市政公路路面常見(jiàn)病害處治及改造提升技術(shù)

程晉群

（成都建工路橋建設(shè)有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

隨著公路使用時(shí)間的延長(zhǎng)，路面遭到的破壞也越來(lái)越嚴(yán)重，不僅影響駕駛舒適度，而且還會(huì)給行車(chē)安全埋下隱患。公路路面出現(xiàn)的病害類(lèi)型不同，所用到的改造施工技術(shù)也有所差異，只有結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜有計(jì)劃、有秩序地開(kāi)展施工，才能從根本上保證公路路面改造質(zhì)量。

1 市政公路路面的常見(jiàn)病害及處治措施

1.1 裂縫病害原因及處治措施

（1）病害原因。裂縫是市政道路路面最常見(jiàn)的一種病害類(lèi)型，多種原因均可使路面形成裂縫，比如交通負(fù)荷、基層材料、使用環(huán)境、瀝青混合料的性質(zhì)等。路面裂縫常見(jiàn)的類(lèi)型有兩種，一種是表面裂縫；另一種是反射裂縫。前者非常容易理解，筆者不多做贅述。重點(diǎn)分析反射裂縫，主要發(fā)生在半剛性基層，這種基層的特點(diǎn)是伸縮性強(qiáng)，一旦遇到失水、溫縮等問(wèn)題，就很容易出現(xiàn)裂縫，如果拉力傳遞到瀝青層，集中至一處的壓力便會(huì)形成反射裂縫。如果選擇的施工技術(shù)不合理、采用的施工工藝不恰當(dāng)，如碾壓密實(shí)度不夠、瀝青混合料的孔隙率太大，路面與陽(yáng)光、空氣相互接觸的面積就更大，路面的老化速度會(huì)更快，抗裂性能不斷下降，加之車(chē)輛的反復(fù)通行，也會(huì)造成路面裂縫。

（2）裂縫的處理：①橫向裂縫：縫寬3mm 左右，可采用清縫、灌縫、壓縫帶等處理方式。對(duì)于縱橫反射裂縫比較嚴(yán)重的部位，可采用水泥壓漿、高聚物注漿、就地?zé)嵩偕刃迯?fù)措施。②縱向裂縫：結(jié)合地形、氣候特點(diǎn)設(shè)計(jì)排水溝等基礎(chǔ)設(shè)施，避免雨水滲透，可有效防止縱向裂縫的出現(xiàn)。根據(jù)縱向裂縫的特點(diǎn)可采用灌縫工藝處理，也可設(shè)置吸收層，以減輕雨水對(duì)路面以及內(nèi)部的損害。③網(wǎng)狀裂縫：可采用基層、面層、挖補(bǔ)重鋪等措施進(jìn)行處理；對(duì)于龜裂的情況，可采用水性環(huán)氧樹(shù)脂改性乳化瀝青封層、就地?zé)嵩偕娕僦劁伒却胧┻M(jìn)行處理。

1.2 坑槽病害原因及處治措施

（1）病害原因：公路路面在經(jīng)過(guò)車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)碾壓之后，很容易出現(xiàn)裂縫。雨水會(huì)順著路面裂縫深入到公路內(nèi)部，最后殘留在瀝青混合料空隙內(nèi)，如再次受到車(chē)輛荷載影響，裂縫內(nèi)會(huì)形成真空吸力，瀝青被吸出混合料，混合料的密實(shí)度嚴(yán)重下降，變得越來(lái)越松散，當(dāng)密實(shí)度無(wú)法滿足交通荷載的要求時(shí)，便會(huì)形成坑槽。

（2）處治措施：①熱拌材料修補(bǔ)法：秉持“圓洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)”的處理原則，結(jié)合坑槽特點(diǎn)標(biāo)記待修補(bǔ)坑洞的輪廓線，為后期開(kāi)槽提供方便。挖出的坑洞應(yīng)保持規(guī)整，槽壁垂直，開(kāi)槽挖至穩(wěn)定部分后，將松動(dòng)的材料、浮灰等雜物清除干凈，保持槽壁與槽底的整潔，以充分發(fā)揮瀝青混合料的作用?；旌狭系募?jí)配類(lèi)型應(yīng)與原路面一致，做好路面壓實(shí)，提高路面的整潔度與美觀度。②冷料修補(bǔ)法：前期挖槽方式與熱拌材料修補(bǔ)法相同，清理干凈后涂抹粘層油和常溫混合料，然后再振動(dòng)壓實(shí)。

