謝會(huì)申
(中國路橋工程有限責(zé)任公司,北京 100011)
瀝青混凝土路面中坑槽現(xiàn)象作為一種普遍存在的病害,其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為發(fā)生突然,并且逐漸波及周圍正常的路面,其主要原因在于其載荷有限以及水的影響。目前,相關(guān)施工人員采用多種技術(shù)進(jìn)行處理,通常有挖補(bǔ)式、填料式、噴射式、熱料熱敷、熱料冷敷等。但在實(shí)際施工中,需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣饕约翱硬郛a(chǎn)生原因合理使用修補(bǔ)技術(shù),這樣可以節(jié)約工程投入,并且確保修補(bǔ)效果更加可行。
橋面鋪裝層由水泥混凝土梁及瀝青鋪裝而構(gòu)成,且材料之間具有一定的差異性。橋面容易受雨水損壞,其防水性尤為重要,一旦防水功能出現(xiàn)問題,會(huì)增加橋面產(chǎn)生坑槽的幾率。由于水泥混凝土梁及瀝青粘結(jié)層處兩種材料變形方式不同以及其他一些客觀原因,使得兩層之間不易粘合,易產(chǎn)生分層。一旦橋面防水出現(xiàn)問題并且通行車輛負(fù)荷過重,會(huì)使得橋面鋪裝層上的瀝青剝落甚至脫皮,從而出現(xiàn)坑槽[1]。
分析以往的橋面養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在連續(xù)陰雨天氣過后,橋面易產(chǎn)生坑槽,出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿現(xiàn)象。10cm 左右厚度的橋面鋪裝層會(huì)出現(xiàn)大約3~5cm 厚度的坑槽,相對(duì)來說不算深。
瀝青混凝土路面產(chǎn)生的坑槽中通常最早出現(xiàn),也是最容易出現(xiàn)的一類,主要由于路面表面層的不穩(wěn)定性造成。表面層由瀝青及石料等混合而成,兩種物質(zhì)不易粘附,造成混合物料間空隙較大,遇到雨雪天氣時(shí),路表水滲入表面層混合物料中,經(jīng)過長(zhǎng)年累月的浸泡,使得路面表面愈加脆弱[2]。一旦車輛載荷過重,被水浸泡的石料更容易被車輪壓散,從而甩出,逐漸形成坑槽。此類坑槽的厚度也不算深,通常為3cm 左右。
當(dāng)瀝青混凝土路面的底面層使用空隙率低于10%的密級(jí)配瀝青混凝土混合料,而表面層以及中間層的用料是空隙率在10%以上的瀝青碎石混合料時(shí),空隙率越大,路表水越易通過孔隙滲入混合料并滯留其中,從而破壞路面的穩(wěn)定性,降低其強(qiáng)度和剛性。一旦行車路面荷載過重,路面的表面層和中間層的瀝青與集料的粘附性降低,會(huì)出現(xiàn)瀝青剝落,局部產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷,甚至發(fā)生粒料分離現(xiàn)象,松散的粒料被車輪帶起,從而出現(xiàn)坑槽。此類坑槽的厚度大約9cm 左右。這類坑槽在最初發(fā)現(xiàn)后一般能得到及時(shí)有效的修補(bǔ),因而成型的數(shù)量相對(duì)較少。
如果沒有及時(shí)補(bǔ)救瀝青混凝土路面表面層與中間層的坑槽,就會(huì)危及到路面的底層與基層,路面出現(xiàn)嚴(yán)重翻漿現(xiàn)象,一旦遭遇荷載過重的情況,在荷載作用下產(chǎn)生的動(dòng)水壓力會(huì)不斷沖刷混合料,造成瀝青混凝土松散、路面基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被破壞[3]。車流量越大,車輛荷載越重,動(dòng)水和孔隙水的壓力越強(qiáng),沖刷作用就越嚴(yán)重,形成的坑槽也越深。此類坑槽厚度通常在10cm 以上,出現(xiàn)在路面表層及中間層被破壞之后,如果前期得到有效治理,可遏制此類病害的發(fā)展進(jìn)程。
