江紹敏,黃佳鑫
(1.鎮(zhèn)沅縣農(nóng)村公路管理段,云南普洱 666500;2.普洱市地方公路管理處,云南普洱 665000)
瀝青路面行車相對舒適、修復(fù)相對容易、行車相對安全,因此在十三五期間得到了大力推廣,并在我縣境內(nèi)實現(xiàn)了縣鄉(xiāng)道路100%硬化的目標(biāo).其中,縣級主干道以瀝青混凝土路面為主,部分鄉(xiāng)道也鋪筑了瀝青混凝土路面。但農(nóng)村公路建設(shè)由于上級補助資金有限,地方財政匱乏,因此建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相對較低。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通量劇增,超載車輛較多,且部分路段水毀嚴(yán)重,導(dǎo)致路面損毀,農(nóng)村公路出現(xiàn)了通而不暢的現(xiàn)象,行車存在較大安全隱患。
勐芹公路是鎮(zhèn)沅縣兩山經(jīng)濟(jì)主干線中的一段,位于勐大鎮(zhèn)境內(nèi),起于鎮(zhèn)政府所在地,止于景東縣芹菜塘,該線路全長41km,四級公路。該路是勐大鎮(zhèn)乃至相臨鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生產(chǎn)生活必經(jīng)通道,也是墨臨調(diào)整高速公路修建過程中所需材料運輸?shù)乐饕缆?,在全縣經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中起著關(guān)鍵性作用。該路由于修建時間較長,且墨臨高速公路及各項重點工程的開工建設(shè),交通量劇增,車輛超限運輸,加之水毀,部分路基受損,路面損毀嚴(yán)重,已滿足不了運輸要求急需改建。但由于資金問題,只對該路部分路段(K0+000-K32+000)進(jìn)行了路面修復(fù)。采取了補強路基重鋪瀝青面層(實施19km)、對路面病害部位處理后重鋪瀝青面層(實施4km)和直接在老路面上重鋪瀝青面層(實施9km)的方式對該路進(jìn)行路面修復(fù)。
為了更好地發(fā)揮項目效益,合理的使用建設(shè)資金,在項目實施前,縣交通運輸局組織相關(guān)技術(shù)人員對該路的病害情況進(jìn)行全面調(diào)查,并對產(chǎn)生的原因進(jìn)行認(rèn)真分析,主要存在以下病害。
表現(xiàn)為面層松散、坑槽、沉陷、擁包等。
也稱疲勞裂縫,與荷載有關(guān),只發(fā)生在重復(fù)荷載作用的地方,通常發(fā)生在輪跡帶處。主要由路面結(jié)構(gòu)強度不足引起;其次是基層夾泥,滲水軟化導(dǎo)致。通過調(diào)查,該路存在輕、中、重度的龜裂,塊度大小不等,且數(shù)量較多。
路面在行車載荷的作用下會產(chǎn)生裂縫,其中有橫向、縱向、王裂和反射裂縫等。大多數(shù)的裂縫都是橫向和縱向的,這種裂縫主要是由瀝青表層的溫度降低和剛性縮減導(dǎo)致的。少數(shù)的裂縫是網(wǎng)裂和反射裂,這種裂縫主要發(fā)生在半填半挖或者路面加寬處,由于路基的沉降不均勻造成。裂縫的大小普遍在1~50mm 不等。
主要出現(xiàn)在水損壞嚴(yán)重的路段上。由于路面沒有夯實或者是地基濕軟、松散形成的。
凹陷是路面龜裂、松散等其他原因進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致的。首先是路面的輕微病害沒有及時進(jìn)行修復(fù)處理,造成路面輕微龜裂;其次是雨水和交通載荷等多方面原因形成的路面凹陷;最后是車輛油液泄露腐蝕瀝青路面,瀝青混合料分離,瀝青膜脫落,導(dǎo)致路面的局部松散、凹陷。凹陷的大小不一樣,多數(shù)為碗狀凹陷。
脫皮主要由三個方面原因:①是在鋪設(shè)路面表層時,覆蓋的透層油脂沒有與路面進(jìn)行乳化反應(yīng),導(dǎo)致路面的表層與基層的粘合性不好。在行車載荷的作用下,瀝青路面的表層與基層發(fā)生了位移,使路面發(fā)生脫皮的現(xiàn)象;②路面鋪設(shè)施工時,表層與基層之間因潮濕形成的隔離層或是存在浮土,表層被行駛車輛推移造成;③表層瀝青含土量大,施工過程中反復(fù)碾壓,妨礙了油料的滲透,破壞了表層與基層的粘合強度,在行車載荷下使表層脫落。
