權(quán)茂明
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高速公路是現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)保障,我國這些年高速總里程飛速增加,但隨著時代發(fā)展,高速公路荷載量和流量不斷增加,很多高速公路都出現(xiàn)了不同病害,其嚴重影響了道路通行性能和安全,同時也給高速公路養(yǎng)護管理帶來了諸多挑戰(zhàn)。
裂縫和裂痕是高速公路瀝青混凝土路路面比較常見的病害情況,根據(jù)裂縫形態(tài)一般分為縱裂縫、橫裂縫、網(wǎng)狀裂縫等形式:
1.縱向裂縫一般高發(fā)于路面拓寬交界處,新舊路面膨脹系數(shù)和施工質(zhì)量不一樣,或者銜接處處理工藝不達標,加上車輛運行導致裂縫產(chǎn)生。另外,路面沉降不均勻也容易導致路基半填半挖位置出現(xiàn)縱向裂縫。
2.橫向裂縫產(chǎn)生原因主要和自然因素有關(guān),如濕度、溫度發(fā)送變化導致高速公路結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮膨脹形變,另外半剛性基層收縮裂縫大多也為橫向裂縫。
3.網(wǎng)狀裂縫又被常稱為龜裂,表現(xiàn)為路面呈網(wǎng)狀開裂,出現(xiàn)該情況一般是因為路面強度不足,路基穩(wěn)定性不佳。同時瀝青混凝土路面在長時間使用情況下由于路面老化,也會產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。
1.設(shè)計施工因素。路基土壤、瀝青配比、路基材料配比都與車轍現(xiàn)象產(chǎn)生有一定關(guān)聯(lián)性[1]。同時施工期間,路基強度、路面熱穩(wěn)定性、和路面厚度、壓實度等施工工藝水平也是關(guān)鍵因素。
2.路面材料品質(zhì)。在高速公路瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)中,瀝青材料厚度越大,在行車碾壓影響下就越容易產(chǎn)生形變。因此路面結(jié)構(gòu)需要充分考慮承載能力和抗形變能力平衡,根據(jù)實際情況采用半剛性基層,才能更好避免車轍情況產(chǎn)生[2]。
3.氣候環(huán)境原因。因為瀝青混合材料具備彈塑性,加上其作為黑色材料具備很強吸熱能力,因此容易受到氣候和環(huán)境溫度變化而出現(xiàn)強度降低情況,此時車輛通過非常容易造成路面產(chǎn)生形變。另外,雨雪天氣會讓水分浸透路基路面,導致其軟化。
4.道路交通因素。部分地區(qū)高速公路日常運行過程中,重型車或者超載車行駛量較大,路面被重型車重復碾壓產(chǎn)生形變,或者被反復摩擦導致路面車轍痕跡不斷加深。
1.瀝青混料施工時溫度把控很重要,如果溫度過高,容易導致瀝青材料老化,導致其韌性和粘結(jié)力都降低;而溫度過低又導致瀝青混合料在路基上攤鋪不均勻不平整,同時影響后續(xù)壓實工藝質(zhì)量。
2.路面瀝青混凝土層和路基層出現(xiàn)空隙,導致路面在行車作用下出現(xiàn)破裂,導致路面材料粘附在車輪上被帶離,或者因為雨水沖刷而形成坑槽、坑洞。
3.路基施工不均勻或路面施工成形不足,都容易導致路面在行車和環(huán)境因素共同作用下出現(xiàn)沉陷。
1.坑槽、網(wǎng)狀裂縫
首先,對出現(xiàn)破損、凹槽位置利用切割機進行切割,將病害路面刨除,注意刨除階段需要到達路基堅實層,并將病害路面材料清理干凈;其次、利用灑布車對坑底及四周涂刷新瀝青,再利用養(yǎng)護車或人工將修補混合材料鋪滿坑槽;然后,利用手扶式壓路機將新料壓實,施工工藝標準是新舊料質(zhì)檢銜接密實,沒有縫隙。
2.橫向及縱向裂縫
該情況一般采用灌縫處理工藝,即利用熱式手推噴槍清理裂縫內(nèi)雜物,同時軟化裂縫邊緣瀝青層。隨后利用小型瀝青噴槍將熱熔瀝青均勻灌入裂縫之中,施工過程需要注意避免出現(xiàn)空隙和空洞,并在施工完成后清理掉多余瀝青,讓處理后的路面保持平整[3]。
1.信息收集評估。首先對出現(xiàn)大面積或嚴重病害的路面進行全面勘察,記錄路面病害信息數(shù)據(jù),再結(jié)合該路段施工建設(shè)材料進行綜合分析和準備,以便對工程實際情況有全面了解。
2.病害路面銑刨處理。通過測量路段高程計算病害深度和面積,結(jié)合路面整體結(jié)構(gòu)和路基狀態(tài),確定病害面切割方案。根據(jù)我國大部分地區(qū)高速公路建設(shè)標準,切割銑刨深度一般為4cm左右,這樣一般能徹底清除病害路面,同時不破壞路基結(jié)構(gòu)。
3.基層處理和混料攤鋪。切割銑刨完成后,對該路段需要按照高速公路路面鋪設(shè)施工標準進行施工,選用的基層及混料材料盡量與舊路面相似。修復和養(yǎng)護工藝為先對銑刨面噴灑乳化瀝青形成基面和銜接層,再按照標準攤鋪瀝青混凝土材料?;炝蠑備佭^程要保證攤鋪設(shè)備勻速運行,以便保證攤鋪層厚度均勻,如果遇到深度較大的坑槽,則需要分多次逐層攤鋪。
4.壓實作業(yè)。根據(jù)修補養(yǎng)護面積大小,選用合適型號的壓路機,以由外向內(nèi)方式進行碾壓。并且壓實過程需要使用多種設(shè)備多次施工,即采用“雙鋼輪壓路機靜壓——振動壓實——腳輪壓路機壓實”模式,每個步驟根據(jù)實際情況分別作業(yè)2-5次。施工工藝標準為混料充分壓實,與舊路面保持緊密結(jié)合,路面均勻平整。
關(guān)于高速公路路面修復和養(yǎng)護中用到的瀝青混凝土材料,需要結(jié)合當?shù)丨h(huán)境條件以及舊路面材料數(shù)據(jù),由專業(yè)路面工程技術(shù)人員制定配比方案,交由攪拌廠提前配置。為保證路面養(yǎng)護工程施工質(zhì)量,盡量做到集中攪拌配料,并做好攤鋪施工規(guī)劃,保證短時間內(nèi)充分使用混料。值得注意的是,瀝青混料使用前需要對其狀態(tài)品質(zhì)進行檢測,施工中和施工后的壓實作業(yè)期間也需要做好抽樣檢測工作,為每個流程施工工程提供科學依據(jù)。
總結(jié)而言,在進行高速公路路面病害修補和養(yǎng)護時,需要根據(jù)病害類型和路面工程、環(huán)境特點,制定科學養(yǎng)護方案,保證銑刨、基層處理、混料配制、攤鋪、壓實等環(huán)節(jié)達到工藝標準,只有這樣,才能夠及時解決路面病害,防止病害擴大,為高速公路穩(wěn)定可持續(xù)運行保駕護航。