1.3 車(chē)轍病害原因及處治措施

（1）病害原因：車(chē)轍主要包括三種類(lèi)型：失穩(wěn)型、結(jié)構(gòu)型、磨耗型。車(chē)轍病害的形成，是路面荷載、環(huán)境、瀝青混合料的特點(diǎn)等多種因素共同作用的結(jié)果。其中瀝青混凝土的抗剪強(qiáng)度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求、攤鋪厚度不夠等屬于內(nèi)因；車(chē)輛超載嚴(yán)重、高溫環(huán)境屬于外因。

（2）處治措施：①根據(jù)路面抗車(chē)轍的具體要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，選擇耐高溫性能良好的瀝青與黏附性強(qiáng)的材料。明確施工指標(biāo)，控制材料使用量，先補(bǔ)強(qiáng)路面基層，然后重新鋪筑路面，保證路層硬度符合要求。②清除路面凸起部分與車(chē)轍，再使用粘層瀝青與瀝青混合料涂刷、填補(bǔ)；然后重鋪路面并碾壓。

2 提升市政公路路面質(zhì)量的改造措施

為了避免病害問(wèn)題的持續(xù)出現(xiàn)，從根本上改善路面的整體質(zhì)量，需對(duì)公路路面進(jìn)行質(zhì)量提升改造處理。主要的路面改造技術(shù)如下。

2.1 舊路面碎石化處理

這種處理方式能夠很好地解決瀝青混凝土路面裂縫，核心技術(shù)為沖擊壓實(shí)技術(shù)，將已經(jīng)發(fā)生破裂的公路作為基層施工材料，處理完成公路地基以后，需將水泥混凝土或者瀝青混凝土作為結(jié)構(gòu)層，可以避免瀝青混凝土罩面層受到舊路面裂縫的干擾。值得注意的是，在應(yīng)用該技術(shù)期間，應(yīng)保持舊路面表面劈裂力矩和老基樁之間相互配合，為之后的改造施工創(chuàng)造有利條件[1]。此外。還可以采用壓裂穩(wěn)定技術(shù)，該技術(shù)主要應(yīng)用于路面的橫向裂縫病害，且兩條相近的縫隙間隔不低于50cm。首先，將瀝青混凝土鋪設(shè)在路面位置，避免破壞路面底板和細(xì)小的裂縫出現(xiàn)。合理設(shè)計(jì)與控制鋪設(shè)的瀝青路面厚度，采用壓裂加固施工工藝，完成水泥混凝土路面和混凝土加筋區(qū)域施工，最大限度地縮小道路裂縫與工作縫隙之間的位移差，確保不會(huì)損傷混凝土和鋼筋。但是，在工程實(shí)施期間，會(huì)因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)而對(duì)路面產(chǎn)生破壞力，導(dǎo)致壓裂穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)用期間面臨極大挑戰(zhàn)。

2.2 瀝青混凝土路面的改造要點(diǎn)

2.2.1 稀漿封層施工

該技術(shù)在改造乳化瀝青公路路面中的應(yīng)用極為廣泛，施工流程如下：把乳化瀝青鋪設(shè)在水泥穩(wěn)定層，鋪設(shè)厚度5mm，目的是增強(qiáng)路面和瀝青層的粘結(jié)牢固度，避免車(chē)輛行駛過(guò)程中造成二者位移。稀漿封層施工中，不僅需要乳化瀝青，還要用到骨粉、礦粉、水泥等材料。鋪設(shè)基層之前，先清理雜物，然后對(duì)基層進(jìn)行打毛處理；修補(bǔ)坑槽、裂縫、破損等基層路面病害，準(zhǔn)備工作完成后，可開(kāi)始封層施工。路面鋪設(shè)完成后，還需要灑水保濕，提高封層與基層之間的粘結(jié)度，但需要嚴(yán)格控制灑水量，不要過(guò)度灑水。瀝青混合料的攪拌要避免出現(xiàn)拉傷、結(jié)團(tuán)、掛痕、厚薄不均等問(wèn)題。破乳時(shí)間在2h 左右，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)影響路面成型，合理控制添加劑使用量，能夠很好的解決破乳問(wèn)題。

2.2.2 粘結(jié)層施工

為了進(jìn)一步增強(qiáng)路面的穩(wěn)定性，在路基、水泥穩(wěn)定基層之間，通常需要增加一層粘結(jié)層，需要用到大量水泥，要求施工人員參照施工要求和公路等級(jí)，完成水泥類(lèi)型選擇，比如使用火山灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥等，水泥的強(qiáng)度等級(jí)要求達(dá)到42.5 級(jí)，砂漿的強(qiáng)度不能低于18MPa。水泥初凝、終凝時(shí)間分別在3ht 和6h 以上，保證水泥可以恢復(fù)自身屬性。在高溫環(huán)境中施工，需要對(duì)水泥進(jìn)行灑水降溫，要保持混凝土一定的濕潤(rùn)度，但又不能存在積水，尤其要排除碎石基層的積水。水泥砂漿的使用量控制在3kg/m2，水泥漿配置的水灰比為1:2，確定噴射的黏度，先噴漿40m 后再鋪機(jī)，竣工后第一時(shí)間鋪設(shè)新的水穩(wěn)層[2]。

