宋子賢 河北翔舟工程檢測有限公司
隨著我國公路大規(guī)模路網(wǎng)的建成通車,公路養(yǎng)護(hù)量也隨之快速增多。當(dāng)前,我國公路建設(shè)事業(yè)已步入了“建養(yǎng)并重”的時(shí)期,每年需要維修養(yǎng)護(hù)的公路規(guī)模龐大,尤其是一些通車運(yùn)營2~3年的公路項(xiàng)目,早期病害較為嚴(yán)重。為此,采取科學(xué)有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施可以改善路面使用性能、延長道路使用壽命。
一般來說,公路工程能否安全穩(wěn)定運(yùn)行將會直接影響到過往車輛及社會公眾的切身安全,長期性、頻繁性的碾壓使得公路瀝青路面出現(xiàn)了不同程度的病害,若置之不理,病害會在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)大,風(fēng)險(xiǎn)如影隨形。運(yùn)用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施及早加以處理,避免公路瀝青路面進(jìn)一步受損,增強(qiáng)公路使用性能,維護(hù)大眾利益和安全,防止延誤人們的出行和貨物的運(yùn)輸,不但人們的出行效率有所提高,商品還能快速到達(dá)人們手中,得到了公眾的一致滿意,那么公路工程建設(shè)獲得的總體效益必然隨之增長。
公路工程建設(shè)成本高,投入使用后需要較長時(shí)間,連續(xù)性開展養(yǎng)護(hù)工作,公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)是其重要內(nèi)容之一,損壞較大的養(yǎng)護(hù)工作耗時(shí)較長,不可避免地會對路面結(jié)構(gòu)和使用性能帶來負(fù)面影響,縮短公路的使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的應(yīng)用是在瀝青路面結(jié)構(gòu)尚未出現(xiàn)病害或損壞較少的情況下,有利于進(jìn)一步加固路面結(jié)構(gòu),提高路面使用性能。高速公路路面損壞不嚴(yán)重,維修方便。養(yǎng)護(hù)后,公路瀝青路面恢復(fù)到最佳狀態(tài),有利于公路功能的發(fā)揮,延長公路使用壽命。
公路工程項(xiàng)目中,部分路段面臨著路基沉陷的威脅,因?yàn)椴糠致范嗡巺^(qū)域的土質(zhì)條件比較特殊,可能存在老化的現(xiàn)象,在一定的外力作用下,路基損壞不可避免,一旦車輛輪胎對地面的荷載超出了路面抗剪強(qiáng)度的最大限值時(shí),勢必會伴隨著路基沉降。因此,從本質(zhì)上看,路基的不均勻受力是主要原因,不僅會使得路面上存在一定的凹陷變形,同樣會誘發(fā)各種裂縫。
當(dāng)瀝青移動(dòng)到混凝土層時(shí),表層結(jié)構(gòu)中的瀝青含量會超標(biāo),繼而導(dǎo)致泛油病害。一些新建成的瀝青路面在剛剛投入使用后第一個(gè)高溫季節(jié),經(jīng)常會因?yàn)楦邷靥鞖夂蛙囕v荷載的共同影響引發(fā)泛油問題,而且在高溫環(huán)境下,雨水更容易進(jìn)入瀝青結(jié)構(gòu)內(nèi)部,導(dǎo)致瀝青黏結(jié)性能下降。
由于受瀝青混凝土路面特性的影響,會在一定程度上產(chǎn)生集料顆粒,影響演化過程。在上述應(yīng)用中,應(yīng)特別注意骨料顆粒與瀝青材料之間的結(jié)合力,避免響瀝青混凝土病害的解決。去污一般分為輕污染清除和重污染清除,這種現(xiàn)象容易造成細(xì)骨料流失、路面不平、路面磨損等,粗骨料的損失、光滑的表面和許多微凹坑都容易造成松散現(xiàn)象。
當(dāng)路面出現(xiàn)了非失穩(wěn)性車轍或功能性損壞時(shí),可用封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)對路面進(jìn)行修復(fù)。常用的方法是封層、噴灑。封層使用的材料是添加劑、瀝青、水,這一方法主要用在老化的路面上,但整體封層的施工難度非常大。噴灑所用的材料是高滲透性乳化瀝青,這一方法主要用于瀝青混合料細(xì)料松散或是損失的路面。聚合路面強(qiáng)化劑是最常用的還原劑,常用于瀝青路面老化的路段。還原劑能讓路面防水性得到很大地提高,養(yǎng)護(hù)完成后,必須檢查路面防滑性能。
微表處技術(shù)是公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最具有代表性的一項(xiàng)綠色施工技術(shù),以施工操作簡單、技術(shù)發(fā)展成熟、不會產(chǎn)生粉塵和廢棄物而廣受好評,能夠改善公路路面性能,給人煥然一新之感。將乳化瀝青、集料、水進(jìn)行充分拌和,適當(dāng)加入一些外加劑,強(qiáng)化混合料的性能,運(yùn)用攤鋪碾壓方式,當(dāng)復(fù)合料凝固后會形成一層薄薄的防護(hù)層罩在路面上,使得公路瀝青路面的摩擦系數(shù)加大,更加平整、美觀,避免路面受到各類復(fù)雜因素影響出現(xiàn)損壞。通常情況下在微表處技術(shù)應(yīng)用過后,封層厚度約12.7mm,溫濕度適應(yīng)的條件下1h就可以開放交通。
