張五增 王紅普
(河南錦潤(rùn)建設(shè)工程有限公司,河南 平頂山 467300)
1)道路自身因素。路面性能下降的直接原因在于道路本身,比如路面類(lèi)型、施工因素、道路通行時(shí)間等。具體如下:第一,路面類(lèi)型。結(jié)構(gòu)、材料是影響路面類(lèi)型的主要因素。結(jié)構(gòu)方面,路面由不同層面組成,比如墊層、基層、面層、封層等,路面類(lèi)型、交通荷載不同,同樣會(huì)影響路面材料的選擇。根據(jù)材料不同,可將路面分為不同類(lèi)型,比如柔性路面、半剛性路面、剛性路面等。路面使用了不同的材料,那么其物理性能也會(huì)有所不同,進(jìn)而影響路面使用性能。第二,施工因素。對(duì)于瀝青路面性能來(lái)講,施工是否合理影響巨大。比如,原材料配合比不合理、施工操作不當(dāng)、施工管理不到位等等,這些因素的存在,都會(huì)引發(fā)路面早期病害,工程施工質(zhì)量越好,那么路面性能越好,衰變速率越慢,反之,路面性能將會(huì)下降,導(dǎo)致大量早期病害出現(xiàn)。第三,道路通行時(shí)間。簡(jiǎn)單來(lái)講,道路通行時(shí)間也就是一條路的路齡。一般來(lái)講,公路通車(chē)運(yùn)行后,隨著使用年限的不斷增長(zhǎng),路面結(jié)構(gòu)承載力將會(huì)隨之下降。尤其是在行車(chē)荷載和自然因素的長(zhǎng)期作用下,路面損壞程度更高。
2)外部因素。外部因素是影響瀝青路面損壞的主要因素之一,主要在于2點(diǎn),即交通因素和環(huán)境因素。其一,交通因素。交通因素即行車(chē)荷載,在路面上,車(chē)輛行駛的次數(shù)、荷載的大小均會(huì)影響路面的破壞程度。交通量越大,路面損壞越快、越嚴(yán)重。其二,環(huán)境因素。路面屬于長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境當(dāng)中,雨水、氣溫等都會(huì)影響瀝青路面的使用性能。當(dāng)一個(gè)地區(qū)降雨較大的情況下,若路面排水設(shè)施不完善,無(wú)法及時(shí)排除積水,勢(shì)必會(huì)引發(fā)裂縫、坑槽等病害。
1)霧封層。作為一種最常用的公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),霧封層主要構(gòu)成材料包括乳化瀝青、改性乳化瀝青等養(yǎng)護(hù)劑材料,混合料拌和均勻后,便可通過(guò)專(zhuān)門(mén)的高壓噴灑車(chē)進(jìn)行施工。將有一層薄薄的封層材料附著在瀝青面層之上,可以及時(shí)封閉路面表層的孔隙和微裂縫,避免路面結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)入大量水分,破壞路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)。作為一種性能良好的霧封層技術(shù),霧封層技術(shù)多用于通車(chē)2~3年的瀝青路面,可用于路面早期病害防治,比如輕微縱橫向裂縫、路表貧油、集料脫落等。此外,也可用于低交通量或大交通量的路面維修,具有良好的適用性。
2)微表處。微表處是由改性乳化瀝青、填料、礦料、水等按比例拌和后通過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備鋪設(shè)于路面表層而形成,通過(guò)微表處施工,可以有效提升路面的使用性能,修復(fù)路面輕微病害,滿足快速開(kāi)放交通的目的。相比其他養(yǎng)護(hù)技術(shù),在路面養(yǎng)護(hù)施工當(dāng)中,微表處可以起到很好的防水作用,能夠有效阻止水分下滲。此外,微表處養(yǎng)護(hù)相當(dāng)于增加了一個(gè)磨耗層,能夠有效提升路面的耐磨性能,提升新路面的摩擦能力。通過(guò)鋪筑微表處,可以有效防止路面瀝青老化、松散等情況,延長(zhǎng)路面使用壽命。
3)薄層罩面。薄層罩面是在舊路面加鋪瀝青混合料,修復(fù)瀝青路面原有病害,從而提升路用性能和道路服務(wù)能力。通過(guò)薄層罩面技術(shù),可以改善表面平整度,提高路面抗滑能力。按照施工方法不同,可以將薄層罩面分為三種類(lèi)型,即熱薄層罩面、冷薄層罩面及溫薄層罩面。無(wú)論是哪一種薄層罩面,均可達(dá)到良好的養(yǎng)護(hù)效果,且具有經(jīng)濟(jì)效益。
4)碎石封層。碎石封層是通過(guò)一定厚度的粘結(jié)材料將相應(yīng)粒徑的集料粘結(jié)起來(lái)形成一個(gè)薄層。施工中,可通過(guò)碎石封層設(shè)備將集料等材料鋪設(shè)到路面,經(jīng)碾壓可形成瀝青碎石層。碎石封層可起到提升路面抗滑能力、減輕水損害,進(jìn)而保護(hù)路面結(jié)構(gòu),延長(zhǎng)道路使用壽命。
