趙俊昌
(河南縱凡建設工程有限公司,河南 三門峽 472400)
改革開放以來,我國公路事業(yè)取得了顯著的成績。但在其快速發(fā)展的背后,因行車荷載等多種因素影響,瀝青路面早期病害現(xiàn)象愈發(fā)凸顯。作為一種高效、適應性強的預防性養(yǎng)護技術,纖維封層技術可有效延長路面服務壽命,減少病害,且能增強路面防水性能,因此,在我國公路養(yǎng)護施工中得到了廣泛應用。
某公路工程建成通車多年,伴隨當?shù)亟?jīng)濟的迅速發(fā)展,交通量日益增大,且重載超載車輛占比較大。目前,路面已出現(xiàn)了不同程度的病害問題,如縱、橫向裂縫、網(wǎng)裂、坑槽、車轍等。其中路基較高段、平面交叉口等路段病害最為嚴重。多數(shù)病害較輕路段通過預防性養(yǎng)護已得到有效抑制。全線總體分析,部分路段存在較為嚴重的縱向裂縫、龜裂及不均勻沉降等病害。其中縱向裂縫多存于行車道左側輪跡處,龜裂病害嚴重路段,雨水極易從裂縫處下滲,從而影響整體強度,甚至導致路面結構松散、脫落。
1)使用時間較長。自建成通車以來,該工程使用時間較長,已達到道路大修維修期。伴隨交通量的日益增多,此路段的通行壓力越來越大,在整個通行期間僅做了幾次表面小修補,而未做正規(guī)大中修,路面病害無法徹底根治,從而出現(xiàn)病害加重情況。
2)行車荷載及自然因素影響。本工程屬于亞熱帶季風氣候區(qū),光照充足、雨量多,氣候變化大。此外,隨著當?shù)亟?jīng)濟的快速發(fā)展,本路段已成為重要交通干道,車流量較大,且多為大型車輛,存在嚴重的重載超載問題,從而嚴重破壞路面結構,影響路面使用性能,減少道路使用壽命。
3)路面結構影響。通過以往養(yǎng)護資料發(fā)現(xiàn),本路段曾做改建施工,形成了橫向不同的路面結構,且路面面層厚度不一,因為面層厚度及路基路面銜接等因素的影響,導致行車道成為路面最為薄弱的部位,在行車荷載和自然因素反復作用下,極易產(chǎn)生縱向裂縫、網(wǎng)裂等病害。
4)路基影響。經(jīng)調查結果表明,本路段病害多集中在路基較高段、橋頭兩側、改建時橫向路基銜接處等路段。其主要原因在于路基施工壓實度不足,或路基產(chǎn)生了不均勻沉降等。
結合現(xiàn)場調查結果,此次施工主要對原路面病害進行局部處理,并做預防性養(yǎng)護。根據(jù)設計要求,在不改變原路面結構厚度的基礎上進行病害處治。要求充分利用原有路面結構強度,最大限度降低銑刨、開挖面積。本路段路面結構可分為3種情況,具體處治方案如下:
1)銑刨面層路段。此路段局部存有龜裂、沉陷等病害,針對此類病害,決定將原路面瀝青層銑刨去除,若依舊存在松散碎落問題,則需持續(xù)銑刨,直至達到穩(wěn)定層位。隨后鋪設瀝青混凝土,保證新建面層厚度和銑刨厚度一致,保證瀝青混凝土層之間銜接良好,且將粘層油撒布至瀝青層之間。
2)銑刨上面層路段。部分路段存有輕微的縱橫向裂縫、網(wǎng)裂等病害。首先,要將瀝青上面層銑刨去除,若依舊存有細微裂縫,需按照點病害法進行裂縫處理,隨后加鋪相同厚度的細粒式瀝青混凝土材料,并將粘層油灑布于瀝青層之間。
3)纖維碎石封層。作為預防性養(yǎng)護技術,乳化改性瀝青纖維碎石封層施工要求具有較高的原路面結構強度,并事先處理好原路面較為嚴重的病害,只有加鋪乳化改性瀝青纖維碎石封層,才能提高路面使用性能,延長原道路的使用壽命。因此,在本路段除橋面之外,全線需加鋪纖維碎石封層1cm厚。
1)預處理路面。預處理路面是指對路面平整度、強度進行重新校驗,平整度校驗要求事前修補或銑刨處理好原瀝青路面的坑槽、擁包等病害,針對裂縫,要做灌縫處理。強度校驗則是及時補強處理原路面強度不足部位。