作為十分有效的瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù),薄層罩面技術(shù)下所采用的材料為熱瀝青混合料,在利用該材料進(jìn)行瀝青路面養(yǎng)護(hù)的過程中,現(xiàn)場施工人員尤其要加強(qiáng)對厚度的管理。根據(jù)薄層罩面技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用效果,其厚度一般保持在1.5~2cm之間,在這一區(qū)間內(nèi)的厚度下,養(yǎng)護(hù)效果是非常好的,可以使得在瀝青路面的通行條件下,實(shí)現(xiàn)各方面性能的改善?,F(xiàn)階段的公路工程項(xiàng)目中,人們越來越傾向于利用薄層罩面技術(shù)來進(jìn)行路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù),經(jīng)由該種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),在原有瀝青路面上形成了一層比較薄的面層,不過與其他預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)不同的是,這一技術(shù)下不需要開展碾壓處理,也就使得在該技術(shù)下的密實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),也就可能會伴隨著路面養(yǎng)護(hù)效果不佳的情況,因此,針對薄層罩面技術(shù)的缺陷,在未來的發(fā)展過程中,薄層罩面技術(shù)還需要一定的技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新。
廠拌再生法和就地再生法是瀝青路面再生的兩種方法。其中廠拌再生法基本和一般瀝青混合料生產(chǎn)攪拌一直,只是需要通過計(jì)算、試驗(yàn)將再生劑的品種和劑量確定,同時(shí)做好新集料的質(zhì)量控制。攤鋪碾壓施工過程也類似于瀝青路面施工過程。路面加熱機(jī)和路面再生機(jī)是就地再生技術(shù)的主導(dǎo)機(jī)械設(shè)備。在施工中,第一,加熱瀝青路面,可以采用紅外、熱輻射、微博等技術(shù)完成路面的加熱工作,在加熱過程中注意對加熱的溫度、時(shí)間、深度進(jìn)行控制,避免溫度過高導(dǎo)致瀝青材料老化,同時(shí)要保證均勻地加熱。第二,瀝青路面再生。按照翻松、收集翻松料、新料摻加、拌和、整形、松鋪等流程完成瀝青路面再生施工作業(yè),同時(shí)要用壓路機(jī)碾壓,并且做好養(yǎng)護(hù)工作。檢測人員測定瀝青路面的參數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后可以開放交通。冷再生法節(jié)省了加熱的環(huán)節(jié),主要是在常溫下用液體瀝青或者乳化瀝青進(jìn)行路面處理。
有些瀝青的黏結(jié)性強(qiáng),配合使用粗細(xì)骨料和礦粉,構(gòu)造超薄磨耗層,與瀝青瑪蹄脂碎石技術(shù)有著異曲同工之妙。粗細(xì)骨料和礦粉構(gòu)建的結(jié)構(gòu)十分密實(shí),所有的空隙都得到了填補(bǔ),主要用于解決路面裂縫、松散、車轍、滲水等病害,公路路面表面形成了抗滑層,可以提高路面穩(wěn)定性和抗性。超薄磨耗層的厚度通常是在15~25mm之間,瀝青撒布及混合料的攤鋪可以根據(jù)施工需求同步或分步進(jìn)行,使用專業(yè)機(jī)械設(shè)備所得施工效果較好,路面更加平整穩(wěn)固。
公路工程的瀝青路面在長期的使用過程中,最為突出的問題就是裂縫。一旦路面出現(xiàn)了裂縫,且這些裂縫沒有被及時(shí)修復(fù),會成為滲漏通道,水經(jīng)由這些裂縫滲入到了路基深層,對路基路面造成了巨大的危害。當(dāng)水流侵入到路基后,流水與車輛的同時(shí)作用,使瀝青混凝土墊層骨料逐步松散,路基路面的承載力大幅降低,在這些破壞力的反復(fù)作用下,路面將會出現(xiàn)大量的坑槽。針對路面坑槽問題的處理,一般可以選用灌縫技術(shù),通過灌縫可以將這些坑槽有效修復(fù),避免坑槽進(jìn)一步擴(kuò)展引起更大的結(jié)構(gòu)性問題。灌縫處理對水分向路基內(nèi)部的滲透起到了良好的抑制作用,實(shí)現(xiàn)了對路面的封閉,路面的使用壽命也有所延長。在部分公路工程的G30瀝青路面灌縫施工作業(yè)中,施工人員首先應(yīng)該將裂縫清理干凈,隨后在這些裂縫中灌入專門的材料,如果路面裂縫的寬度較大,在5mm以上,將涉及開槽作業(yè),當(dāng)人工作業(yè)難以達(dá)到灌縫深度的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),需借助壓力灌縫機(jī)來完成密封材料的灌入作業(yè)。