瀝青混凝土路面坑槽的產(chǎn)生具有多方面的因素,是否出現(xiàn)坑槽還受到混凝土路面基礎(chǔ)層的強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)的影響。不同強(qiáng)度出現(xiàn)的坑槽也會(huì)有差異。這就需要在混凝土路面施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范流程操作,相關(guān)管理人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況嚴(yán)格監(jiān)督施工作業(yè),確保施工所用設(shè)備與設(shè)施符合工程具體特點(diǎn),在壓平與壓實(shí)過程中確保工作到位。確?;鶎踊炷谅访娴膹?qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn),這樣即使日后出現(xiàn)坑槽的情況,通常修補(bǔ)路面局部位置即可[4]。
瀝青路面混凝土透水現(xiàn)象比較普遍,這需要熟悉其影響因素并制定具有針對(duì)性的解決措施。進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)之前,需要合理處置透水情況,分析透水的主要原因,并采取科學(xué)措施提升路面強(qiáng)度,進(jìn)而確定修補(bǔ)坑槽的措施。
當(dāng)瀝青基層與混凝土層出現(xiàn)局部干擾層后,就會(huì)產(chǎn)生龜裂病害,因此瀝青基層與混凝土層施工中務(wù)必高度重視其施工技術(shù)的應(yīng)用與施工注意事項(xiàng),及時(shí)采取針對(duì)性的措施進(jìn)行修補(bǔ)。一般的修補(bǔ)方法并不能有效解決干擾層面,要結(jié)合實(shí)際情況找到問題的根源,合理補(bǔ)充潛在的干擾層,以實(shí)現(xiàn)有效修補(bǔ)。
就整體而言,由于導(dǎo)致坑槽產(chǎn)生的原因多種多樣,因此,在修補(bǔ)坑槽的過程中,所使用的方法和材料也會(huì)有所差異。這就需要需要明確出現(xiàn)坑槽的具體原因,結(jié)合工程具體的情況來選擇。
一般使用的坑槽修補(bǔ)材料主要包括膠泥類和瀝青類型的材料、聚氨酯類、樹脂類、橡膠類型的材料以及高強(qiáng)、快凝水泥、聚合物砂漿類水泥混凝土表面修補(bǔ)料。目前,施工人員在施工中首選第一種材料,修補(bǔ)過程中使用的方法為“圓洞方補(bǔ)”,有效控制了基層的質(zhì)量。在施工中,樹脂類與聚氨酯類的橡膠材料需要注意統(tǒng)一質(zhì)量。實(shí)施修補(bǔ)工作中,首先劃出預(yù)計(jì)垂直或者平行于路中心線的挖槽修補(bǔ)輪廓線,再按照常規(guī)的順序來實(shí)施,填充過程中所使用的橡膠類材料的形狀通常為長(zhǎng)方形或者正方形。相關(guān)調(diào)查顯示,高強(qiáng)、快凝水泥以及聚合物砂漿等材料具有較強(qiáng)的承擔(dān)載荷的能力,如果在修補(bǔ)坑槽中需要提升修補(bǔ)技術(shù),防止后期出現(xiàn)裂縫與變形的情況,在材料的選擇上可以優(yōu)先考慮使用高強(qiáng)、快凝的砂漿類材料。
在選擇瀝青混凝土修補(bǔ)材料過程中,其關(guān)鍵在于不能忽視環(huán)境因素對(duì)材料帶來的影響。由于現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的差異性,最終所產(chǎn)生的影響也各有不同,比如溫度因素,在不同情況下將會(huì)影響修補(bǔ)工作的收縮能力和應(yīng)力效果。因此,在修補(bǔ)工作中,混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與類型的選擇是需要注重的其中一點(diǎn),還要綜合考量,結(jié)合修補(bǔ)工作的實(shí)際情況以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)全面分析。并且在施工過程中選擇與確定材料時(shí),還需要全面提升與創(chuàng)新其施工技術(shù)與操作規(guī)范。
