陳志杰
(重慶建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心有限公司,重慶 402160)
裂縫修補(bǔ)是市政道路養(yǎng)護(hù)處理極為重要且關(guān)鍵的一項(xiàng)工作,對(duì)后續(xù)的養(yǎng)護(hù)處理也奠定了極為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)條件。市政道路的建設(shè)一般是基于圍護(hù)和承壓的目標(biāo),在施工的過程中作出相應(yīng)處理。采用封閉路面的方式檢驗(yàn)公路路面中的裂縫,防止雨水滲入面層、承接層以及基層,傳統(tǒng)的裂縫修補(bǔ)手段通常是采用混凝土修補(bǔ)、瀝青貼補(bǔ)等,在特定的架構(gòu)以及模式中,完成路面的維護(hù),這種方式雖然可以完成預(yù)期的工程,但是對(duì)路面的修補(bǔ)以及裂縫的控制存在問題和缺陷。
不僅如此,這一類的裂縫修補(bǔ)技術(shù)不能最大限度延長(zhǎng)路面的使用壽命,在建設(shè)的初期,缺乏結(jié)構(gòu)的修改與選擇,對(duì)施工路面的類型也存在較大的限制,但是,對(duì)柔性路面的維護(hù)效果較好,可以降低裂縫的發(fā)生概率。但是對(duì)更堅(jiān)實(shí)的瀝青混凝土路面的裂縫維護(hù)程度較低。因此,對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行分析與研究。考慮到最終測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性,該文會(huì)在較為真實(shí)的環(huán)境下,結(jié)合實(shí)際的施工技巧,根據(jù)對(duì)應(yīng)的裂縫修補(bǔ)需求進(jìn)行研究,為后續(xù)的施工以及維護(hù)提供理論依據(jù)。
在對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)前,為了保證最終修補(bǔ)的實(shí)際效果,進(jìn)行路基預(yù)處理。其實(shí),路基的建設(shè)和處理一定程度上與裂縫的出現(xiàn)有直接的關(guān)聯(lián)。路基建設(shè)不健全,公路在使用的過程中,存在的安全隱患以及問題較多,不利于延長(zhǎng)道理預(yù)設(shè)的使用壽命。所以,在裂縫修補(bǔ)前,要對(duì)原路基進(jìn)行預(yù)處理。
針對(duì)不同類型或者長(zhǎng)度的裂縫,需要制定針對(duì)性的修補(bǔ)方案,還要采用混合的處理工藝,核定路基的承壓能力,核定出具體的承壓范圍值,一般需要控制在451.5kPa~597.45kPa,規(guī)范修補(bǔ)原材料以及架構(gòu)的同時(shí),構(gòu)建輔助關(guān)聯(lián)墻架構(gòu),整體與路基的深基坑邊緣垂直,計(jì)算出邊緣開槽深度,如公式(1)所示。
式中:表示邊緣開槽深度,表示邊界接觸距離,表示承壓差值。
通過上述計(jì)算,可以完成對(duì)邊緣開槽深度的計(jì)算。將其作為標(biāo)準(zhǔn)深度,如果并未達(dá)到預(yù)期的軌道,需要后期調(diào)整。對(duì)不同區(qū)域路段的裂縫,按照順序依次處理,完成裂縫修補(bǔ)路基的預(yù)處理。
裂縫開槽是指對(duì)路面存在的裂縫進(jìn)行清理與清晰化處理。一般會(huì)采用不開槽機(jī),調(diào)整執(zhí)行的區(qū)域,在不同的結(jié)構(gòu)和裂縫尺寸之下開槽,調(diào)整開槽的設(shè)備,將機(jī)械的開槽框?qū)?zhǔn)開槽的裂縫,按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),控制開槽的深度與寬度,如圖1所示。
圖1 裂縫開槽圖示
根據(jù)圖1,可以完成對(duì)裂縫開槽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析,此時(shí)的裂縫深度一般是較為容易控制與延緩的,可以根據(jù)路面的整體承壓能力和壓縮形變的范圍,劃定具體的開槽位置,利用開槽機(jī)器,安裝“U”形凹槽,可以確保在施工的過程中切割沖擊力對(duì)其他裂縫造成的損壞。與此同時(shí),在合理的開槽區(qū)域中,要提前對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行封灌處理,降低事故的發(fā)生概率,確保裂縫開槽的同時(shí),也為后續(xù)的修補(bǔ)施工提供理論依據(jù)。
