公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施探討

文 / 山東省濟(jì)南市章丘區(qū)公路事業(yè)發(fā)展中心 隗元正

瀝青路面病害

變形類病害

車轍是典型的變形類病害，它是指在行車痕跡處產(chǎn)生一定深度的縱向凹槽，深度大多超過1.5cm。在行車荷載長(zhǎng)期作用和影響下，路面會(huì)出現(xiàn)永久性變形，且變形累積到一定程度后，會(huì)變?yōu)閹畎疾?。路面一旦產(chǎn)生車轍，將嚴(yán)重影響其平整度。如果車轍深度較大，還會(huì)產(chǎn)生積水，導(dǎo)致車輛經(jīng)過時(shí)失控，引起不同程度的交通事故。導(dǎo)致車轍病害的原因有很多，主要原因?yàn)樵O(shè)計(jì)和超載兩個(gè)方面。車轍深度和路面結(jié)構(gòu)及混合料性能有關(guān)，此外還會(huì)受到交通組成、氣候條件與實(shí)際交通量等因素的影響。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果，導(dǎo)致車轍的具體原因包括以下幾點(diǎn)：①路面施工所用混合料的油石比相對(duì)較大；②路面磨損情況嚴(yán)重；③雨水下滲給路面內(nèi)部造成一定程度的侵蝕；④因基層中含有穩(wěn)定性較差的夾層使路面在行車荷載作用下出現(xiàn)橫向推擠，最終導(dǎo)致波浪狀車轍的產(chǎn)生。

泛油

瀝青向路面上層移動(dòng)，導(dǎo)致路面存在較多的瀝青材料，若缺乏有效的壓實(shí)處理措施易誘發(fā)交通安全事故；此外，受車輛荷載的作用，路面在壓實(shí)狀態(tài)下將有更為明顯的泛油現(xiàn)象。

裂縫類病害

瀝青路面裂縫主要有以下三種形式：橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂。瀝青路面施工完成后，最容易產(chǎn)生的病害就是裂縫。一般情況下，初期裂縫并不會(huì)給路面正常使用造成太大影響，但伴隨路面積水不斷下滲，會(huì)使路面強(qiáng)度不斷降低，加之受到行車荷載的持續(xù)作用，會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫影響因素主要有：瀝青類型及等級(jí)、混合料配合比、面層層厚、基層材料性質(zhì)、土基與氣候條件。除此之外，坑槽也屬于裂縫類病害。坑槽是指路面上深度超過2cm且面積超過0.04m2的坑洼。油液下滲到路面結(jié)構(gòu)后，導(dǎo)致混合料被污染而處于松散狀態(tài)，遭受行車碾壓后會(huì)逐漸產(chǎn)生坑槽。如果坑槽得不到及時(shí)有效的修補(bǔ)，其面積與深度往往會(huì)不斷增大。

沉陷

沉陷是指因?yàn)槁坊呢Q向變形偏大所導(dǎo)致的瀝青路面下沉，路面沉陷一般包括路基塌陷和因不均勻沉降所導(dǎo)致的路面變形，還有因路面下部軟基沒有經(jīng)過相應(yīng)處理導(dǎo)致基層不均勻沉降進(jìn)而發(fā)生路面沉陷。路面沉陷后會(huì)在路表構(gòu)成一些交錯(cuò)的裂縫，尤其是對(duì)于高填方、半挖半填和碾壓難度較大的位置，產(chǎn)生路面沉陷的概率較高。

常見的公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

灌縫養(yǎng)護(hù)措施

裂縫病害是公路瀝青路面的一種常見病害，并對(duì)路面完整性及公路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來嚴(yán)重的危害。灌縫養(yǎng)護(hù)作業(yè)是公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要組成部分，是針對(duì)路面裂縫病害所采取的一種養(yǎng)護(hù)措施，通過灌縫處理能夠避免路面積水滲透到路基中，從而保障了公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在應(yīng)用上，傳統(tǒng)灌縫以瀝青為只要材料，并通過人工加熱和灌縫方式進(jìn)行作業(yè)。隨著相關(guān)技術(shù)及施工工藝的發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)階段路面灌縫主要依靠開縫機(jī)、灌縫機(jī)和灌封膠材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，不僅灌縫質(zhì)量得到了極大地加強(qiáng)，同時(shí)灌縫后路面也更加美觀。

