高速公路瀝青路面常見(jiàn)病害及處理方法

蘇定軍

1 概述

中國(guó)高速公路從零起步,經(jīng)過(guò)20年的飛速發(fā)展,取得了舉世矚目的成就,高速公路總里程躍居世界前列。高速公路建成通車后,隨著通車年限的增長(zhǎng)以及交通量的不斷增加,瀝青路面各種病害也接踵而至。為了保障暢通與提高公路的服務(wù)質(zhì)量,為社會(huì)提供高效優(yōu)質(zhì)的通行環(huán)境,必須對(duì)高速公路的各種病害進(jìn)行及時(shí)的處理,保障過(guò)往車輛的行車安全。危害高速公路行車安全的瀝青混凝土路面病害種類很多,常見(jiàn)的有沉陷、坑槽、車轍、裂縫、橋面推移等病害。通過(guò)對(duì)高速公路瀝青混凝土路面幾種常見(jiàn)病害進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的處理方法。

2 高速公路瀝青路面常見(jiàn)病害

瀝青混凝土路面病害共分11類21項(xiàng),高速公路瀝青路面常見(jiàn)的、嚴(yán)重影響行車安全的病害有沉陷、坑槽、車轍、橋面推移、裂縫等。

2.1 沉陷

沉陷指路基壓實(shí)度不夠或地基土質(zhì)不良,在地下水的浸入、路基不穩(wěn)定因素和行車荷載等作用下產(chǎn)生的不均勻的豎向變形而導(dǎo)致路面局部下沉的現(xiàn)象。在JTG H20-2007公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中將大于10 mm的路面局部下沉定義為沉陷。沉陷給高速公路帶來(lái)的危害很大,嚴(yán)重影響交通安全,在實(shí)際養(yǎng)護(hù)工作中必須及時(shí)處置。

2.2 坑槽

杭槽指在行車荷載等外力作用下使得路面骨料局部脫落而產(chǎn)生的深度大于2.5cm,面積大于0.1 m2(約0.3 m×0.3 m)的坑洼。

2.3 車轍

輪跡處深度大于10 mm的縱向帶狀凹槽(轍槽)稱為車轍。車轍是在車輛的反復(fù)碾壓下產(chǎn)生永久變形和塑性流動(dòng)而逐漸形成。由于瀝青混合料具有一定的蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象,在行車載荷作用下,當(dāng)瀝青混合料的受力超過(guò)其彈性極限和屈服點(diǎn),就可能產(chǎn)生塑性變形,不斷積累形成車轍。它通常是在伴隨瀝青面層壓縮沉陷的同時(shí)出現(xiàn)側(cè)向隆起,二者組合起來(lái)構(gòu)成的。

2.4 橋面推移

由于橋面水泥混凝土鋪裝層與瀝青混凝土面層之間摩擦力小,瀝青混合料在行車荷載的作用下沿橋面的縱向發(fā)生位移,形成推移。

2.5 裂縫

裂縫是瀝青混凝土路面最常見(jiàn)的病害之一,按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和反射裂縫四種。橫向裂縫一般比較規(guī)則,與路中心線基本垂直,縫寬不一,每隔一定的距離產(chǎn)生一道裂縫,縫長(zhǎng)貫穿部分路幅或整個(gè)路幅。寧夏的高速公路裂縫以橫向裂縫較為常見(jiàn)。

3 常見(jiàn)病害的處理方法

3.1 沉陷處治方法

確定修補(bǔ)范圍并劃線,用液壓工作站切開(kāi)沉陷范圍四周的瀝青面層和水穩(wěn)層部分實(shí)施修補(bǔ),其挖補(bǔ)工藝流程為:劃定維修范圍→沿范圍四周鋸縫→鑿除病害層→清除廢料→高壓吹風(fēng)機(jī)將修補(bǔ)界面吹凈→重新添加級(jí)配料→整平壓實(shí)→灑粘層油布滿界面→分層填筑(厚度不大于6 cm)→分層壓實(shí),壓實(shí)度達(dá)到96%以上→冷卻到50℃以下時(shí)開(kāi)放交通。

3.2 坑槽的修復(fù)

用切割機(jī)將修補(bǔ)的范圍按幾何形狀切割清除。檢查基層,基層完好時(shí),將基層清掃干凈,在坑邊和坑內(nèi)灑刷粘結(jié)瀝青,用瀝青混合料填筑、整平,用光輪壓路機(jī)碾壓密實(shí),使新舊混合料緊密無(wú)縫隙,開(kāi)放交通。