該方法為臨時(shí)性的修補(bǔ)方式,主要操作為在坑槽內(nèi)放置散料,然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的清理,若情況比較緊急可不用清理,然后將瀝青混合料放置其中,碾壓成型。該方法的主要特點(diǎn)在于操作方便、能夠?qū)崿F(xiàn)快速維修且使用的設(shè)備較少,適合在冬季以及雨天等特殊天氣或者坑槽數(shù)量較多、急需快速維修的情況下運(yùn)用[5],其技術(shù)工藝如圖1 所示。
圖1 坑槽填料修補(bǔ)工藝示意圖
主要操作流程為:首先對(duì)坑槽進(jìn)行清理,將坑槽中存在的雜物與積水清除干凈,使用掃把或者吹風(fēng)機(jī)將松散的物料清出來,若坑槽內(nèi)積水較多,可用拖布等吸干水分。完成以上操作后將新的物料填入坑槽內(nèi),并結(jié)合使用相關(guān)工具,填料時(shí)先將坑槽的周圍填滿,逐漸向中間填充,以避免坑槽周圍各個(gè)角落出現(xiàn)空洞的情況。以材料類型以及壓實(shí)設(shè)備功率為依據(jù)確定填料厚度,以基料的最大粒徑等因素確定材料類型,通常應(yīng)該控制厚度在10cm 左右。如果使用的混合料為熱瀝青,盡可能使用一層完成填料工作,這樣能夠起到保溫的作用,確保壓實(shí)度到位,并且如果采用分層的方式碾壓,表層以外的邊縫可能無法壓實(shí)到位,對(duì)此可使用推平板推勻填料,使填料處于平整狀態(tài),注意使用工具一般不用鐵耙,這是因此鐵耙容易造成瀝青混合料離析的情況,并且快速降低熱瀝青混合料的溫度。此外,需要盡快清理坑槽以外的填補(bǔ)料,防止在碾壓后路面會(huì)形成薄層;最后碾壓成型,所用設(shè)備通常為壓路機(jī)或者平板夯等,選用設(shè)備時(shí)盡量選用具有振動(dòng)功能的設(shè)備,確保壓實(shí)度,如果壓實(shí)設(shè)備緊缺,可使用運(yùn)輸瀝青混合料的卡車進(jìn)行碾壓,確保碾壓后的路面與原路面處于平整狀態(tài),如果碾壓設(shè)備功率達(dá)不到要求,修補(bǔ)的路面需要略高于原路面≤5mm,這樣,在公路運(yùn)營過程中,可通過車流量的載荷再次壓實(shí),最終使得整個(gè)路面處于平整狀態(tài)。
該方法在坑槽修補(bǔ)工藝中比較常用,首先對(duì)不規(guī)則的瀝青混凝土路面進(jìn)行切割,使其成為矩形,然后下挖至坑槽下受損害的部位,或者直接挖至病害最底面,如圖2 所示,這樣添加的新物料會(huì)更加堅(jiān)實(shí),以確保維修后的路面使用壽命更加長(zhǎng)久,維修后壽命可延長(zhǎng)5 年以內(nèi),主要原因在于其徹底清除了病害,該方式還被稱為永久性維修。但該工藝的不足之處在于成本高昂,因此,修補(bǔ)工作中需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的情況合理選擇相應(yīng)的施工技術(shù),以防出現(xiàn)浪費(fèi)施工成本的情況。
圖2 坑槽挖補(bǔ)修補(bǔ)工藝示意圖
冷料冷補(bǔ)工藝使用也比較普遍,并且應(yīng)用效果滿意,能夠有效修補(bǔ)路面出現(xiàn)的裂縫。并且該工藝對(duì)于處理路面出現(xiàn)的較深裂縫也比較有效,其施工速度較快,能夠應(yīng)對(duì)路面修補(bǔ)出現(xiàn)的緊急情況。該方法的防水性能以及持久性能也比較強(qiáng),可在極端天氣下作業(yè)。
該工藝目前適用于面積較大的混凝土施工作業(yè)中,主要方法是將原材料進(jìn)行加工處理,提升溫度,趁熱進(jìn)行修補(bǔ),可在時(shí)間較短的情況下完成坑槽的修補(bǔ)作業(yè)。該工藝還能在混凝土施工不當(dāng)而造成一系列問題中使用且操作簡(jiǎn)單。
綜上所述,介于瀝青混凝土路面的坑槽原因較多,修補(bǔ)前需要進(jìn)行綜合考量,采取針對(duì)性的修補(bǔ)技術(shù),杜絕在所有的修補(bǔ)作業(yè)中使用一樣的技術(shù),以避免事倍功半的結(jié)局。發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)坑槽病害后,需要盡快采取合理修補(bǔ)技術(shù),保障公路運(yùn)營的質(zhì)量以及通暢性。