2.2.3 聚酯玻纖布施工

在新舊路面縱向施工期間，在瀝青鋪設(shè)期間出現(xiàn)反射裂縫時(shí)，在對(duì)半舊性基層縱向縫隙和收縮性縫隙修復(fù)期間，都需要用到聚酯玻纖布。施工中，首先要將路基底層清理干凈，然后噴灑粘結(jié)劑，讓工作面保持干燥，如果工作面有積水，則要待水分蒸發(fā)后再施工。新舊半剛性基層長(zhǎng)度在≥200m 的情況下，再噴灑粘結(jié)劑，施工結(jié)束后2d 再鋪設(shè)瀝青混合料。

3 市政公路路面改造施工的案例分析

以某條市政道路刷黑改造施工為例，整條道路的改造長(zhǎng)度共計(jì)達(dá)到0.658km，路幅寬度值為20m，幅式車(chē)行道寬度10m，混凝土板厚20cm，采用手?jǐn)[片石完成下基層施工，以水泥混凝土為原材料完成路面施工。混凝土面板接縫施工，沒(méi)有按照要求做好施工寬度設(shè)置，甚至與防水操作之間存在誤差，破損嚴(yán)重，承載力與防水性很差，滲水嚴(yán)重。路緣石的高度參差不齊，存在錯(cuò)臺(tái)、坑槽、接縫、斷板、脫空等病害。完成道路改造以后，需要相互擬合現(xiàn)狀路線和路面平面，縱斷面施工需整合二層式瀝青混凝土和水泥混凝土，以舊水泥路面為基礎(chǔ)完成瀝青混凝土鋪設(shè)。該工程在施工期間，面臨大量降水天氣，對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生影響，所以必須要對(duì)鋪設(shè)混凝土的施工質(zhì)量做好嚴(yán)格控制。

3.1 路面加鋪施工方案要點(diǎn)

3.1.1 路面處理方案選擇

在舊路面上鋪設(shè)瀝青面層，需要對(duì)路面進(jìn)行破碎處理，一種是全部沖擊破碎，另一種是局部補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)。綜合多種因素考慮，決定采用局部修復(fù)的處理方案。

3.1.2 加鋪路面的防裂處理

加鋪混凝土路面時(shí)，要預(yù)防反射裂縫的出現(xiàn)，采取針對(duì)性的防護(hù)措施，比如，應(yīng)用土工布、土工格柵、防水油氈等具有防裂性能、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的材料，既能保證施工的便捷性，還能達(dá)到理想的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。防裂施工中，可選擇自粘式玻纖格柵，提高補(bǔ)強(qiáng)效果?？紤]到舊路面的破損較為嚴(yán)重，板塊分布不均勻，因此應(yīng)全部鋪滿，同時(shí)還要避免反射裂縫。

3.1.3 路面結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)

為了強(qiáng)化舊路面強(qiáng)度,采取補(bǔ)強(qiáng)方案對(duì)混凝土路面進(jìn)行加鋪施工。路面加厚厚度值，要根據(jù)舊路面強(qiáng)度值，路面局部修復(fù)的狀態(tài)，結(jié)合道路工程交通量情況，保證道路既達(dá)到施工厚度、路緣石標(biāo)高、防止出現(xiàn)裂縫等要求，還要顯著增強(qiáng)路面抗磨損能力，綜合考慮工藝指標(biāo)，將道路結(jié)構(gòu)厚度值確定在5cm 最為合適，并采用高溫、低溫環(huán)境下都具有良好穩(wěn)定性的SBS 改性瀝青[3]。

3.1.4 舊路面的整平

為了實(shí)現(xiàn)舊路面面板和瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)之間的有效連接，還需采用防水與整平措施，在舊路面上散布一層透層瀝青，瀝青砂結(jié)構(gòu)層設(shè)置在舊路面的表面。

3.2 舊混凝土路面的改造要點(diǎn)

3.2.1 灌縫處理

可采用新型改性瀝青材料，對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行灌縫施工，由此可避免基層內(nèi)出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，提升道路基層的穩(wěn)定性和強(qiáng)度值。施工期間，首先要使用混凝土路面嵌縫機(jī)加熱處理，溫度穩(wěn)定控制在300℃，將改性瀝青注入到接縫內(nèi)。300℃高溫會(huì)促使瀝青材料穩(wěn)定性提升，進(jìn)而保證施工滿足工藝要求和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。

