淺析公路養(yǎng)護(hù)工程病害調(diào)查成因分析及處理措施

趙 萍

(烏什公路管理分局)

淺析公路養(yǎng)護(hù)工程病害調(diào)查成因分析及處理措施

趙 萍

(烏什公路管理分局)

在新疆很多地區(qū)的公路都已經(jīng)到了使用年限的后期，因此需要及時進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。S306線連接阿克蘇烏什縣至八盤水磨的重要通道K133+200～K136+000段，它修建于1999年修建，已使用10年，針對本段公路出現(xiàn)的病害問題，進(jìn)行相關(guān)的分析，并對實際問題提出具體的解決措施。

工程病害;調(diào)查成因;分析;處理措施

現(xiàn)如今國家的經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，越來越重視民生問題，公路交通在日常生活中占有舉足輕重的地位。就現(xiàn)在的情況，公路交通量日益增多，而且車輛的種類也多樣化，同時還伴隨著氣候和相關(guān)因素的影響，所以公路出現(xiàn)不同類型的路面病害，所以我們交通人應(yīng)該采取一些行之有效的維護(hù)治理措施，保障公路的正常通行。

1 公路概況

1.1 環(huán)境概況

K133+200～K136+000段位于屬于大陸型北溫帶干旱氣候的天山南部、塔里木盆地西北緣。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料顯示，當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁貫?0℃，最高氣溫能到達(dá)35℃，最低溫度能達(dá)到-29℃;平均年降雨量、蒸發(fā)量分別是80 mm、1 950 mm;此外，當(dāng)?shù)貎鐾辽疃葹?10 cm。

1.2 設(shè)計概況

該公路路面屬于瀝青路面，其結(jié)構(gòu)設(shè)計是220 mm的天然砂礫墊層、100 mm的級配礫石基層、30 mm的瀝青面層。

1.3 現(xiàn)階段該路面的狀況

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》，我們采取了人工全面調(diào)查方法，即每100 m由技術(shù)人員做一個路段實測的記錄，并且按照公路的路段將記錄進(jìn)行匯總。目前該路面的病害主要有縱、橫向裂縫，輕度龜裂、路面輕微沉陷、集料松散。同時，右側(cè)的路面病害居多。

2 路面病害分析

2.1 綜合病害分析

路面早期的裂縫對瀝青路面的使用功能沒有太大的影響，但是降水通過裂縫深入基層中，導(dǎo)致基層、土層含水量逐步增大，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面材料的強(qiáng)度逐步減低;與此同時，在路面上過往的車輛反復(fù)作用下，會沖刷基層表層，使土層基礎(chǔ)軟弱范圍不斷擴(kuò)大，繼而使瀝青路面沿著裂縫的方向斷裂，而且不斷地增加路面的裂縫數(shù)量，變成了惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致瀝青路面的不可修復(fù)的破壞。K133+200～K136+000段是處于降水比較多，路面材料水穩(wěn)定性較差，路面結(jié)構(gòu)層次搭配不科學(xué)的路段，于是加強(qiáng)路面裂縫的前期預(yù)防性養(yǎng)護(hù)力度是很有必要的。

(1)路面材料:由于公路使用的年限已經(jīng)有了十年，材料瀝青已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，硬度也隨著時間變大，于是瀝青路面就會容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。在施工過程中各種材料使用量往往選擇臨界最小數(shù)量和路面骨料級配組成是造成瀝青路面容易開裂的主要原因。

(2)路面基層:該段公路的基層屬于柔性基層，能夠產(chǎn)生較大的塑性變形能力。由于車輛往復(fù)作用荷載和交通量也在逐步增加，逐步導(dǎo)致路面的承載力無法達(dá)到交通運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

(3)環(huán)境氣候條件:該公路段所在的地區(qū)冬夏季時間較長，而且雨雪天氣較多，同時晝夜溫差又很大，這種氣候環(huán)境條件就容易產(chǎn)生收縮裂縫。在寒冷的冬季，瀝青材料的性能就發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變，延性變差、粘性降低，容易使瀝青表面的溫度應(yīng)力超過瀝青材料本身的抗拉強(qiáng)度，則瀝青就會出現(xiàn)裂紋;夏季大量的降水則加劇了裂縫的形成、擴(kuò)大。

(4)路段交通量大。根據(jù)當(dāng)?shù)氐钠骄煌勘砜芍鹉暝黾拥慕煌亢统d車輛加速了該段路面的損壞，加劇了路面的病害程度。

路面出現(xiàn)的橫向微裂縫是由于在車輛碾壓的過程中，路面的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)不到要求、路面的使用時間較長、車輛超載或者是路面已經(jīng)不同程度上出現(xiàn)了病害等因素綜合作用下導(dǎo)致路面的承載力不足，在車輛往復(fù)作用下，致使路面基層材料的疲勞強(qiáng)度抵消不掉其拉應(yīng)力而斷裂，使裂縫由下往上出現(xiàn);路面出現(xiàn)麻面、松散、掉粒的原因是在路面出現(xiàn)早期裂縫，由于水滲入路面內(nèi)部，以水膜的形式介入路面材料之間，導(dǎo)致材料之間粘附性減弱。在車輛外部作用外，致使材料之間開始脫離，于是經(jīng)過時間的積累，最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)了這種病害。