某公路工程為雙向4車(chē)道,路基寬24.5m,路面墊層為15cm厚天然砂礫,路面底基層、基層分別為20cm厚水泥穩(wěn)定砂礫、30cm水泥穩(wěn)定碎石。路面面層為4cm厚中粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土+6cm粗粒式瀝青混凝土,共15cm厚。本路段通車(chē)運(yùn)營(yíng)多年,在2019年,曾進(jìn)行了局部預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修,但隨著沿線交通量不斷增加,加之雨水等自然環(huán)境的作用,路面逐漸出現(xiàn)了大量病害,主要為橫向裂縫、縱向裂縫、唧漿、坑槽、車(chē)轍等。但經(jīng)路面勘查結(jié)果顯示,本路段病害未貫穿基層,病害嚴(yán)重程度較輕,為了提高路面通行質(zhì)量,做好路面維修工作,提出了微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工藝。第一,原路面處治。由于微表處僅能處理輕微病害。施工前,需根據(jù)路面病害實(shí)際情況,做好原路面病害處治工作??赏ㄟ^(guò)銑刨開(kāi)槽、灌縫等方式處治,從而提升路面養(yǎng)護(hù)成效。第二,路面清理。為了確保路面施工質(zhì)量,需清理干凈原路表上的垃圾、雜物、塵土等。第三,拌和。微表處施工過(guò)程中,首先要調(diào)整控制好填料、乳液、集料等材料的配合比,做好級(jí)配調(diào)整。此外,想要混合料能夠均勻分布到攤鋪箱內(nèi)的話,還要保證拌和施工的和易性良好。第四,攤鋪。攤鋪過(guò)程中,需將施工材料按照既定順序投入到攤鋪機(jī)內(nèi),隨后將攤鋪機(jī)開(kāi)至施工作業(yè)指定位置,保證攤鋪箱周邊緊貼原路面。開(kāi)始攤鋪前,先要檢查攤鋪機(jī)各個(gè)料門(mén)的高度、開(kāi)度是否滿足要求,若不符合規(guī)定,需及時(shí)調(diào)整。待確定機(jī)械能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)且滿足施工規(guī)定的基礎(chǔ)上,便可進(jìn)行攤鋪施工。在攤鋪過(guò)程中,攤鋪速度不宜過(guò)快,一般可控制在20~25m/min,保證混合料的攤鋪均勻,避免漏鋪等情況。待機(jī)械攤鋪完成后,針對(duì)局部攤鋪不到位的地方,可通過(guò)人工進(jìn)行處理。第五,碾壓。通常來(lái)講,稀漿類(lèi)混合料無(wú)需碾壓,在自然行車(chē)荷載下,混合料破乳產(chǎn)生的空隙便可自動(dòng)閉合。由于工期緊張,為了縮短交通封閉時(shí)間,往往需要采用碾壓工藝盡快開(kāi)放交通。通過(guò)碾壓施工,可以有效提升封層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,達(dá)到良好的防水、密實(shí)作用。此外,微表處路面經(jīng)碾壓施工后,大骨料和細(xì)集料的分布更均勻,更能提高路面的平整度,降低噪音。在整個(gè)碾壓施工當(dāng)中,最關(guān)鍵的要素在于碾壓時(shí)間的控制,碾壓時(shí)間直接決定混合料水分析出的快慢,這將對(duì)微表處強(qiáng)度的高低造成直接影響,為此,首先要做好碾壓時(shí)間控制,一般要求在混合料破乳后20min以內(nèi)完成碾壓。其次,還要做好初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)碾壓階段的控制,控制重點(diǎn)在于碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓設(shè)備的合理選擇。(1)初壓。以雙鋼輪壓路機(jī)為準(zhǔn),碾壓速度不宜過(guò)快,可控制在1.5~3.0km/h,碾壓1~2遍。(2)復(fù)壓。選擇“雙鋼輪+膠輪”壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為6~8遍,碾壓速度為2~4km/h。在碾壓施工中,很容易出現(xiàn)材料粘黏車(chē)輪現(xiàn)象,為此,針對(duì)膠輪壓路機(jī)施工前,需采用輪胎噴水的方式進(jìn)行處理,保證無(wú)粘輪問(wèn)題出現(xiàn)。(3)終壓是為了消除明顯輪跡,因此,采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1~2遍碾壓,碾壓速度控制在2~3km即可。第六,養(yǎng)護(hù)。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)期間,不允許車(chē)輛通行,要做到完全封閉交通。在養(yǎng)護(hù)當(dāng)中,可根據(jù)微表處混合料初凝狀態(tài)確定交通開(kāi)放時(shí)間,一般情況下,當(dāng)混合料的粘結(jié)力超過(guò)2.0N?m后,便可通行。
綜上所述,改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,瀝青路面因其無(wú)接縫、行車(chē)舒適、方便維修等優(yōu)點(diǎn)在高等級(jí)公路施工中得到了廣泛應(yīng)用。然而,瀝青路面使用一定時(shí)間后,往往會(huì)出現(xiàn)路面早期病害,為了有效防止路面病害,可采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工工藝。微表處技術(shù)的應(yīng)用,可以有效封閉路面病害,防止路表松散,恢復(fù)路面性能,延長(zhǎng)路面使用壽命。