部分路面存在車轍,車轍有失穩(wěn)型、磨耗型、結(jié)構(gòu)型3 種。瀝青混合料配比設(shè)計不合理、穩(wěn)定性差是主要原因,或許是路面在施工時壓實處理的程度不足,使路面和路基受到行車載荷的反復(fù)影響下出現(xiàn)變形和偏轉(zhuǎn)形成的。超重、超載的車輛多也是路面產(chǎn)生車轍的關(guān)鍵原因。
由于施工過程中路基壓實程度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),或者是地基的土質(zhì)松軟,在雨水和行車載荷的過程中產(chǎn)生的不均勻變形。常常表現(xiàn)在地面或構(gòu)筑物的基礎(chǔ)陷下去和深深的陷入兩個方面。
由于少部分路面存在波浪(搓板)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象主要是表層與地基之間存在夾層,路面在行車荷載的作用下推移變形使路面形成波浪(搓板)。其次是由于表層局部強度不足材料粘合穩(wěn)定性差等原因造成的波浪(搓板)。
該路部分路面存在擁包現(xiàn)象。主要是由于基層局部強度不足或水穩(wěn)性不好,使基層松軟而導(dǎo)致。
針對路面存在的以上病害,通過認(rèn)真分析其產(chǎn)生的原因,在建設(shè)資金有限情況下,根據(jù)各路段病害程度,結(jié)合實際,采取不同的修復(fù)方案,并按照方案嚴(yán)格組織施工。
局部路段的路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的裂縫、凹槽、地基土質(zhì)松散等現(xiàn)象,說明該路段路基強度已不能滿足路面施工要求,必須對其進(jìn)行路基補強。主要采取以下方式對路基強度不足問題進(jìn)行處理。
3.1.1 路基沉降及軟弱的處理
對路基沉降及軟弱路基采用天然砂礫石換填,換填深度根據(jù)實地情況確定,換填寬度要確保壓路機能夠正常作業(yè),并分層進(jìn)行壓實,壓實后再鋪筑水泥穩(wěn)定碎石基層,水泥穩(wěn)定碎石基層壓實厚度不得少于20cm。在地下水位較高地段,需增設(shè)縱橫向盲溝,將地下水排出路基之外。
3.1.2 路基有垮塌路段的處理
對路基有垮塌路段,做路基支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)(主要是增設(shè)擋墻),擋墻的設(shè)計要根據(jù)現(xiàn)場結(jié)合地形、地質(zhì)、保通要求及工程造價等因素選擇合理的擋墻斷面類型及結(jié)構(gòu)形式,保持路基穩(wěn)定。上邊坡有塌方路段,增設(shè)護(hù)面墻。
3.1.3 路基排水不暢的處理
主要是針對由于排水不暢影響路基路面的路段進(jìn)行處理。根據(jù)實際調(diào)查情況,在路線縱坡大、地質(zhì)差、沖刷嚴(yán)重、路基潮濕、沉陷、低洼、水田排水不暢處增設(shè)矩型漿砌片石邊溝進(jìn)行排水。在地下水位較高地段增設(shè)橫向盲溝。
主要是針對瀝青路面出現(xiàn)中度龜裂、塊裂、裂縫、凹陷、路面下沉、地基土質(zhì)松散等現(xiàn)象,用切割機將病害路面切出規(guī)整的塊斷面,清除病害面層后重鋪瀝青混凝土。若路面病害清除后,部分路基存在坑槽、沉陷等病害時,可采用C15 水泥混凝土進(jìn)行基層補強。
主要針對原老路基強度足夠滿足面層鋪裝要求,且面層病害不嚴(yán)重的路段,但對于局部出現(xiàn)龜裂、裂縫等病害需進(jìn)行清縫灌縫或開槽灌縫、注漿等方法提高斷面的穩(wěn)定性后重鋪瀝青面層。
在鋪瀝青面層之前,需對補強的路基進(jìn)行檢測,使各項指標(biāo)均滿足鋪裝瀝青面層的要求;對于切除的老路瀝青面層需進(jìn)行補平。鋪裝水泥穩(wěn)定碎石基層的路段清掃干凈后需灑布透層瀝青再鋪瀝青面層;在原老路面層上直接鋪瀝青面層的路段需對老路面層進(jìn)行打掃并用水清洗干凈后灑布瀝青粘層再鋪瀝青面層。灑布的瀝青透層和粘層必須確保有足夠乳化時間,要讓瀝青完全乳化后才能鋪筑瀝青面層。
瀝青混凝土在進(jìn)行施工過程中,施工整體質(zhì)量是工程前提保障。在進(jìn)行混凝土施工過程中,要從施工現(xiàn)場以及施工工藝等方面進(jìn)行全面的把控,才能提升公路自身的基本性能,減少公路的破壞性。在進(jìn)行控制管理過程中,要對以下方面進(jìn)行控制和管理。