3.3 車轍處理方法

瀝青路面的車轍病害根據(jù)其嚴(yán)重程度可以選擇不同的處治方法,如銑刨攤鋪等。下面就結(jié)合寧夏高速公路處理車轍的實(shí)例對(duì)銑刨攤鋪施工方法做簡(jiǎn)要介紹。首先對(duì)車轍進(jìn)行調(diào)查,確定需要進(jìn)行車轍處理的路段樁號(hào)、工程數(shù)量,然后編制預(yù)算文件,上報(bào)上級(jí)交通主管部門審批,進(jìn)行招投標(biāo),確定施工單位,施工,通車。

3.3.1 施工工藝流程

安全標(biāo)志擺放→路面銑刨→噴灑乳化瀝青→瀝青混合料拌和與運(yùn)輸→瀝青混合料攤鋪→瀝青混合料碾壓→恢復(fù)標(biāo)線→恢復(fù)交通。

3.3.2 注意事項(xiàng)

車轍的形成主要是因?yàn)闉r青混合料的高溫穩(wěn)定性差造成的,因此處理車轍時(shí)必須優(yōu)化瀝青混合料配合比設(shè)計(jì),主要是提高混合料的高溫穩(wěn)定性。瀝青混合料拌和采用改性瀝青,能夠提高瀝青混合料的抗車轍能力、低溫抗裂能力、耐疲勞能力。攤鋪應(yīng)確保與原路面保持接縫平順。攤鋪及碾壓時(shí)必須保證混合料的溫度符合規(guī)范要求。壓路機(jī)啟動(dòng)、停止應(yīng)緩慢,碾壓過(guò)程中不得隨意掉頭、剎車。加強(qiáng)料溫控制,不論運(yùn)距長(zhǎng)短,瀝青混合料在運(yùn)輸過(guò)程中均應(yīng)采取保溫措施,保證到現(xiàn)場(chǎng)的瀝青混合料溫度滿足要求。充分發(fā)揮試驗(yàn)室的作用,試驗(yàn)室人員要對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的原材料進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn),確保原材料合格;要對(duì)出廠的混合料進(jìn)行馬歇爾和抽提篩分試驗(yàn),保證出廠的混合料合格;同時(shí)要實(shí)地鉆芯取樣,做密實(shí)度試驗(yàn),指導(dǎo)攤鋪碾壓作業(yè)。

3.4 橋面推移治理措施

由于橋面推移已經(jīng)影響到行車安全,為了保障過(guò)往車輛的行車安全,采取的主要措施是把橋面推移鏟除,然后鑿毛水泥混凝土橋面鋪裝,提高水泥混凝土與瀝青混凝土之間的摩擦力,然后重新加鋪瀝青混凝土磨耗層。為了提高瀝青混合料的穩(wěn)定性,在拌和瀝青混凝土?xí)r嚴(yán)格控制拌合質(zhì)量,適當(dāng)降低瀝青和細(xì)集料的含量,提高混合料中多角碎石顆粒的含量,攤鋪時(shí)避免離析現(xiàn)象,嚴(yán)格按照瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范控制攤鋪、碾壓溫度等。

3.5 裂縫治理措施

為了防止水進(jìn)入路面形成病害,采取的主要方法是熱瀝青灌縫。灌縫前,先使用高壓氣泵清除縫內(nèi)、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內(nèi)干燥,然后使用灌縫機(jī)開(kāi)始灌縫,灌縫完成后,在其表面撒上粗砂或3 mm～5 mm石屑防止被車輪帶走。中衛(wèi)公路分局2009年在G6京藏高速公路K1280～K1422段實(shí)施了熱瀝青灌縫,從灌縫效果看,有效的阻止了地表水通過(guò)裂縫進(jìn)入路面基層。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著高速公路使用年限和交通量的不斷增長(zhǎng),高速公路的病害也越來(lái)越多,為了給社會(huì)公眾提供安全、高效、優(yōu)質(zhì)、便捷的通行服務(wù),必須及時(shí)有效的處理各種路面病害。隨著科技的進(jìn)步,路面病害處理的方法也會(huì)越來(lái)越多,養(yǎng)護(hù)工作必須向機(jī)械化、高科技、現(xiàn)代化方向發(fā)展,才能滿足日益增長(zhǎng)的交通需求,為社會(huì)提供高效優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)。

[1] JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG H20-2007,公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 沈金安.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對(duì)策[M].北京:人民交通出版社,2004.

[4] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 王鳳先.瀝青路面裂縫病害分析與防治[J].山西建筑,2008,34(10):300-301.