周向梅
(河北建工集團(tuán)路橋工程有限公司,河北唐山,063600)
改革開發(fā)以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速崛起,其中交通運(yùn)輸業(yè)作為基礎(chǔ)性行業(yè),更是取得了迅速的發(fā)展,投資建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。公路交通作為最常見的交通運(yùn)輸方式,已經(jīng)滲透于人們的日常生產(chǎn)生活中,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步有著重要的戰(zhàn)略意義。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的建設(shè),我國(guó)已經(jīng)形成了十分龐大的公路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),公路里程屢創(chuàng)新高。但在建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí),許多地區(qū)的公路質(zhì)量堪憂,對(duì)來(lái)往車輛的安全形成了嚴(yán)重的隱患[1]。本文主要針對(duì)高溫下瀝青路面的病害以及相關(guān)處理方法進(jìn)行了分析和闡述。
每當(dāng)夏季來(lái)臨,我國(guó)南方地區(qū)常處于高溫環(huán)境中,溫度較高,空氣較為干燥,此時(shí)公路的瀝青路面在高溫環(huán)境以及過(guò)重的車輛負(fù)荷作用下,容易產(chǎn)生病害,對(duì)公路的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了巨大的隱患。一般來(lái)說(shuō),高溫下瀝青路面的常見病害可以分為裂縫類、變形類、松散類以及其他共四類,包括橫縱裂縫、龜裂、車轍等。
裂縫是高溫對(duì)公路瀝青路面造成的最常見的公路病害之一,主要包括橫向裂縫、縱向裂縫以及龜裂,嚴(yán)重影響了公路的服務(wù)質(zhì)量。
1. 橫向裂縫
橫向裂縫是公路瀝青表面在高溫環(huán)境影響下常見的裂縫類病害,一般出現(xiàn)在公路施工中的接縫處。由于施工工藝欠佳或質(zhì)量不達(dá)標(biāo),在高溫的軟化以及頻繁的溫度變化下,很容易導(dǎo)致橫向裂縫的出現(xiàn)。
2. 縱向裂縫
除橫向裂縫外,縱向裂縫也是常見的公路病害。與橫向裂縫不同,縱向裂縫多發(fā)生于行車道輪跡處,通常來(lái)說(shuō)能夠延續(xù)幾十米的長(zhǎng)度,甚至上百米??v向裂紋的發(fā)生一般是由于公路在施工匯總路基的壓實(shí)度不夠或壓實(shí)不均勻?qū)е碌?,另外還可能因?yàn)槁坊吘壗畬?dǎo)致發(fā)生不均勻沉降,在高溫軟化和車輛負(fù)荷雙重作用下產(chǎn)生。
3. 龜裂
龜裂也是瀝青路面經(jīng)常發(fā)生的高溫病害,通常多見于車輛輪跡附近。一些公路在設(shè)計(jì)施工時(shí)未考慮到過(guò)高的車輛負(fù)荷量或建設(shè)時(shí)間較早,施工技術(shù)較差,導(dǎo)致瀝青路面較薄,硬度不足。在日益增長(zhǎng)的車輛負(fù)荷的作用以及高溫的軟化作用下,使得瀝青結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞,逐漸發(fā)生形變,進(jìn)而產(chǎn)生了龜裂[2]。一般情況下,發(fā)生龜裂的地點(diǎn)一般常伴有沉陷以及坑槽等病害的發(fā)生。
變形類病害也是瀝青路面在高溫下常見的損壞現(xiàn)象。由于過(guò)高的溫度以及施工工藝的欠佳,使得路面發(fā)生變形,導(dǎo)致路面的平整度較差,車輛駛過(guò)的平穩(wěn)度降低,成為了公路的重要安全隱患。一般來(lái)說(shuō),高溫下的瀝青路面變形類病害主要包括沉陷、擁包及車轍等。
1. 沉陷
公路在施工過(guò)程中,路面層、路基層可能發(fā)生局部壓實(shí)度不足或者壓實(shí)度不均勻的現(xiàn)象。當(dāng)公路車輛負(fù)荷較高,經(jīng)過(guò)大型貨車時(shí),在高溫環(huán)境下,瀝青發(fā)生軟化,久而久之疲勞度升高,導(dǎo)致瀝青路面發(fā)生局部沉陷。沉陷的產(chǎn)生給來(lái)往車輛的行駛造成了極大的不便和隱患[3]。如果不及時(shí)處理,有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì),會(huì)影響公路的安全性與可靠性。