根據(jù)出現(xiàn)裂縫的情況,對(duì)公路路面的裂縫,會(huì)選擇冷熱兩種接縫處理模式。在溝槽中,對(duì)寬度在3cm內(nèi)的裂縫,可以通過冷接縫實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)壓縮,在路面的攤鋪范圍內(nèi),對(duì)平行走向的裂縫作下沉防護(hù),利用瀝青和混凝土,逐一層級(jí)填平,壓實(shí)后,在兩側(cè)填土,盡量避免溫度收縮過度,在裂縫交界處用瀝青二次處理,完成冷接縫處理。
熱接縫處理一般適用于寬度3cm之外的裂縫。需要先在裂縫的周圍進(jìn)行敷貼并預(yù)熱軟化,鏟掉多余的工程材料以及輔助敷貼料,利用黏層瀝青刷兩個(gè)側(cè)壁,形成全路幅攤鋪。然后,將填充的材料根據(jù)密度混合,遵循裂縫的深度,填充其中,機(jī)器燙密壓實(shí),在邊緣的坍斜處封口,完成裂縫攤鋪壓縮熱處理,冷熱雙向裂縫處理的方式,可以獲取更佳的裂縫修補(bǔ)效果,可以延長(zhǎng)路面的使用壽命。
在冷熱處理過程中,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)灌漿,這部分實(shí)際上是補(bǔ)充灌縫。可以根據(jù)橫縱裂縫的深度與寬度,計(jì)算出填補(bǔ)單向距離,如公式(2)所示。
式中:表示填補(bǔ)的單向距離,表示均衡下沉深度值,表示開槽壓實(shí)范圍,表示修補(bǔ)范圍差值。
通過上述計(jì)算,可以得出實(shí)際的填補(bǔ)單向距離。采用平地機(jī)對(duì)二次修補(bǔ)灌漿材料進(jìn)行壓實(shí),達(dá)成最佳的修補(bǔ)效果。檢查修補(bǔ)后的路面與原路面是否保持在同一個(gè)水平高度,待平地機(jī)壓實(shí)后,對(duì)不平的區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)、調(diào)整。經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻之后,當(dāng)修補(bǔ)料的溫度降至45℃后,從裂縫兩側(cè)灌入瀝青進(jìn)行封頂,這樣的方式可以保證裂縫維修穩(wěn)固,避免裂縫出現(xiàn)再次延伸、擴(kuò)展的情況,完成填補(bǔ)料雙向灌縫處理。
利用裂縫上方設(shè)定的條帶結(jié)構(gòu),形成維穩(wěn)防護(hù)層級(jí),通過調(diào)整裂縫周邊的承壓板寬度,縮小路面實(shí)際的承壓效果,采用大直徑的鋸縫機(jī)時(shí),需要設(shè)定修補(bǔ)延范圍劃定邊界,在全厚度情況下,構(gòu)建罩面結(jié)構(gòu),如圖2所示。
根據(jù)圖2,完成對(duì)條帶罩面法裂縫修補(bǔ)填平結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。利用人工打鑿至板底,對(duì)路面的側(cè)向裂縫作出延伸阻斷,同時(shí)也避免了周邊混凝土在施工中發(fā)生結(jié)構(gòu)性損傷,完成路面修補(bǔ)。
圖2 條帶罩面法裂縫修補(bǔ)填平結(jié)構(gòu)圖
該實(shí)例主要是對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)效果進(jìn)行維護(hù)與分析??紤]到最終實(shí)例分析結(jié)果的可靠性與穩(wěn)定性,通過比照的方式來完成測(cè)試,所搭建的環(huán)境需要保持均衡平穩(wěn)。選擇A路面維護(hù)工程作為實(shí)例分析的主要目標(biāo)對(duì)象,接下來,對(duì)施工建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
A工程是一條標(biāo)準(zhǔn)的市政路網(wǎng)工程,路面由瀝青混凝土路面構(gòu)成,具有一定使用年限,在工程建設(shè)的初期,設(shè)定路面的結(jié)構(gòu)為4cm AC-13,在中期過程中,隨著施工要求的更改,相應(yīng)的瀝青混合料的密度也在不斷變化,基本控制在6cm AC-20~12cm AC-20,為了增加瀝青混凝土層級(jí)的穩(wěn)定效果,降低裂縫的發(fā)生概率,需要在基礎(chǔ)的承重截面下,標(biāo)記對(duì)應(yīng)的承壓樁號(hào),根據(jù)承壓能力,劃定標(biāo)號(hào)為AK3+000、BK7+000以及CK5+000三個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域?qū)β访娉袎耗繕?biāo)也均是不同的,健全的承壓結(jié)構(gòu)對(duì)公路裂縫的發(fā)生有限制效果。A工程雖然在初期的建設(shè)過程中沒有問題,但是隨著建設(shè)需求的變化,裂縫延伸、路面崩塌等問題逐漸出現(xiàn),如圖3所示。
