王禮特
(貴州省玉屏公路管理段,貴州 銅仁 554000)
國省干線公路在設(shè)計使用年限內(nèi)經(jīng)長時間使用,在環(huán)境、荷載等因素耦合作用下,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)不同類型及不同程度的病害,輕則影響公路使用壽命,重則將存在一定的安全隱患。為避免道路病害不斷發(fā)展和破壞,結(jié)合國省干線公路的實際狀況與路面養(yǎng)護工作的經(jīng)驗,養(yǎng)護部門應(yīng)及時對路面進行預(yù)防性養(yǎng)護。預(yù)防性養(yǎng)護是指在公路路面狀況尚好的情況下,采取有效的技術(shù)措施加以養(yǎng)護,消除路面既有輕微病害,并改善路面的通行條件,延長路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護對國省干線公路養(yǎng)護管理有重要作用與意義。
當(dāng)路面實際檢測結(jié)果達到以下條件時,建議進行預(yù)防性養(yǎng)護:PCI 指數(shù)在85~95 范圍內(nèi),RQI 指數(shù)在85~95 范圍內(nèi),RDI 指數(shù)在80~90 范圍內(nèi),SRI 指數(shù)在85~95 范圍內(nèi)。
1.2.1 顯性病害
當(dāng)路面顯性病害實際檢測結(jié)果達到以下條件時,建議進行預(yù)防性養(yǎng)護。
(1)裂縫類
(a)網(wǎng)裂與龜裂:裂縫還沒有從上、中面層完全貫穿,主要裂縫的縫寬不超過2mm,塊度在0.2~0.5m范圍內(nèi);
(b)面層裂縫:裂縫還沒有從上面層完全貫穿,主要裂縫的縫寬不超過3mm;
(c)反射裂縫:裂縫還沒有從路面及上基層完全貫穿,主要裂縫的縫寬不超過5mm。
(2)松散類
(a)坑槽:有效坑槽面積不超過0.04m;
(b)松散:表面存在輕微損壞,如麻面、散失及脫皮。
(3)變形類
(a)沉陷:深度在10~25mm 范圍內(nèi);
(b)車轍:深度在10~15mm 范圍內(nèi);
(c)波浪、擁包:波峰、波谷間高差在10~25mm 范圍內(nèi);
(d)橋頭跳車:橋臺與路基之間的差異沉降范圍在20~50mm 內(nèi)。
(4)泛油:存在輕微泛油現(xiàn)象。
(5)磨光:即抗滑性不足,橫向力系數(shù)小于45 或構(gòu)造深度小于0.45。
(6)過度修補:相同部位的修補次數(shù)超過3 次,或路面的修補率達到20%以上。
1.2.2 隱性病害
當(dāng)路面隱性病害實際檢測結(jié)果達到以下條件時,建議進行預(yù)防性養(yǎng)護。
(1)瀝青面層
(a)瀝青老化:溫度15C 條件下延度降低不超過20%,穩(wěn)定度與流值降低不超過20%;
(b)油石比變異:油石比變異不超過15%;
(c)級配變異:某一尺寸篩孔的實際通過率變異程度在10%~20%范圍內(nèi);
(d)面層透水:面層滲水系數(shù)不超過200mL/min;
(e)隱性裂縫:面層上的裂縫已經(jīng)從中或下面層完全貫穿,或上面層的反射裂縫已經(jīng)進入中面層,主要裂縫的縫寬在4~8mm 范圍內(nèi);
(f)內(nèi)部松散:可以取出內(nèi)部芯樣,空隙率不超過8%;
(g)層間不連續(xù):相鄰面層之間的空隙不超過1mm。
(2)半剛性基層
(a)松散:雖然可以取出基層的芯樣,但芯樣并不完整,或強度無法達到要求;
(b)隱性裂縫:只有上或下基層存在裂縫,還沒有擴展至其他層次,裂縫的縫寬不超過5mm;
(c)層間不連續(xù):相鄰基層之間的空隙不超過3mm;
(d)層底脫空:基層彎沉下降不超過20%,同時仍能滿足設(shè)計提出的要求;
(e)唧漿:降雨后面層表面產(chǎn)生冒漿,成點狀或從裂縫處產(chǎn)生冒漿。
2.1.1 裂縫類
(1)網(wǎng)裂、龜裂與面層裂縫:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括裂縫處治、普適性再生磨耗層、薄層罩面、銑刨罩面、就地?zé)嵩偕?/p>
(2)反射裂縫:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括開槽灌縫、裂縫焊接。
2.1.2 松散類
(1)坑槽:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括坑槽處治、冷補材料修補、就地?zé)嵩偕?/p>
(2)松散:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括普適性再生磨耗層、薄層罩面、就地?zé)嵩偕?、銑刨罩面?/p>
2.1.3 變形類
