實(shí)困難,同時(shí)多層面攤鋪要在一個(gè)時(shí)段內(nèi)完成,一次碾壓的厚度不超過6cm,接縫出現(xiàn)蜂窩時(shí)要用細(xì)料填補(bǔ)復(fù)壓。
瀝青路面坑槽的分為日常養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)和應(yīng)急處理修補(bǔ)。1)應(yīng)急處理修補(bǔ)是在臺(tái)風(fēng)或暴雨天氣下以及其他緊急情況下,采用袋裝常溫冷補(bǔ)料臨時(shí)處理的修補(bǔ)方法,主要是為了及時(shí)控制坑槽的擴(kuò)展,防止車輛通行時(shí)發(fā)生交通事故。2)日常養(yǎng)護(hù)修補(bǔ),通過銑刨機(jī)開挖路面病害,乳化瀝青處理界面,回填攤鋪熱瀝青混合料,經(jīng)碾壓成型后開放交通。開鑿病害至穩(wěn)定層面,清理干凈,灑布粘層油,待乳化瀝青破乳后均勻攤鋪熱瀝青混合料,坑槽邊緣填入細(xì)料,虛方量一般為坑槽容積的15%-25%,碾壓過程中要注意邊緣處是否多料或缺料并及時(shí)處理,最后封縫。
瀝青混凝土路面各種病害的原因是多種多樣的,在日常養(yǎng)護(hù)過程中要及時(shí)采取合適的修補(bǔ)工藝進(jìn)行維修,防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大。此外,還應(yīng)該逐步探索合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,延長瀝青混凝土路面的使用壽命。