根據(jù)圖3,可以了解路面問題。其實(shí),在施工的過程中,這一類問題的出現(xiàn)極大地影響了進(jìn)度推進(jìn),同時(shí),無(wú)形中埋下了較大的安全隱患。裂縫的出現(xiàn)表明公路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題,更容易出現(xiàn)關(guān)聯(lián)的施工事故。
圖3 路面裂縫問題圖示
在A工程施工的過程中,在路面上檢測(cè)出不同位置的裂縫,且長(zhǎng)短不一,寬度也各不相同,在維護(hù)時(shí),不利于統(tǒng)一處理,還極有可能形成其他的工程病害,不利于延長(zhǎng)路面的使用壽命,使工程的建設(shè)也出現(xiàn)問題。
根據(jù)上述對(duì)A工程現(xiàn)狀的分析,接下來,結(jié)合實(shí)際的施工需求,作出具體的工程實(shí)例驗(yàn)證。對(duì)A工程的核定路段進(jìn)行觀測(cè),將此時(shí)的路段劃定為4個(gè)測(cè)試小組,每個(gè)小組存在的裂縫數(shù)量以及情況都不同,需要制定具有針對(duì)性的維護(hù)方案。選擇某一處路段,設(shè)定為BK7+000,核定路段中的橫縱裂縫數(shù)量,并測(cè)定裂縫的極限寬度、長(zhǎng)度,對(duì)橫向裂縫,獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后,根據(jù)裂縫的收縮情況,計(jì)算出實(shí)際的抗拉強(qiáng)度,具體如公式(3)所示。
式中:表示抗拉強(qiáng)度,表示收縮距離,表示貫穿系數(shù),表示疲勞應(yīng)力。通過上述計(jì)算,最終可以完成對(duì)抗拉強(qiáng)度的計(jì)算。接下來,根據(jù)抗拉強(qiáng)度的變化情況,核定裂縫未來的延伸方向。在承壓貫穿路幅,核定縱向裂縫的反射距離,如公式(4)所示。
式中:表示反射距離,表示瀝青承壓基層系數(shù),表示接縫范圍,表示兩側(cè)距離。
通過上述計(jì)算,最終可以得出實(shí)際的反射距離。根據(jù)橫向、縱向裂縫的抗拉強(qiáng)度,核定其實(shí)際的承壓能力,采用全路幅式的攤鋪,前后逐一平鋪,保證熱接縫的同時(shí),交錯(cuò)邊緣坍斜,順直切線,垂直側(cè)壁,將清理后的混合料預(yù)熱軟化敷貼在墻壁之上,用黏層瀝青刷側(cè)壁,完成相鄰路幅攤鋪。此時(shí),老路面的厚度與基層材料的厚度保持一致,然后,利用專業(yè)的設(shè)備與裝置,充分壓實(shí)瀝青面層,熱烙鐵對(duì)燙密,實(shí)現(xiàn)裂縫的收縮。采用相同的方式,對(duì)所設(shè)定的不同路段依次測(cè)定,對(duì)最終路面的PCI結(jié)果分析,見表1。
表1 實(shí)例分析結(jié)果對(duì)照表
根據(jù)表1,可以完成對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析。與基礎(chǔ)的裂縫維修技術(shù)測(cè)定組相對(duì)比,該文所優(yōu)化的橫縱雙向裂縫修補(bǔ)測(cè)試組最終得出的PCI修補(bǔ)均值相對(duì)較高,表明對(duì)市政路面裂縫的修補(bǔ)效果更佳,路面處理更穩(wěn)定、安全,具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
該文對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行分析。與傳統(tǒng)的裂縫修補(bǔ)模式相比,該文所優(yōu)化的修補(bǔ)技術(shù)更加靈活、多變,在復(fù)雜的施工環(huán)境下,根據(jù)瀝青混凝土建設(shè)材料的特征以及維護(hù)位置的情況,采用瀝青混凝土材料更加揚(yáng)長(zhǎng)避短,更大限度地規(guī)避裂縫延伸、擴(kuò)展的情況,但是需要注意的是,對(duì)某些特殊路段,瀝青混凝土路面裂縫的修補(bǔ)與處理也要做出定期的修改與調(diào)整,爭(zhēng)取第一時(shí)間將存在的安全隱患降至最低,進(jìn)一步為城市道路安全維修工程做出更大的貢獻(xiàn)。