(1)沉陷:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法為高分子材料注漿處理。
(2)車轍:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括精銑刨、銑刨重鋪、薄層罩面、銑刨罩面、就地?zé)嵩偕?/p>
(3)波浪與擁包:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括精銑刨、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>
(4)橋頭跳車:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括冷補材料處治、銑刨重鋪。
2.1.4 泛油
可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括撒布金剛砂、銑刨罩面、銑刨重鋪。
2.1.5 磨光
磨光即抗滑性不足,可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括含砂霧封層、普適性再生磨耗層、薄層罩面。
2.1.6 過度修補
可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括薄層罩面、銑刨罩面、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>
2.2.1 瀝青面層
(1)瀝青老化:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括霧封層、含砂霧封層、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>
(2)油石比或級配變異:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕慌c其他病害類型同步處治。
(3)面層透水:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括霧封層、含砂霧封層、普適性再生磨耗層。
(4)隱性裂縫、內(nèi)部松散及層間不連續(xù):可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括高分子材料注漿處治、銑刨重鋪、就地?zé)嵩偕?/p>
2.2.2 半剛性基層
(1)松散、唧漿與層間不連續(xù):可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法為高分子材料注漿處治。
(2)隱性裂縫:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法為高分子材料注漿處治。
(3)層底脫空:可采用的預(yù)防性養(yǎng)護方法包括高分子材料注漿處治、水泥壓漿處治。
貴州省某國省干線公路瀝青路面經(jīng)長時間通車運營,已經(jīng)出現(xiàn)部分病害。雖然對行車并沒有造成太大影響,如若未能及時有效的處理,將導(dǎo)致病害不斷擴大,造成嚴(yán)重的破壞,威脅到行車安全。對此,按照瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護基本要求與條件,設(shè)計采用普適性再生磨耗層技術(shù)開展預(yù)防性養(yǎng)護,現(xiàn)對這項技術(shù)的具體應(yīng)用做如下分析。
普適性再生磨耗層技術(shù)主要有以下幾方面優(yōu)勢特點。其一,施工條件要求寬松,即可在常溫條件下進行施工。其二,工期短,成型速度快。瀝青混合料經(jīng)攤鋪、碾壓后,等乳化瀝青破乳即可開放交通。其三,節(jié)能環(huán)保。與熱拌瀝青混合料相比可減少有毒氣體的排放,降低各施工器械的油耗,降低污染,同時采用水性材料,沒有有毒有害物質(zhì),已得到環(huán)保認(rèn)證。其四,病害處治效果顯著。滲固劑具有超強的滲透能力及對路面瀝青老化類病害的修復(fù)能力,可顯著提升路面的抗裂能力,有效修復(fù)車轍、龜裂等病害。
瀝青:普適性再生磨耗層施工所用瀝青為改性瀝青。
填料:普適性再生磨耗層施工所用填料為粗、細(xì)集料及礦料。
APR 滲固劑:普適性再生磨耗層施工過程中的一個關(guān)鍵工藝就是噴灑APR 滲固劑,對原路面的老化瀝青進行滲透還原再生,補充老化瀝青缺失的輕質(zhì)組分,使其指標(biāo)性能恢復(fù)或接近新瀝青水平。APR 滲固劑養(yǎng)護結(jié)束后,攤鋪普適性再生磨耗層,APR 滲固劑呈淡黃色。
