劉國(guó)華
(甘肅卓通工程技術(shù)服務(wù)有限公司,甘肅蘭州 730070)
低等級(jí)公路主要包括三級(jí)公路(連接縣及縣以上城鎮(zhèn)的一般干線公路)以及四級(jí)公路(連接縣、鄉(xiāng)以及村的支線公路),修建時(shí)常使用瀝青材料,瀝青材料在施工中及后期公路使用過程中易受諸多因素的影響,進(jìn)而出現(xiàn)各種病害,降低公路施工與使用質(zhì)量,影響公路使用的安全性。如病害在初期未能獲得有效處理,長(zhǎng)此以往,還會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)塌陷或斷裂等問題,危及人民生命和財(cái)產(chǎn)安全,造成經(jīng)濟(jì)損失。因此,加強(qiáng)對(duì)低等級(jí)公路瀝青路面病害的研究十分重要。
其一,合理性原則。公路的養(yǎng)護(hù)工作具有一定的規(guī)范性,養(yǎng)護(hù)人員需依據(jù)路況、公路坡度及交通等要求科學(xué)制訂養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,合理選擇養(yǎng)護(hù)施工技術(shù),確保養(yǎng)護(hù)工作定期開展。
其二,經(jīng)濟(jì)性原則。公路修建的目的在于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,瀝青路面的養(yǎng)護(hù)需遵循經(jīng)濟(jì)性原則,在保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的情況下盡可能控制養(yǎng)護(hù)成本。
其三,慣性原則。依據(jù)國(guó)家對(duì)于公路路面養(yǎng)護(hù)的相關(guān)要求,路面的養(yǎng)護(hù)需依據(jù)建設(shè)習(xí)慣及施工技術(shù)水平等因素展開。
其四,預(yù)防性原則。公路養(yǎng)護(hù)屬于被動(dòng)行為,主要是在發(fā)生質(zhì)量問題后,對(duì)不利于公路路面的病害進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。針對(duì)瀝青路面施工或使用過程中可能出現(xiàn)的病害問題,政府相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)病害預(yù)防,盡可能避免病害的發(fā)生[1]。
在公路建設(shè)過程中,瀝青是主要的施工材料之一,因其施工時(shí)具有路面平整、使用壽命長(zhǎng)以及抗壓性等優(yōu)勢(shì),能夠滿足公路建設(shè)與使用要求。針對(duì)公路的養(yǎng)護(hù),主要是在公路施工完成后對(duì)可能出現(xiàn)的病害進(jìn)行監(jiān)管與防治,如養(yǎng)護(hù)的過程中及早發(fā)現(xiàn)病害,有助于養(yǎng)護(hù)與維修人員及時(shí)進(jìn)行處理。事實(shí)上,養(yǎng)護(hù)工作是一種預(yù)防性工作,通過日常對(duì)公路路面的監(jiān)管,可以有效防止公路路面各類病害的發(fā)生,在一定程度上可以延長(zhǎng)公路路面的使用壽命。
此外,如在養(yǎng)護(hù)期間發(fā)現(xiàn)瀝青路面損害嚴(yán)重,可以提醒相關(guān)人員及時(shí)更換或修補(bǔ)瀝青路面,避免病害加重而增加公路使用的危險(xiǎn)性[2]。相較于公路路面的重新修建,路面的日常養(yǎng)護(hù)成本較低,不僅可以延長(zhǎng)公路使用年限,還可以有效減少諸多不必要的施工管理麻煩。
在公路瀝青路面施工中,裂縫病害最為常見,在導(dǎo)致公路結(jié)構(gòu)軟化的同時(shí),降低公路路面的承載力。常見的裂縫病害主要分為三類:
其一,縱向裂縫。該裂縫產(chǎn)生的原因一種是在進(jìn)行瀝青分層攤鋪施工時(shí),因?yàn)r青兩邊的接茬處施工不當(dāng)而導(dǎo)致瀝青間的黏結(jié)力下降,并受環(huán)境影響,在長(zhǎng)時(shí)間通車的情況下會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫;另一種是因公路路基壓實(shí)度不夠,或路基邊緣部位被水浸泡,因此形成的路面沉降現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致縱向裂縫。
其二,橫向裂縫。該裂縫主要分為三種,分別是基層反射性裂縫、沉降差異裂縫以及荷載性裂縫,其中最為常見的類型是基層反射性裂縫,其產(chǎn)生的原因與溫度驟降有關(guān)。溫度改變,基層材料會(huì)收縮變形,或因失水而導(dǎo)致拉裂現(xiàn)象,加之行車負(fù)荷較重,便可能產(chǎn)生橫向裂縫。針對(duì)沉降差異裂縫,其產(chǎn)生與路基路段、構(gòu)造物的交接有關(guān),若二者之間出現(xiàn)沉降,則很容易引發(fā)橫向裂縫。