2. 擁包
擁包也是公路上較為常見的病害。在施工中,由于路面層用料不均勻,導(dǎo)致部分地區(qū)骨料較少,細(xì)料較多,含油量過(guò)高。在高溫環(huán)境下,瀝青發(fā)生軟化,路面硬度降低,在來(lái)往車料的水平推移作用下,瀝青發(fā)生水平移動(dòng),最終匯聚成擁包。擁包的形成,給車輛行駛帶來(lái)了較大的影響。另外,施工中油料不慎泄露,如果沒有及時(shí)清理,也有可能造成瀝青含油量過(guò)大,致使擁包的形成。
3. 車轍
車轍作為多發(fā)的公路病害,導(dǎo)致的原因有很多。在施工中由于瀝青混合物料以及各物料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),或者混合物料的比例不符合標(biāo)準(zhǔn),使得瀝青路面偏軟,在高溫環(huán)境下,更加劇了瀝青的軟化。如果公路經(jīng)常駛過(guò)噸位較高的車輛,瀝青會(huì)產(chǎn)生疲勞,最終導(dǎo)致車轍的產(chǎn)生。另外,一些公路的施工工藝水平較低,瀝青路面層較薄也是車轍產(chǎn)生的原因。
裂縫類與變形類病害作為公路產(chǎn)生的初等病害,如果不能得到及時(shí)的處理,在高溫環(huán)境和過(guò)重車輛負(fù)荷的影響下,很容易發(fā)展為松散類病害。常見的松散類病害主要是坑槽,其發(fā)生對(duì)公路的服務(wù)能力和安全性造成了極大的影響。
坑槽主要是指瀝青路面產(chǎn)生龜裂等病害時(shí),在來(lái)往車輛的繼續(xù)作用下,龜裂的碎塊發(fā)生松動(dòng)、沉陷、損壞并且脫出,導(dǎo)致局部路面粗集料的脫落,進(jìn)而形成了各類坑陷[4]??硬鄣男纬蓪?dǎo)致車輛顛簸度提高,對(duì)車輛的安全行駛有著不利的影響。
泛油現(xiàn)象是高溫下公路多發(fā)的其他病害,由于泛油后路面粗糙度降低,十分光滑,對(duì)車輛的安全行駛有著不利的影響。泛油是瀝青路面中的自由瀝青在高溫下受熱膨脹,由于原有孔隙無(wú)法容納導(dǎo)致溢出至道路表面的現(xiàn)象,一般在路面呈現(xiàn)出瀝青膜、鏡面發(fā)亮、有車輪印等現(xiàn)象。產(chǎn)生泛油現(xiàn)象的主要內(nèi)因是在設(shè)計(jì)施工中瀝青用量過(guò)多,混合物料有著較高的飽和度,攪拌不均勻,導(dǎo)致攤鋪后局部細(xì)料超量,而主要外因是高溫環(huán)境的影響,加速了瀝青的溢出。
針對(duì)高溫下瀝青路面常見的病害,需要從產(chǎn)生原因入手,避免病害的發(fā)生。一旦發(fā)生要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理和養(yǎng)護(hù),以防病害的蔓延和加劇,影響公路的安全性和可靠性,保證公路的服務(wù)能力和服務(wù)水平。
對(duì)于裂縫類病害。在施工過(guò)程中要注意提高路基的壓實(shí)度和均勻度,從根源處避免裂縫的產(chǎn)生。針對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫,也要及時(shí)進(jìn)行處理。對(duì)于縫寬小于6毫米的橫向或縱向裂縫,首先應(yīng)當(dāng)對(duì)縫內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行清理,然后用熱瀝青進(jìn)行灌縫,其深度約為縫深的2/3,而后在縫口表面處撒粗砂或石屑,并進(jìn)行搗實(shí),填滿裂縫后清理溢出的瀝青和粗砂[5]。而對(duì)于縫寬大于6毫米的橫向或縱向裂縫,在縫內(nèi)雜質(zhì)清理完成之后,需用瀝青混合物料進(jìn)行灌縫,搗實(shí)之后表面撒粗砂掃勻即可。
對(duì)于發(fā)生龜裂的瀝青路面,如果路基強(qiáng)度較高,龜裂面積較大,通常對(duì)龜裂部分進(jìn)行刨除并重新攤鋪路面。如果路基強(qiáng)度較差,應(yīng)當(dāng)先對(duì)路基進(jìn)行處理,在對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)換填后,當(dāng)路基強(qiáng)度達(dá)到要求后再進(jìn)行瀝青路面的攤鋪。
