探析高速公路瀝青路面的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)

何義富

摘 ?要：如何在保證高速公路建設(shè)速度的同時(shí)，對其質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，從而保障交通運(yùn)輸安全與提高公路使用年限。為了達(dá)成此目的，文章選擇對高速公路瀝青路面進(jìn)行機(jī)械化養(yǎng)護(hù)，并進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高速公路;瀝青路面;機(jī)械化養(yǎng)護(hù)

中圖分類號：U415.52 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0164-01

不同路段的不同破損程度以及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的限制與養(yǎng)護(hù)手段的效果等因素，造成各種路面養(yǎng)護(hù)方法在取舍選用問題上出現(xiàn)困難。本文結(jié)合實(shí)例，對具體養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行探討，并對各種養(yǎng)護(hù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 ?路面破損種類

產(chǎn)生瀝青路面損壞的原因主要有雨水、交通載荷、施工因素、瀝青材質(zhì)、氣候條件以及路基基礎(chǔ)等因素。各種不同的因素之間相互組合，會造成各種不同的損害效果。常見的路面損傷形式主要有結(jié)構(gòu)性破損與功能性破損兩種。

1.1 ?結(jié)構(gòu)性破損

①縱向裂縫，一般是因?yàn)槁坊軠囟扔绊懚s，從而在路面上形成縱向的裂縫。

②橫向裂縫，垂直于路面中線，裂縫寬窄不一。通常是由于材料的收縮以及施工不當(dāng)?shù)仍蛩a(chǎn)生。

③龜裂是指在重復(fù)載荷的作用下，導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生疲勞破壞，從而形成貫通型裂縫，這種裂縫最先出現(xiàn)在基層，當(dāng)裂縫出現(xiàn)在路面上時(shí)，其內(nèi)部已經(jīng)破損嚴(yán)重，在疲勞載荷作用下，裂縫呈現(xiàn)網(wǎng)狀或龜紋狀。

④塊裂問題與瀝青的使用年限有關(guān)，當(dāng)瀝青老化后，在溫度變化較大的環(huán)境下容易形成塊裂。

1.2 ?功能性破損

由于公路橋頭以及路面伸縮縫處，其沉降程度產(chǎn)生差異，從而引起伸縮縫損壞并且路面會出現(xiàn)縱坡;路面瀝青在車輪載荷的反復(fù)作用下，會形成車輪軌跡的凹槽，出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。其深層原因是路基強(qiáng)度不夠，以及瀝青水穩(wěn)性不強(qiáng)。

2 ?預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

2.1 ?性能評價(jià)指標(biāo)

過去，對路面機(jī)械化養(yǎng)護(hù)手段的選擇具有很多的主觀成分，對經(jīng)驗(yàn)較為依賴，因而不能很好的保證養(yǎng)護(hù)效果與養(yǎng)護(hù)方法的經(jīng)濟(jì)性。因此，需要對公路損壞對使用性能的影響進(jìn)行評估與分析，并建立評估標(biāo)準(zhǔn)。

使用性能評估標(biāo)準(zhǔn)為路面破損程度ID、路面平整程度IF、路面抗滑性IP以及路面結(jié)構(gòu)承載能力IRT四項(xiàng)。設(shè)各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)依次為L1，L2，L3，L4，可建立養(yǎng)護(hù)質(zhì)量指數(shù)模型，對路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量指數(shù)IO進(jìn)行評價(jià)，模型為：

IO=L1ID+L2IF+L3IP+L4IRT

2.2 ?指標(biāo)綜合評估

在高速公路的建設(shè)中，投入成本最大的部分就是路面的鋪設(shè)。并且在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，路面狀況對過往車輛通行的安全性以及舒適程度產(chǎn)生重要影響。因此，在高速公路瀝青路面的實(shí)際養(yǎng)護(hù)中，需要對各項(xiàng)指標(biāo)針對各種不同的損壞程度進(jìn)行合理的權(quán)重確定，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)為路面破損權(quán)重系數(shù)0.65;路面結(jié)構(gòu)權(quán)重系數(shù)0.15;路面抗滑性與路面行駛質(zhì)量權(quán)重系數(shù)均為0.10;以此權(quán)重系數(shù)為路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段的重要性選擇提供依據(jù)。

2.3 ?養(yǎng)護(hù)方法簡析

典型的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要有灌縫、路面銑刨、碎石封層、熱混凝土罩面以及局部挖補(bǔ)與瀝青表面就地?zé)嵩偕确椒ā?/p>

灌縫是指對瀝青路面上縱向以及橫向裂縫使用專用的灌縫材料和專用的灌縫機(jī)具（開槽機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、灌縫機(jī)等），進(jìn)行灌注修補(bǔ)的方法。該方法目前在貴州的高速公路上廣泛應(yīng)用。通常灌注的材料為瀝青以及專用膠。使用這種養(yǎng)護(hù)方法，需要對公路的損傷情況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，在每年雨季前，應(yīng)當(dāng)對路面裂縫問題進(jìn)行集中處理。

該養(yǎng)護(hù)方式防水性能較差，因此不可在雨中進(jìn)行。經(jīng)過灌封之后的裂縫部位應(yīng)該與路面平齊，灌注密實(shí)不滲水，且灌注材料與路面之間粘連緊固;