裂縫與坑槽治理

1.對(duì)于在氣溫較高的季節(jié)可以實(shí)現(xiàn)自愈合的裂縫，可不作處理。對(duì)于無法愈合的應(yīng)盡快維修，以免裂縫擴(kuò)展，使路面產(chǎn)生早期破壞。另外，對(duì)瀝青路面上的裂縫進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范提出的要求及工藝進(jìn)行操作。2.當(dāng)氣溫較低時(shí)，先將路面上的橫、縱向裂縫縫槽清理干凈，然后用液化氣對(duì)裂縫的內(nèi)壁進(jìn)行加熱，直到處于黏性狀態(tài)，接著向裂縫中噴入瀝青（也可使用瀝青砂漿），之后撒布一層干凈的石屑，最后借助輕型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。對(duì)于寬度不大的裂縫，應(yīng)先用盤式銑刀予以擴(kuò)寬，然后采用以上方法進(jìn)行處理，在裂縫內(nèi)壁均勻涂抹一層低稠度瀝青。3.對(duì)于寬度較大的裂縫，先沿裂縫走向開鑿，直到形成V字形的縫槽，然后利用空氣壓縮機(jī)將槽內(nèi)存在的巖屑及松動(dòng)顆粒吹凈，再利用擠壓槍將修補(bǔ)材料灌入槽內(nèi)，直至飽滿。在灌入的修補(bǔ)材料達(dá)到固化后，封閉1d左右的時(shí)間即可正式開放路段交通。若路面因土基或基層強(qiáng)度不足導(dǎo)致龜裂，則應(yīng)先對(duì)基層進(jìn)行處治，然后再重新施工面層。4.當(dāng)基層保持完好，只有面層存在局部坑槽病害時(shí)，可采用以下方法進(jìn)行治理：遵循“圓洞方補(bǔ)”基本原則，先劃出和路中心線保持平行或垂直關(guān)系的輪廓線，嚴(yán)格按照規(guī)則的矩形或正方形施工，將坑槽鑿除至保持穩(wěn)定狀態(tài)的部分后，利用空氣壓縮機(jī)將槽壁及槽底存在的松動(dòng)顆粒與塵土清理干凈，之后在槽底內(nèi)壁表面涂抹一層黏結(jié)瀝青，最后攤鋪新拌混合料。為了使填補(bǔ)處密實(shí)，需借助壓路機(jī)進(jìn)行適當(dāng)碾壓。（5）在條件允許的情況下，可借助專門的熱修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)車對(duì)路面坑槽進(jìn)行修補(bǔ)，先由加熱板對(duì)坑槽部位的路面進(jìn)行加熱，然后將加熱至軟化后的面層混合料翻松，再均勻?yàn)⒉家粚尤榛癁r青，隨即填入新拌混合料，最后進(jìn)行必要的攪拌攤鋪和碾壓，直到混合料達(dá)到密實(shí)。

表面處治

向路面噴灑薄層黏結(jié)料，再于該處撒布石屑予以碾壓處理，經(jīng)此操作后使石屑與黏結(jié)料穩(wěn)定結(jié)合，通常其總厚度以6mm～20mm為宜。通過表面處治技術(shù)的應(yīng)用有助于提高公路表面的耐久性與抗滑性，外部水體難以進(jìn)入其中，瀝青路面受水損害的概率較??；但此方法的適用場(chǎng)景有限，僅在輕微病害處理中具有可行性，難以使已變形的公路恢復(fù)原始狀態(tài)。如果是由瀝青面層的黏結(jié)不良引起的松散問題，則需將病害部分挖除，再重做；若是由于嵌縫料散失出現(xiàn)輕微麻面，可在高溫時(shí)填充嵌縫料；若是過往車輛的負(fù)載過重則需重做層面。

挖補(bǔ)養(yǎng)護(hù)措施

針對(duì)公路瀝青路面使用過程中所產(chǎn)生的區(qū)域性裂縫、坑槽、車轍、擁包及泛油等問題，可通過挖補(bǔ)措施進(jìn)行局部路面的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。具體而言，針對(duì)路面存在的幾種病害，通過銑刨機(jī)設(shè)備對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行銑刨，并使用攤鋪機(jī)將瀝青砼攤鋪到挖補(bǔ)區(qū)域內(nèi)，通過壓實(shí)而形成新的路面層。從應(yīng)用上來看，挖補(bǔ)養(yǎng)護(hù)能夠從根本上改善局部瀝青路面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題，并且無論施工規(guī)模還是投入成本均相對(duì)較低，因此有利于提高瀝青路面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