3.2.2 破碎嚴(yán)重的水泥混凝土板修補(bǔ)

如果板體的破損已十分嚴(yán)重，則需在最短時(shí)間內(nèi)完成更新，按照規(guī)定要求，將破碎板運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，徹底清除干凈基層。選用15#混凝土對(duì)松散的基層進(jìn)行修補(bǔ)，處理平整基層表面，控制橫坡坡度值達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，最后采用30#混凝土完成澆筑。

3.2.3 普通斷板修補(bǔ)處理。

若是板塊的斷裂程度相對(duì)較輕，在施工期間，可選擇應(yīng)用裂縫開(kāi)槽注膠法。工作槽切割可應(yīng)用開(kāi)槽機(jī)，控制開(kāi)槽寬度值為2cm，深度為1cm，將槽內(nèi)雜物徹底清理干凈，將縫補(bǔ)膠填入其中，完成裂縫修補(bǔ)。

3.2.4 脫空板塊的施工

該部分施工采取板底壓漿處理工藝，經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)孔洞，利用灰漿泵的壓力，將水泥漿液壓入板內(nèi)，促使基層穩(wěn)定性提升。

3.3 加鋪瀝青混凝土面層施工要點(diǎn)

3.3.1 土工布的施工

舊水泥混凝土路面清理期間，需確保路面位置沒(méi)有任何雜物。在相應(yīng)位置噴灑適量粘層油，若是噴灑過(guò)多，將會(huì)降低土工布表面摩擦系數(shù)，對(duì)車(chē)輛行駛安全產(chǎn)生影響；若是噴灑過(guò)少，會(huì)導(dǎo)致鋪層和瀝青之間、水泥混凝土路面和土工布之間的連接緊密性下降，對(duì)緩解應(yīng)力的集中效果造成影響。采用人工和機(jī)械處理工藝完成土工布鋪設(shè)，待改性乳化瀝青破乳以后，壓緊水泥混凝土路面土工布的縱橫向，詳細(xì)檢查土工布鋪設(shè)的基本情況，通常情況下須將土工布橫向搭接的寬度值控制在8～10cm。

3.3.2 瀝青混凝土面層的施工

嚴(yán)格按照混合料的級(jí)配、拌合溫度要求進(jìn)行施工。瀝青混合料在運(yùn)輸途中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面、均勻的覆蓋，以免高溫造成瀝青氧化。為了保證攤鋪施工工具的平整，必須要保證攤鋪機(jī)熨平板自動(dòng)找平裝置基準(zhǔn)面的準(zhǔn)確性。攤鋪溫度以110～130℃為宜，均勻、緩慢地?cái)備仯旎蛱伎赡苡绊懧访娴钠秸?。攤鋪之后再進(jìn)行刮平處理，然后壓實(shí)路面。初期采用輕型缸筒式壓路機(jī)，之后采用重型輪胎壓路機(jī)，最后用雙輪鋼筒式壓路機(jī)[4]。

3.3.3 接縫的處理

相鄰兩幅和上下層的橫向接縫需要錯(cuò)位，長(zhǎng)度控制在1m 以上，通常采用垂直平接縫的方式進(jìn)行橫向接縫施工。平接縫的粘結(jié)要緊密，壓實(shí)度要符合要求，然后使用切縫機(jī)把接頭切平，再撒上粘層油完成攤鋪施工。橫向接縫的處理，需要使用壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，壓路機(jī)可以行駛在已經(jīng)壓實(shí)結(jié)束的面層，與新鋪層之間保持15cm 的距離，壓實(shí)一遍后，再向新鋪層移動(dòng)15～20cm，最后把新鋪層全部碾壓一遍，再進(jìn)行縱向碾壓。

3.3.4 板角破壞的處理

如果只是板角部分破損，其他部位比較完整，在挖除斷裂板角后，回填C30 混凝土，達(dá)到舊路面的高度，再充分振搗，提高路面的密實(shí)度。如果破壞的板角部位存在錯(cuò)臺(tái)、積水問(wèn)題，則需要將濕軟的基層與土基清理干凈，然后再回填水泥穩(wěn)定碎石與C30 混凝土。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政公路路面隨著使用年限的增加，會(huì)出現(xiàn)各種病害問(wèn)題，除了作好日常病害的預(yù)防處理，對(duì)舊路面實(shí)施提升改造，也是目前市政公路質(zhì)量提升的主要選擇之一。對(duì)舊路面實(shí)施改造施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)路況情況、病害類(lèi)型選擇具體的施工技術(shù)和施工方案，保證改造后的路面具有穩(wěn)定、堅(jiān)固與平整等效果，為人們的日常出行提供安全保障。