其三,網(wǎng)狀裂縫。該裂縫產(chǎn)生的原因與路面結(jié)構(gòu)中摻有柔軟物質(zhì)或泥沙層有關(guān),可使粒料層之間產(chǎn)生松動(dòng),降低瀝青路面的水穩(wěn)定性,加之車輛通行的荷載力,進(jìn)而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。
龜裂是瀝青路面常見病害之一,主要發(fā)生在車行道上的輪跡帶處。該病害常伴有水損害及唧漿等問題,主要產(chǎn)生原因包括:
其一,如公路路面的載荷過大,且結(jié)構(gòu)層所受應(yīng)力逐步增大,加之路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,瀝青路面就容易出現(xiàn)龜裂病害。
其二,如瀝青路面存在較大的空隙率,降水天氣過程中的雨水會(huì)侵入路面面層并形成大量積水,導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)龜裂病害。
其三,公路工程施工的基礎(chǔ)是基層施工,如基層施工出現(xiàn)質(zhì)量問題,造成基層表面被唧漿掏空,則會(huì)出現(xiàn)龜裂病害[3]。
在高溫季節(jié),如瀝青路面長(zhǎng)時(shí)間處于超重載荷或大交通流量的情況下,其面層可能出現(xiàn)車轍病害,長(zhǎng)此以往,瀝青路面可能出現(xiàn)塑性流動(dòng)現(xiàn)象或出現(xiàn)永久性變形問題等。
同時(shí),在常規(guī)情況下,當(dāng)瀝青路面因遭受壓縮而產(chǎn)生沉降時(shí),還有可能產(chǎn)生隆起病害。車轍病害產(chǎn)生的原因主要是和公路基層以及面層施工期間尚未被壓實(shí)、瀝青混凝土配比不科學(xué)等有關(guān)。在公路竣工通車投入使用后,在行車荷載的反復(fù)碾壓下,公路的輪跡帶處會(huì)因基層及面層未壓實(shí)而出現(xiàn)固結(jié)變形問題,久而久之便會(huì)發(fā)展成為車轍病害。
在瀝青路面眾多病害當(dāng)中,坑槽屬于較為嚴(yán)重的病害之一,其產(chǎn)生的原因主要包括:
其一,如瀝青與酸性石料之間缺少黏結(jié)性,則可能增加瀝青遭受外界因素干擾的可能性,導(dǎo)致瀝青路面的面層疏松,容易出現(xiàn)泛起或脫落問題,久而久之便會(huì)出現(xiàn)較大的坑槽病害。
其二,泛油導(dǎo)致坑槽病害。在瀝青材料運(yùn)輸期間,瀝青可能因粘貼到其他地方而影響攤鋪后瀝青的黏結(jié)性,加之受外在荷載力的影響,則可能造成坑槽病害[4]。
3.1.1 裂縫防治
在常規(guī)情況下,如裂縫病害較輕,施工人員可以使用瀝青材料進(jìn)行填充,常用的填充材料為AH-90#型瀝青。在填充過程中,瀝青材料的溫度需保持在150~160℃,且要使用專用的灌注工具進(jìn)行填補(bǔ)。為保證填補(bǔ)質(zhì)量,施工人員至少應(yīng)進(jìn)行三次填充操作,且瀝青材料溫度均需要控制在150~160℃,避免溫度下降或升高,有助于為裂縫填充的施工質(zhì)量提供保障,確保裂縫病害的有效治理[5]。對(duì)于其他性質(zhì)的裂縫病害,施工人員可以選擇使用密封膠進(jìn)行填充或養(yǎng)護(hù)。在使用密封膠前需對(duì)其進(jìn)行加熱,確保其溫度在180℃左右,有助于密封膠密封性能的充分發(fā)揮。此外,填充僅是裂縫病害的防治措施,具體的病害治理需要結(jié)合其他方法。
3.1.2 龜裂防治
當(dāng)公路瀝青路面出現(xiàn)龜裂病害時(shí),若其油面層出現(xiàn)松散與脫落現(xiàn)象,施工人員需將已松散或脫落的油面層予以清除;如路面基層變化不大,施工人員可以通過適當(dāng)處理,盡可能恢復(fù)油面層。如龜裂病害尚未出現(xiàn)油面層松散或脫落的問題,針對(duì)大面積的龜裂病害可以使用灑油法進(jìn)行處理;若是小面積的龜裂病害,則可以使用刷油法進(jìn)行處理,刷油后需要覆蓋一層砂石,避免車輪將油帶走。灑油及刷油的主要目的在于封住裂縫,防止路面水滲透至基層,具體的刷油次數(shù)可以依據(jù)龜裂病害的嚴(yán)重情況而定[6]。如瀝青路面的龜裂嚴(yán)重但面積較小,則可以通過挖補(bǔ)質(zhì)量的方式進(jìn)行處理。
同時(shí),針對(duì)龜裂病害的處理,不宜選擇修罩面的方法,施工人員可以見坑補(bǔ)坑、見縫補(bǔ)縫,盡可能做到勤修勤補(bǔ),防止龜裂病害嚴(yán)重。
3.1.3 車轍防治