松散治理

1.對(duì)于因嵌縫料大量散失產(chǎn)生的輕微麻面病害，若瀝青面層并不貧油，則可在氣溫較高的季節(jié)通過撒入適量嵌縫料來修補(bǔ)，施工時(shí)應(yīng)確保嵌縫料完全填充至空隙當(dāng)中。2.對(duì)于面積相對(duì)較大的麻面，首先要噴灑一層高稠度瀝青，然后再撒布一層粒徑適中的嵌縫料，此時(shí)要注意麻面中部厚度應(yīng)略大，而周圍和原路面達(dá)到平齊即可，最后通過碾壓達(dá)到密實(shí)。3.如果路面松散是由于瀝青和酸性石料之間未能良好黏附造成的，則需要在開挖松散材料后，重新進(jìn)行面層施工，此時(shí)要注意不可再使用具有酸性的石料，否則還會(huì)產(chǎn)生相同的病害問題。

薄層罩面技術(shù)

在瀝青路面病害處治中，封層厚度通常為1.5mm～3mm，待稀漿封層成型后可以起到防護(hù)的作用，即隔絕公路與外部環(huán)境，以免因外界空氣或水侵蝕路面。稀漿封層施工所用材料包含集料、添加劑、瀝青乳化液，將三者按比例混合制得均勻性較好的混合料。其中，集料可以選擇經(jīng)過碾碎處理后的火成巖或礦渣等；添加劑則以波特蘭水泥的應(yīng)用較為廣泛，或選擇適量的石灰，用量通常為2%，必要時(shí)可以采用K3級(jí)正離子乳化瀝青，其能夠縮短凝固時(shí)間，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)快速凝固。集料性能存在差異化的特性，不同類型集料所需的乳化瀝青量不盡相同，通常每噸集料所需乳化瀝青的用量控制區(qū)間為180L～250L。在選用集料時(shí)應(yīng)保證其具有堅(jiān)硬、耐磨的特點(diǎn)，滿足瀝青路面施工對(duì)材料的質(zhì)量要求。此外，集料需潔凈，不可附著泥土或其他雜物，若存在超粒徑材料則剔除，否則將影響最終的施工質(zhì)量，例如出現(xiàn)局部封層異常凸起的情況。摻水量需根據(jù)多方面條件而定，例如集料的級(jí)配、含水量、氣候條件均是較為關(guān)鍵的考慮因素。在合理配制之下可以保證稀漿的稠度達(dá)到適中的狀態(tài)，以便更好地開展拌和以及攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

做好混合料質(zhì)量控制工作

大部分材料需要混合使用，為了充分發(fā)揮每種材料的作用，在混合的過程中需要不斷對(duì)材料的溫度以及配比進(jìn)行嚴(yán)格管控。在施工過程中，項(xiàng)目管理人員要根據(jù)施工的具體情況，對(duì)瀝青材料中的改性劑進(jìn)行選擇和添加。在施工過程中需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的改性劑?；炝腺|(zhì)量控制應(yīng)該在實(shí)施瀝青道路鋪設(shè)之前開展。一方面，做好混合料的選擇工作，針對(duì)路基材料、交通運(yùn)輸強(qiáng)度、道路鋪設(shè)要求靈活設(shè)計(jì)混合料搭配方案，在保障道路強(qiáng)度的同時(shí)合理控制混料成本。另一方面，根據(jù)具體的施工方案、施工強(qiáng)度與施工環(huán)境靈活選擇混合材料，杜絕以“低成本”“高效率”等單一指標(biāo)為主的材料混合機(jī)制，全面消除混料中存在的盲區(qū)問題。施工單位要在執(zhí)行混料工作之前對(duì)瀝青路面的施工強(qiáng)度、施工要求進(jìn)行測(cè)算評(píng)估，結(jié)合施工任務(wù)給出可選擇的混料方案。瀝青路面的凝固速度較慢，內(nèi)部溫度較高，如果在高溫、低溫等環(huán)境下進(jìn)行施工可能會(huì)導(dǎo)致變性，因此要做好混合材料的選擇工作，針對(duì)施工要求加入固化劑等材料，并通過路面強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、混凝土塌落實(shí)驗(yàn)等方式驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的可行性。

結(jié)論

綜上所述，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的科學(xué)開展，不僅能夠使公路瀝青路面長(zhǎng)期處于良好運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也極大的降低了公路建設(shè)的成本投入，有助于推動(dòng)公路建設(shè)事業(yè)的科學(xué)健康發(fā)展。