對(duì)于變形類病害,應(yīng)當(dāng)區(qū)別性地進(jìn)行處理。當(dāng)沉陷產(chǎn)生時(shí),如果路基較為穩(wěn)定,只是路面層發(fā)生了不均勻沉陷,一般將路面沉陷部位清理后,直接用瀝青進(jìn)行填補(bǔ),使其與原路面相平即可。如果路基不穩(wěn)固導(dǎo)致路面層沉陷,先對(duì)路基層進(jìn)行換填壓實(shí),保證路基強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后再對(duì)路面層進(jìn)行處理。對(duì)于橋涵臺(tái)背這一沉陷多發(fā)的特殊區(qū)域,由于壓實(shí)度不夠,路面薄弱,極易發(fā)生沉陷。針對(duì)這一區(qū)域,應(yīng)當(dāng)在清理瀝青路面層后,先對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)處理,保證壓實(shí)度滿足要求后,重新對(duì)瀝青路面進(jìn)行攤鋪。
針對(duì)車轍,也應(yīng)根據(jù)嚴(yán)重情況區(qū)別處理。對(duì)于深度在 25毫米以內(nèi)的輕度車轍,直接用瀝青稀漿進(jìn)行表面處理即可;對(duì)于深度在25-35毫米的重度車轍,需要進(jìn)行銑刨處理;對(duì)于變形度超過(guò)35毫米的車轍,則應(yīng)對(duì)路面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行銑刨后對(duì)瀝青路面進(jìn)行重新攤鋪。
對(duì)于擁包,應(yīng)當(dāng)在溫度較高、瀝青較軟、處理較為簡(jiǎn)便時(shí)予以鏟除,之后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行填補(bǔ),保證路面的平整度即可。
裂縫類和變形類病害如果不能及時(shí)處理,就會(huì)發(fā)展成坑槽等松散類病害。對(duì)于路基結(jié)構(gòu)完好的坑槽,只需對(duì)路面層進(jìn)行修補(bǔ)??上冗M(jìn)行測(cè)量和設(shè)計(jì),劃出與路中心線垂直或者平行的修補(bǔ)輪廓線,沿輪廓線進(jìn)行挖掘,挖至穩(wěn)定部分并保證深度大于坑槽最大深度,之后對(duì)坑槽的槽壁與底部進(jìn)行清理,涂上粘層油后填入瀝青混合物料,保證略高于原路面,而后用壓路設(shè)備反復(fù)壓實(shí)至與原路面高度一致。對(duì)于路基結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞的坑槽,一般先對(duì)路基進(jìn)行處理,之后再進(jìn)行路面層的修補(bǔ)。
針對(duì)泛油病害,由于公路結(jié)構(gòu)未發(fā)生損壞,因此處理較為簡(jiǎn)便。對(duì)于泛油較輕的路段,一般均勻撒5毫米以內(nèi)石屑和粗砂,引導(dǎo)車輛碾壓致不粘輪即可;對(duì)于泛油較重的路段,通常先均勻撒 5-10毫米的碎石[6],碾壓后再撒石屑和粗砂,最終引導(dǎo)車輛碾壓即可。對(duì)于含油量過(guò)高,泛油十分嚴(yán)重的路段,通常在高溫瀝青較軟時(shí)進(jìn)行處理,撒5-10毫米的碎石碾壓至平整不粘輪即可。
高溫作為誘發(fā)瀝青路面病害的重要外因,造成了許多常見的病害,影響著公路的服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量,成為公路安全的重要隱患。本文主要對(duì)高溫下瀝青路面的常見病害及處理方法進(jìn)行了分析和闡述,相信隨著相關(guān)工藝的不斷完善,我國(guó)公路質(zhì)量必將不斷提高。
[1]呂明.非洲地區(qū)瀝青路面常見病害的成因及處治方法[J].現(xiàn)代公路,2013,109(3):30-35.
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[3]韋璐.路表溫度對(duì)瀝青路面疲勞損傷的影響[J].公路交通科技,2013,30(1):52-61.
[4]薛愛民,史澤崗.論瀝青路面病害原因及防護(hù)[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2010,8(3):32-41.
[5]潘永明,孟憲峰.瀝青路面病害的原因及處理方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,3(17):15-17.
[6]趙淑銘,劉亞娟.高速公路瀝青路面病害成因分析[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2013,9(7):55-71.