車轍病害屬于常見的瀝青路面病害之一,該病害的處理需要結(jié)合日常的公路路面養(yǎng)護(hù)與維修工作。公路路面車轍病害的產(chǎn)生與車輛的通行有關(guān),車輛通行時(shí)會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生一定的推移損傷。在對(duì)車轍病害進(jìn)行處理之前,工作人員應(yīng)先將車轍區(qū)域清理干凈,重新攤鋪瀝青材料,最后使用SBS 改性瀝青混合材料對(duì)車轍路面區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)[7]。如車轍病害的產(chǎn)生原因與擠壓有關(guān),則施工人員應(yīng)先對(duì)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)判,如果路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,施工人員可刨除路面凸起部位,隨后使用瀝青材料進(jìn)行填充與修補(bǔ),最后進(jìn)行路面找平;如路基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,施工人員先進(jìn)行加固處理,重新攤鋪瀝青混合材料,最后壓實(shí)與找平,以此完成對(duì)車轍病害的處理工作。
3.1.4 坑槽防治
雖然在瀝青路面的施工過程中,坑槽病害較為少見,但其對(duì)公路路面的危害性較大,需要施工單位引起重視,加強(qiáng)對(duì)坑槽病害的預(yù)防及處理。當(dāng)公路路面出現(xiàn)坑槽病害時(shí),施工人員需要具體分析坑槽病害產(chǎn)生的原因,并在短時(shí)間內(nèi)找出引發(fā)該病害的各種影響因素,并以此為依據(jù)制訂具體的修補(bǔ)方案。在坑槽病害修補(bǔ)與處理的過程中,合理控制開挖尺寸十分重要,尤其是向外開挖的尺寸,具體延伸不可超過10cm,如超過10cm,施工人員需先檢查中心線及四周線是否垂直或平行,再開展坑槽病害修補(bǔ)工作[8]。在此基礎(chǔ)上,施工人員根據(jù)路面原始結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)代化公路路面施工材料,規(guī)范性地完成路面修補(bǔ)工作,隨后對(duì)修補(bǔ)后路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè),保證其穩(wěn)定性與耐水性均符合公路瀝青路面的修補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
治水工作是瀝青路面養(yǎng)護(hù)及病害處理的重要內(nèi)容,提高治水效率可以有效改善瀝青路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。無論是在新公路路面的修建方面,還是在舊公路路面的維護(hù)方面,治水工程都必不可少。
首先,全面了解公路路面施工情況,提前做好地質(zhì)、水文以及氣候條件的勘查工作。
一方面,有效掌握地下水情況,防止地下水侵蝕路面,保證公路路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
另一方面,注重排水工程的施工質(zhì)量,避免因降水天氣導(dǎo)致路面出現(xiàn)積水問題,減少對(duì)公路路面產(chǎn)生的不良影響[9]。
其次,在公路路面的日常養(yǎng)護(hù)工作中,保證排水工程質(zhì)量是防止路面產(chǎn)生積水的關(guān)鍵,施工人員需確保路面及路肩之間的銜接更加平滑順暢。
最后,逐步優(yōu)化排水結(jié)構(gòu),做好治水工程的養(yǎng)護(hù)工作,重在保證治水質(zhì)量。
公路瀝青路面病害的核定主要從沉降值、平整度以及彎沉等方面入手,為預(yù)防各類病害的發(fā)生,施工單位需做好定期檢查工作,施工人員依據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),合理制訂防治方案。
針對(duì)路面病害的分析,常用的方法是鉆孔取芯法,可以有效分析出病害的層次及處理深度,有助于專項(xiàng)處理方案的制訂。此外,針對(duì)瀝青路面的防治,施工單位應(yīng)始終堅(jiān)持“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的原則,如路面局部出現(xiàn)裂縫或沉降問題,施工單位應(yīng)立刻進(jìn)行處理。
同時(shí),因裂縫、沉降以及車轍等病害較為常見,施工單位應(yīng)將其列入重點(diǎn)防治方案當(dāng)中,盡可能減少路面出現(xiàn)各種病害的概率,有助于提高公路車輛行駛的安全性。依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定,公路路面病害的防治需及時(shí)、有效,具體的路面評(píng)價(jià)結(jié)果有助于檢查及防治方法的科學(xué)選擇[10]。
公路的建設(shè)具有連接區(qū)域、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。在公路修建過程中,瀝青屬于常用材料,瀝青路面的施工需注重各類病害的防治。在公路的養(yǎng)護(hù)過程中,施工人員應(yīng)遵守合理性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、預(yù)防性原則以及慣性原則等,針對(duì)常見的裂縫病害、龜裂病害、車轍病害以及坑槽病害等,除了有針對(duì)性地進(jìn)行處理之外,還應(yīng)注重治水工程的建設(shè)問題,定期檢查瀝青路面,做好各種病害的防治工作。