2.2 各個病害分析

(1)路面集料松散。

這是由于在路面進(jìn)行施工時，對路面表面碾壓沒有達(dá)到密實要求，開放通車后就容易出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象。此外還有幾點因素的影響:瀝青混合料燒焦，使瀝青結(jié)合料失去粘結(jié)力;瀝青混合料中石油、細(xì)集料的含量少，在攤鋪的過程中，粗集料分布集中，使路面的表面材料不均勻。

(2)路面輕微沉陷。

該路段施工中平均填土的厚度在250～500 mm之間，路面基層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不能完全保證一致，有的位置填土較為濕潤，而且道路兩側(cè)存在植被，這會使該段的路提處于濕潤的環(huán)境中，常年會導(dǎo)致路基的破壞。不過重要原因是具有親水性的填土?xí)砗芏嗟奈锢碜兓?，?dāng)填土吸水膨脹后導(dǎo)致土壤的凝聚力減弱，容易導(dǎo)致路基變形、承載力下降，當(dāng)受到車輛荷載的往復(fù)作用，就會導(dǎo)致路面局部沉陷。

(3)路面裂縫、龜裂。

該路段處于溫度變化急劇的地區(qū)，夏季溫度較高，瀝青材料具有較高的應(yīng)力性能，路面的變形不能導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫;冬季溫度極低，瀝青的應(yīng)力變化抵消不掉溫度應(yīng)力的變化，這樣就常常導(dǎo)致路面的出現(xiàn)裂痕。隨著時間的推移，瀝青材料老化加劇了材料性能的減弱，在溫度發(fā)生變化時，就很難通過材料的應(yīng)力作用抵抗溫度應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫逐步增多、擴(kuò)大。

自瀝青出現(xiàn)老化現(xiàn)象，那在路面的面層上，一條裂縫就會出現(xiàn)支縫，不加一定的維護(hù)措施，支縫越來越多逐漸形成塊狀的裂縫，在外部荷載的作用下，就會成為龜裂。

3 路面的養(yǎng)護(hù)措施

3.1 集料松散情況

在溫度達(dá)到10℃以上時，把出現(xiàn)病害的表面打掃干凈，均勻涂抹0.8～1.0 kg/m2的瀝青之后，再撒3～8 mm石屑或5～8 m2/1 000 m2粗砂，最后用輕型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，達(dá)到路面密實要求。

3.2 路面沉陷情況

在出現(xiàn)路面沉陷的位置均勻涂刷粘性瀝青，隨后用瀝青的混合料將凹陷的部分進(jìn)行填充。初次平整之后進(jìn)行碾壓再鋪筑瀝青，最后碾壓平整，達(dá)到路面密實的要求。

3.3 路面裂縫情況

對于單一裂縫的情況，我們可以采取用熱瀝青灌縫投料法，或者對于微裂縫直接涂刷瀝青。對于龜裂的情況，我們要將出現(xiàn)裂縫的路面打掃干凈，之后均勻涂抹一定量的乳化瀝青，之后在其上均勻鋪上一層2～5 mm干燥的粗砂，最后通過碾壓平整，達(dá)到路面的密實要求。

4 該項目實際操作建議說明

(1)先設(shè)定合適的瀝青混凝土的配合比，再摻加符合要求級配的集料。裝車后先承重，嚴(yán)格控制量的大小，在加入到養(yǎng)護(hù)車中加熱，同時遵循一定要求的油石比加熱攪拌瀝青混凝土。

(2)安排兩三名工人將需要維護(hù)修補(bǔ)的路面區(qū)域打掃干凈，防止塵土和雜物混入，之后由一名技術(shù)人員通過測量儀器在垂直路面中線和平行路面中線設(shè)置矩形形狀的路面維護(hù)修補(bǔ)區(qū)域。

(3)讓兩名工人把角鐵沿著邊界線放置，并通過鉚釘固定。

(4)再由一兩名工人用木耙將達(dá)到120℃的瀝青沿著邊界均勻涂抹瀝青油膜，逐步往中間進(jìn)行涂抹均勻。

(5)再將加熱至158℃瀝青混凝土按照事先計算的松鋪厚度攤鋪在均勻的瀝青油膜上，再將瀝青混凝土攤鋪均勻。再由技術(shù)人員通過直尺粗略的測量其平整度，通過反復(fù)作用至到達(dá)設(shè)計要求。

(6)當(dāng)溫度降到大約130℃時，采用輕型的壓路機(jī)進(jìn)行低速靜壓1次，再低速振動碾壓1次，之后再靜壓1次。每一次現(xiàn)場人員要控制輪壓重疊1/2的輪距。

［1］余金生.瀝青混凝土路面［M］.北京:人民交通出版社，2005.

［2］李華.路面修補(bǔ)技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2007.

U415.1

C

1008-3383(2012)04-0017-01

2011-10-17

趙萍(1980-)，女，助理工程師，從事公路工程養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究。