路面銑刨是指對于損壞程度較深的瀝青路面，通過銑刨機(jī)逐層進(jìn)行切削施工來進(jìn)行修復(fù)的方式。常用用作路面抗滑能力較差時(shí)的補(bǔ)充拉毛處理以及在高等級路面上大面積修補(bǔ)。

路面銑刨對銑刨的深度與寬度有要求，通常需要達(dá)到±3 mm的銑刨深度，其寬度也需要滿足±20 mm。確保銑刨機(jī)器與運(yùn)載材料的車輛在施工過程中始終與車輛行駛方向相一致;

稀漿封層，一般路面以及路基良好，橫斷面均勻的道路上出現(xiàn)中度的縱、橫向裂縫以及車轍情況，或者表面不均勻狀況時(shí)，可以使用稀漿封層的方法進(jìn)行修復(fù)。將乳化瀝青與填料以及各種集料加水通過專業(yè)機(jī)器設(shè)備（稀漿封層車）攪拌均勻，按照一定比例調(diào)和成稀漿狀態(tài)，在路面上進(jìn)行平鋪。使得路面之上重新獲得另一層路面。

此種方式可以使得路面具有高強(qiáng)度以及抗滑與耐磨特性。在使用之前，需要對原有路面的裂縫問題與強(qiáng)度不足的問題進(jìn)行處理，并確保鋪設(shè)的新材料與原路面材料保持一致;

碎石封層通過使用碎石車將選擇好的瀝青結(jié)合材料，均勻鋪灑在瀝青路面上，并進(jìn)行碾壓使路面獲得一層具有高強(qiáng)度與耐磨性的薄層。

碎石封層通常在需要防水、防滑以及耐磨的路面上使用，并且可以改善公路外觀。適用于高等級路面鋪設(shè)防水層（如2014年貴遵高速三橋至貴陽北路面維修工程），和二級以下路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。其施工要求瀝青撒布覆蓋率應(yīng)填滿設(shè)計(jì)要求的±9%，而石料的撒布覆蓋率應(yīng)填滿設(shè)計(jì)要求的±11%。施工結(jié)束后，施工路段不出現(xiàn)剝落、泛油以及松散、油包與油丁等現(xiàn)象。

瀝青表面熱再生是一種較為復(fù)雜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，其施工過程是通過專用的熱再生設(shè)備（熱再生車）將原有路面通過熱再生技術(shù)進(jìn)行挖掘、攪拌并將其重新填鋪，使用壓路機(jī)碾壓平整。這種養(yǎng)護(hù)方式可以看作是對公路瀝青路面的一種翻新。

3 ?矯正性養(yǎng)護(hù)

當(dāng)路面損傷已經(jīng)達(dá)到一定程度時(shí)，通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)很難進(jìn)行修復(fù)。這就需要進(jìn)行矯正性養(yǎng)護(hù)。而矯正性養(yǎng)護(hù)相對于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，其投入成本較高，并且施工工藝復(fù)雜。然而卻可以根治公路路面問題，從根本上解決了路面健康問題，延長高速公路的使用年限。

3.1 ?注入地聚合物修復(fù)

此種方法通過將地聚合物壓密注漿來對受損路面進(jìn)行修復(fù)，其注漿滲透性高，流動性好。對于道路基層以及一些經(jīng)由加固的土體可以有效滲透，甚至對于一些具有活性的礦物材料，能夠與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成凝膠提高注漿修復(fù)的緊固程度。此種方法具有完善的施工標(biāo)準(zhǔn)，目前在大中型城市應(yīng)用廣泛。

3.2 ?注入高聚物修復(fù)

對于路面基層的破損，可以采用雙組份高聚物溶液，向路面土基進(jìn)行注入，從而修復(fù)道路路面與路基。注入后的高聚物，能夠迅速在土基內(nèi)部，與相關(guān)的材料產(chǎn)生化學(xué)合成作用，由溶液形態(tài)膨脹至固態(tài)，對路面結(jié)構(gòu)的裂縫以及空隙處進(jìn)行填充，同時(shí)，通過膨脹對周邊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力，防止周邊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空隙。此種修復(fù)方式具有良好的可控制性能，并且一經(jīng)注入，其路面的質(zhì)量與耐久性都能得到充分提高，施工較為簡便、快捷，且具有較高的防水性能。一般注入，20 min左右，其修復(fù)強(qiáng)度即可達(dá)到使用要求，對道路通行產(chǎn)生影響較小。

3.3 ?水泥壓漿修復(fù)

路面出現(xiàn)板塊脫空時(shí)，可采用水泥壓漿方法進(jìn)行修復(fù)。此種修復(fù)方式主要針對板底部的基層進(jìn)行水泥壓漿，從而合理化混凝土受力狀態(tài)，并且使路基密實(shí)程度的得到恢復(fù)，對板塊的支撐進(jìn)行改善，提高路面的使用年限，并且對其他一些路面問題起到預(yù)防作用。此種方式優(yōu)點(diǎn)是具有一定的抗水分散性能，在應(yīng)用早期，可以對鋁質(zhì)凝膠材料起到激發(fā)作用。缺點(diǎn)在于其水溶性較差，并且壓漿長期處于地下，其優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮有限。

4 ?結(jié) ?語

為了對瀝青路面進(jìn)行機(jī)械化養(yǎng)護(hù)的技術(shù)進(jìn)行探析，本文通過對路面損傷問題的種類，以及各種損傷背后的深層原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上列舉了公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以及矯正性養(yǎng)護(hù)的各種方法。

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