霧封層技術(shù)可對路面面層起到良好的密封效果,只需要在原有的瀝青面層上噴灑1層薄的、高滲透性的高分子改性乳化瀝青材料即可,原有的瀝青面層上形成了1層防水層結(jié)構(gòu),對路面起到了良好的封閉、隔水防滲、保護(hù)作用。霧封層技術(shù)在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用有效避免了水對路面的侵蝕和破壞,提升路面骨料間的粘結(jié)力。霧封層技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢如下。(1)增強(qiáng)了瀝青路面的防水性能,水對路面的侵蝕破壞有所減弱;(2)滲透性好,有效填補(bǔ)了原有瀝青路面上存在的部分細(xì)微裂縫和表面空隙;(3)表層骨料之間的粘結(jié)力有所增強(qiáng),發(fā)揮了瀝青再生劑的有效作用;(4)對于路面上存在的小于0.3mm寬度的裂縫,可以實(shí)現(xiàn)自愈;(5)養(yǎng)護(hù)維修成本得到了有效的控制。霧封層技術(shù)的適用范圍非常廣,在輕度到中度細(xì)料損失、松散瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中具有良好的應(yīng)用效果。當(dāng)公路工程在使用過程中存在瀝青路面的松散問題時(shí),直接利用霧封層技術(shù)就可以得到有效的處理。如遇到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度非常低的瀝青路面,一般不使用霧封層技術(shù)。
將現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備應(yīng)用到公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中,用機(jī)械手段替代傳統(tǒng)手工操作,具有施工效率高、效果好的優(yōu)勢。從我國公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作開展現(xiàn)狀來看,通常運(yùn)用的是人工與機(jī)械相結(jié)合的作業(yè)模式,在一定程度上減輕了公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,加快了施工進(jìn)度。在未來需要持續(xù)加大資金投入力度,引入先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,將這些高新科技產(chǎn)物在各個(gè)地區(qū)積極推廣,以提高公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作的機(jī)械化水平,進(jìn)一步改善工作效果,促使相關(guān)工作朝著自動(dòng)化、高效化的方向全面邁進(jìn)。
公路養(yǎng)護(hù)監(jiān)管人員一定要高度重視提高公路瀝青養(yǎng)護(hù)的監(jiān)管。一是要健全連帶責(zé)任追究機(jī)制,合理劃分公路瀝青路面,細(xì)化公路瀝青養(yǎng)護(hù)監(jiān)管工作,將責(zé)任落實(shí)到每個(gè)人,結(jié)合具體的問題,制定針對性的解決方法,進(jìn)而提高公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)監(jiān)管質(zhì)量。二是要健全定期養(yǎng)護(hù)監(jiān)管機(jī)制。對瀝青路面進(jìn)行認(rèn)真檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,快速解決問題。同時(shí),做好養(yǎng)護(hù)記錄,確保瀝青路面養(yǎng)護(hù)監(jiān)管質(zhì)量得到提高。三是要定期組織工作研討會。強(qiáng)調(diào)公路瀝青路面問題處理的重要性,以及在處理公路瀝青路面問題時(shí)的注意要點(diǎn),提出合理解決問題的方法,延長公路瀝青路面的使用壽命。
針對不同地區(qū)、不同類型的公路工程應(yīng)采用精細(xì)化、差異化的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理模式,通過建立完善的信息管理系統(tǒng),將公路工程的各項(xiàng)信息錄入系統(tǒng)中,以便在開展公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作時(shí)能夠有的放矢,充分利用好信息資源,有效挖掘隱藏病害,將公路工程運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)降到最低。構(gòu)建公路工程信息管理系統(tǒng)需要采用現(xiàn)代化信息技術(shù)傳感技術(shù)、通信技術(shù)等手段,定期對路面情況進(jìn)行評價(jià),就可以準(zhǔn)確獲悉病害問題具體發(fā)生在公路工程的哪個(gè)路段,由相關(guān)人員進(jìn)行處理,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作將會得到貫徹落實(shí)。
綜上所述,在公路工程的養(yǎng)護(hù)過程中,瀝青路面養(yǎng)護(hù)是其重要的組成部分,對整個(gè)公路工程項(xiàng)目的運(yùn)營有著重大影響,必須引起公路養(yǎng)護(hù)管理單位的高度重視。嚴(yán)格管控公路工程瀝青路面養(yǎng)護(hù)的每一個(gè)環(huán)節(jié),將質(zhì)量管理措施落實(shí)到整個(gè)養(yǎng)護(hù)過程,提前預(yù)防,加強(qiáng)管理,方能確保公路工程項(xiàng)目的持續(xù)運(yùn)營。