2)材料選擇。按照纖維封層類型,合理采用封層材料,一般需嚴格按照路面實際情況,來確定封層結構,及材料規(guī)格、數(shù)量等參數(shù)。改性乳化瀝青:在碎石與碎石、碎石與原路面之間,乳化瀝青主要起到粘結作用,保證能夠形成一個完整的整體,為此,要保證瀝青粘結性能良好,同時還具備良好的流動性,以此達到壓實的作用。骨料:石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖碎石是最常用的骨料,結合以往經(jīng)驗分析,在鋪筑道路時,上述類型的材料都可用于應力吸收中間層或磨耗層,一般應力吸收中間層可采用4/6mm碎石級配類型的材料,而磨耗層鋪筑可采用6/10mm的碎石級配類型。纖維:可通過纖維封層車進行三種不同規(guī)格的纖維切割,規(guī)格分別為30mm、60mm、120mm,通常采用的為60mm規(guī)格,此外,路面狀況、施工方式、路面龜裂程度等因素都會影響纖維使用量的多少,為此,必須根據(jù)工程實際情況,合理選擇??箘兟鋭涸诶w維封層處理中,可采用一定劑量的抗剝落劑,但在使用時,應對其影響因素有所了解,如碎石酸堿性對抗剝落劑的使用效果造成影響。一般情況下,不采用堿性石料,僅針對酸性石料使用抗剝落劑,摻加量為瀝青質量的30%左右。
3)鋪設試驗路段。按照各種原材料的配比,合理設定纖維封層設備參數(shù),隨后按既定距離鋪筑試驗路段,并測試相關數(shù)據(jù)的準確性。此外,還需根據(jù)測試結果,不斷調整原材料數(shù)據(jù)與設備參數(shù),直到滿足施工要求。此外,還應根據(jù)具體路段情況等,做好設備準備,保證配置合理,確保工程施工質量。
4)同步灑布瀝青和纖維。按照1層瀝青、1層纖維、1層瀝青的順序同步灑布瀝青與纖維,為了保證施工幅數(shù)必須為整數(shù),必須根據(jù)施工寬度進行灑布寬度的適當調整,此外,還要控制好瀝青溫度和車速,保證在80℃以上控制瀝青溫度,并在每小時3~4.5千米范圍內控制行車速度。
5)撒布碎石。待完成上述施工之后,在纖維封層設備之后,碎石撒布車需緊隨其后撒布碎石,保證碎石撒布車的車速和封層車的車速合理且匹配,此外,還要保證碎石撒布寬度、瀝青灑布寬度之間能夠合理匹配。
6)局部處理。在大型機械施工過程中,往往會出現(xiàn)不足之處,如接縫位置、每車料起終點位置等,這些都需通過人工方式再次進行處理。或者是施工攤鋪不均勻之處,同樣需要人工方式進行修補。
7)路面碾壓。在路面碾壓施工時,需通過膠輪壓路機進行碾壓施工,一般可將碾壓階段分為3個環(huán)節(jié),初壓時,碾壓2~3遍靜壓,初始速度要低一些,可控制在2km/h左右,在此階段應保證不會出現(xiàn)攤鋪材料被推移等情況,或材料粘結等問題。復壓時,則需進行2~4遍碾壓,此時需提升速度,可控制在3~4km/h,保證能夠提升路面的密實度。終壓時,進行1~2遍碾壓即可,以此消除明顯輪跡,保證壓實度滿足設計要求。
8)開放交通。待完成路面碾壓施工之后,當瀝青完全破乳20分鐘之后,便可開放交通,但必須合理控制車速,一般可在每小時40千米以內加以嚴控,隨著路面質量達到標準后,便可全面開放交通。
綜上所述,作為一種經(jīng)濟、有效的預養(yǎng)護技術,瀝青纖維碎石封層技術的應用,可提高路面的抗疲勞性、抗裂能力。此外,通過瀝青纖維碎石封層,可對路面早期結構性病害進行有效修復,據(jù)相關研究表明,與傳統(tǒng)養(yǎng)護技術相比,此類預養(yǎng)護技術在成本上可節(jié)約50%以上,而瀝青纖維碎石封層層施工更為便捷,可有效縮短施工周期,降低人工勞動力,減少養(yǎng)護費用。滿足現(xiàn)代化建設發(fā)展要求,為此,研究公路養(yǎng)護施工中瀝青纖維碎石封層技術的應用具有重要的現(xiàn)實意義。