拌合站是瀝青混凝土施工過程中,保證施工材料的質(zhì)量的主要地方。在進(jìn)行拌合站管理過程中,對其管理的有效性直接影響著瀝青自身的施工質(zhì)量。在進(jìn)行控制管理中,要保證原材料進(jìn)廠和生產(chǎn)過程中的有效性,同時保證施工溫度和配合比自身的技術(shù)要求,并保證才做過程中的規(guī)范。當(dāng)發(fā)現(xiàn)瀝青材料存在質(zhì)量問題時,要對施工單位以及施工方進(jìn)行相應(yīng)的管控,在源頭上進(jìn)行改正,保證瀝青公路自身的施工質(zhì)量。
4.1.1 礦料進(jìn)場質(zhì)量控制和管理
礦料是瀝青主要的材料,主要包括填料、細(xì)集料以及粗集料。在集料選擇過程中,要保證項目供料廠家自身的質(zhì)量性,當(dāng)?shù)V料進(jìn)廠完成后,要對整體場地的排水以及堅實進(jìn)行全面的分析覆蓋,減少雨水侵入性,另外,對于不同規(guī)格的石料在進(jìn)行保存過程中,要保證不同性,從而防止石料混雜性造成影響質(zhì)量問題。
4.1.2 瀝青的進(jìn)場與管理
在瀝青進(jìn)廠和管理過程中,要對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢測,保證各個指標(biāo)符合其要求,才能有效的保證施工質(zhì)量。在進(jìn)行檢測過程中,其檢測指標(biāo)主要包括軟化點、閃點、溶解度以及加熱試驗等等。同時將瀝青進(jìn)行封閉保存,避免雜質(zhì)深入,另外,在瀝青材料選擇過程中,盡量選擇同一家生產(chǎn)商的瀝青。
4.1.3 配合比的設(shè)計
混凝土材料自身的配比直接影響著路面自身的性能,材料自身的用量以及礦料在使用過程中,自身質(zhì)量的好壞直接影響著生產(chǎn)的質(zhì)量,因此,在進(jìn)行實驗操作過程中,要保證施工的規(guī)范性,同時保證實驗和篩分的整體配比性,保證工程施工質(zhì)量。
4.1.4 出料溫度的控制
通過采用馬歇爾試驗,并對材料進(jìn)行不定時抽查,保證溫度測試中的校驗系統(tǒng)控制,同時溫度應(yīng)該保持在140~165℃(改性瀝青 165~185℃)。
混合量的裝運需要做好清潔的方式,為了避免車廂板與瀝青的粘結(jié),車廂地板與周壁需要在進(jìn)行裝料之前涂上一層防護(hù)材料,還需要車廂四周保持干凈整潔,地板需要平滑不能夠出現(xiàn)凹槽。油箱需要全面的包裹起來,預(yù)防出現(xiàn)漏油的情況。在進(jìn)行裝載瀝青混合材料的過程中,需要采用三次放料的方式:首先放在車廂的前部,裝滿之后需要移動車位,放置車廂的后部,最后放置車廂的中部。預(yù)防因較大集料滾落至椎體的邊部引起的離析情況。在運輸時,需要做好混合料的護(hù)理工作,避免過度冷卻導(dǎo)致表面形成硬殼,防護(hù)工作主要采用防護(hù)罩的方式,預(yù)防進(jìn)入空氣,防護(hù)罩需要具有防雨水的特點。與此同時,運輸車輛的熟料需要達(dá)到一個循環(huán)工作的平衡。數(shù)量的數(shù)量通常以運輸距離進(jìn)行計算。
需要控制攤鋪的速度,并且需要維持均勻的速度,攤鋪的速度需要控制在120~150℃之間。每一輛卡車卸料不能夠全部使用料斗內(nèi)的混合料,需要保留部分混合料在料斗內(nèi),這樣能夠使得吸附在翼板兩側(cè)的粗料與下一車料在螺旋步料器里進(jìn)行二次攪拌。
在進(jìn)行碾壓控制過程中,自身的數(shù)量和碾壓的種類要保證滿足整體要求。在進(jìn)行碾壓過程中,一般按照三個階段進(jìn)行。首先進(jìn)行初壓,其次是復(fù)壓,最后是終壓,在進(jìn)行碾壓過程中,要按照少量的方式進(jìn)行噴水,同時保證溫度的高溫性,形成梯形迭進(jìn)的原則。另外,在進(jìn)行碾壓過程中,不要過度追求整體的平面度,進(jìn)行低溫碾壓,降低整體碾壓的標(biāo)準(zhǔn)度,避免由于溫度過低出現(xiàn)壓實度不足的情況,造成早期使用中出現(xiàn)破快的狀態(tài)。
綜上所述,通過調(diào)查,采取有效措施進(jìn)行了病害處冶,并加強了工程施工各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制和管理,路面已全部修復(fù),各項檢測指標(biāo)合格,已驗收交工。但該路的修復(fù)工程由于建設(shè)資金問題,部分病害沒有得到徹底處治,將影響路面的使用壽命。