普適性再生磨耗層混合料的配合比設(shè)計,應(yīng)借鑒《普適性再生磨耗層和稀漿封層技術(shù)指南》的設(shè)計方法和滿足《公路瀝青路面預(yù)防養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 5142-01—2021)要求。一般情況下,二級及以上公路,交通量大,宜采用MS-3 型級配,如具備條件時,礦料級配范圍可增加7.2mm 通過率的要求。
貴州省某國省干線路段自2012年采用就地?zé)嵩偕詠?,?jīng)多年的服務(wù),在未實施預(yù)防性養(yǎng)護工藝路段,路面狀況指數(shù)處于急速下降階段。設(shè)計與施工存在近半年的時間差,致使在此時間段內(nèi)病害大量出現(xiàn),項目設(shè)計病害預(yù)處理工程量及預(yù)算不足。為了保證磨耗層的服務(wù)年限及整體工程達到高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量目標(biāo),增加了病害處理工程量。
3.3.1 原路面清掃與頑漬清除
為了保證磨耗層與原路面的高黏結(jié)性及滲固劑有效滲透。在噴灑滲固劑前對原路面進行仔細(xì)清掃與頑漬清除。
3.3.2 標(biāo)線保護
為了保證路面標(biāo)線不因施工過程受污染,采取了膠帶隔離的方式進行保護。
3.3.3 噴灑APR 滲固劑
處理好路面病害后,進行滲固劑的試噴。先根據(jù)預(yù)先測算的灑布量進行試噴,再由試噴結(jié)果確定合適的灑布量,灑布車沿著道路標(biāo)線進行灑布工作。待改性乳化瀝青破乳后即可進行攤鋪。
3.3.4 攤鋪
(1)以施工段幅寬為依據(jù),對攤鋪槽的寬度進行適當(dāng)調(diào)整,盡可能減少縱縫的數(shù)量,并在條件允許的情況下使縱縫處在車道線的周圍。
(2)嚴(yán)格按照生產(chǎn)配合比及礦料實際含水量的正確比例依次添加各類原材料,依次開始拌和。
(3)將拌和完成的混合料盡快輸入攤鋪槽并均勻分布在攤鋪槽內(nèi),然后啟動攤鋪車以恒定的速度前進,攤鋪速度以確保攤鋪數(shù)量及攪拌數(shù)量達到基本一致為準(zhǔn)。必要時可將下方噴水管打開,通過適量噴水將路面潤濕。
(4)將混合料攤鋪完成后如果存在局部缺陷,應(yīng)立即借助橡膠耙將其找平。
(5)當(dāng)攤鋪車中某種材料即將使用完畢時,應(yīng)立即將輸料開關(guān)關(guān)閉,使混合料攪拌完畢,并輸入攤鋪槽內(nèi)完成攤鋪后,將攤鋪槽提起,使攤鋪車從當(dāng)前的攤鋪點移開,對攤鋪槽進行清洗。在施工過程中注意不可任意拋擲廢棄物,以免對路面造成污染。
(6)在填補車轍病害的過程中,要對攤鋪厚度進行適當(dāng)調(diào)整,確保橫斷面中部向上隆起3~5mm,通過行車將其壓密。
(7)如果施工中瀝青的蒸發(fā)殘留物含量及礦料的實際含水量發(fā)生變化,則要對攤鋪車參數(shù)設(shè)定進行調(diào)整,在確認(rèn)材料配合比與設(shè)計要求相符后才能繼續(xù)進行施工。
(8)初期養(yǎng)護:鋪筑完成后,需在正式開放施工路段的交通之前禁止所有車輛及人員進入。將混合料攤鋪完成后,通常無須采用壓路機進行碾壓,在硬路肩等不容易受到正常行車碾壓的部位,可借助輪胎壓路機對完成破乳的混合料實施碾壓,達到可以正式開放交通的條件后,應(yīng)盡快開放施工路段的交通。
普適性再生磨耗層施工完成后,應(yīng)按照表1的要求做好質(zhì)量檢驗。
表1 普適性再生磨耗層質(zhì)量檢驗要求
路面滲水系數(shù)檢測結(jié)果表明,噴灑滲固劑封層施工后,舊路面瀝青軟化,瀝青黏結(jié)性能得到一定程度提高。噴灑滲固劑后,在表面攤鋪一層高性能磨耗層,從而起到雙重防水作用。
路面構(gòu)造深度檢測結(jié)果表明,施工前,路面構(gòu)造深度平均值是0.51mm,施工后的路面構(gòu)造深度相比施工前提高了53%,且滿足構(gòu)造深度不小于0.6mm 的技術(shù)要求。
路面摩擦系數(shù)(BNP)檢測結(jié)果表明,施工后原路面擺值平均值達到51,超過擺值不小于45 的設(shè)計要求,而原路面在施工前的擺值平均值為40,施工后相比施工前表面摩擦系數(shù)提高了29%,大大提高了原路面的摩擦系數(shù),保證了行車安全。
綜上所述,預(yù)防性養(yǎng)護是當(dāng)前國省干線公路養(yǎng)護的主要發(fā)展方向,對預(yù)防病害的產(chǎn)生及發(fā)展有重要作用。依托貴州省某國省干道預(yù)防性養(yǎng)護工程,進行普適性再生磨耗層養(yǎng)護工藝,通對養(yǎng)護路面的質(zhì)量檢測得知,普適性再生磨耗層技術(shù)具有不滲水、高耐磨、高黏附性等特點。此外,預(yù)防性養(yǎng)護需要滿足一些基本條件,并根據(jù)路面狀況和現(xiàn)場條件制定有效的預(yù)防性養(yǎng)護方法,對此須引起相關(guān)人員的高度重視。