公路工程路面病害养护施工技术分析
2021-12-12徐煊紫
徐煊紫
摘 要:改革开放以来,我国公路建设事业取得了巨大的成就,为人们出行带来了很多便利,同时也保障了道路交通安全。伴随公路建设规模的持续扩大,在行车荷载和自然因素等影响下,路面出现了大量病害问题,为了有效控制路面病害,必须做好养护施工。本文结合某工程实际情况,阐述了路面病害原因,并提出了相应的解决对策。
关键词:路面病害;病害原因;工程概况
中图分类号:U418.6 文献标识码:A
0 引言
当前,我国经济迅速发展,完善的公路网络与地区经济增长水平息息相关。改革开放40多年来,我国交通运输事业取得了令人瞩目的成绩,国家尤为重视公路建设,作为基础设施,在公路建设方面投入了大量资金,加快了公路建设事业的发展速度,促进了地区与地区之间的联系,实现了资源合理化配置。然而,在公路建设事业迅速发展的同时,也面临着巨大的交通运输需求,很多道路出现了早期病害,比如裂缝、车辙等,若不及时处理,病害很可能会严重化,甚至会影响路面行车的舒适性。为此,必须做好公路工程路面病害养护施工,改善路面使用性能,延长路面使用寿命。
1 工程概况
某公路工程通车运营以来,路面出现了很多病害问题,路面出现了大量裂缝、坑槽和车辙,导致整个路面行车舒适性下降。为改善道路使用性能和行车质量,避免路面病害进一步发展,决定在全面调查路面状况的基础上,找出路面病害原因,采取措施进行路面养护。
选取具有代表性的路段作为试验段,长度为1 000 m,经路面状况调查分析,试验段全线整体状况相对较好,未见结构性严重病害。结合路面检测情况,本路段病害主要以横缝为主,路面破损状况PCI评价为优。
2 路面病害原因分析
交通运输业的飞速发展对公路路况质量提出了更高的要求,公路作为一种露天的带状建筑物,长期受行车荷载作用和各种自然因素影响,易产生各类病害。如何改善路面的技术状况,降低养护成本,延长使用寿命,更好地维持路面服务水平已成为目前路面养护面临的重要课题。根据本工程实际情况,为了更好地提出养护措施,必须先了解路面病害产生的原因,一般来讲,主要包括交通量、原材料、气温等方面,本文特将其总结如下:
2.1 交通量
作为路面服务的主要对象,交通荷载也是导致路面损坏的直接因素。路面通行交通量不同,则路面的设计标准也会有所区别,因此,在路面施工当中所采用的对策也会存在很大差异。比如说,路面交通量较小的情况下,在养护当中,仅需进行超薄或薄罩面施工,相反,若交通量过大,必须采取其他养护措施。在本工程当中,路面所承受的交通量较大,加速了路面破坏程度。根据相关数据分析,在本路段超载的大型货车数量逐年增长,这也是路面损坏的直接原因之一。
2.2 原材料
材料是保证工程质量的基础,在本路段前期施工当中,采用了轻质的酸性石料,比如河沙、花岗岩等,这一类材料具有较低粘附性,沥青裹覆能力弱,很容易出现脱落现象,在车辆通行当中,很容易产生水损坏,影响路面使用性能。
2.3 气温
长久以来,本地区年平均温度较高,加上汽车尾气排放等,促使路面温度持续上升,加大了路面变形的几率,尤其是局部路段,在温度的作用下,路面出现了严重的泛油现象,究其原因是因为混合料离析,路面损坏程度加快,引起路面开裂。
2.4 降雨
本路段所处地区降雨量较充沛,尤其是夏季,降雨量较大,加上道路排水系统使用多年,出现了一定问题,当路面损坏后,会影响路面基层结构,在雨水的长期作用下,无论是路基,还是路床都会受到一定危害,在行车荷载和雨水的冲刷作用下,极易出现沥青膜脱落情况。
2.5 施工养护水平
(1)原材料质量问题。在路面施工当中,若存在原材料质量不合格等情况,或质量检测不到位等,也会影响沥青混合料配合比的准确性。或者说,在搅拌过程中,混合料拌合时间不足,拌合均匀性差等,均会影响材料的粘结作用,甚至会导致路面结构松散。当此类混合料铺筑到路面后,很容易出现松散、油包等情况。
(2)养护机械设备问题。若路面养护机械设备配置数量不足,那么,在施工过程中将很难准确校验混合料的施工标准,难以达到施工要求,甚至会出现路面承载力不符合规定等情况。
(3)加热沥青问题。在沥青混合料加热过程中,若温度控制不到位,比如说温度过高,将会出现沥青提前老化等问题,进而影响路面强度。
(4)碾压温度问题。若碾压温度太高,很可能出现此类问题的原因主要在于2点,第一,沥青混合料出厂温度太高;第二,若混合料出厂溫度未大于限定要求,那么,在后期运输过程中,若运送到现场时温度大于规定值,并开始碾压施工,这种情况下,同样会导致混合料温度过高,影响碾压温度,进而出现开裂情况。
(5)基层路面清理问题。基层路面施工前,若清理不彻底,未能及时清理干净表层杂物,在雨水的冲刷作用下,路面极易形成强压力水流,进而出现成浆问题,当浆液渗透到沥青面层内,同样会对路面的使用效果造成不利影响。
3 路面病害养护施工技术要点
根据试验段路面状况调查结果分析,本路段主要病害为横缝,且裂缝多数已灌缝,局部路段存有少量坑槽病害。根据钻芯取样结果,路面裂缝主要集中于沥青上面层,仅有少量裂缝已发展到中面层,整体来讲,本路段路面病害程度较轻。基于本路面实际情况,遵循路面预防性养护的相关思想,为了避免病害进一步发展,必须重视路面养护,抓住最佳养护时机,在减少养护成本,提高路面使用性能的基础上,最终决定采用TIT嵌固抗滑表处养护施工方案。
3.1 技术特点
作为一种高性能纳米级热固性特种材料,TIT嵌固抗滑表处施工性能良好。在施工应用当中,需要配合一定比例的乳化沥青和一定级配的耐磨细集料,随后利用专门的TIT嵌固抗滑表处车进行施工,施工时需在路面同时撒布黏结料与抗滑材料,从而起到修复路面病害的效果,同时,还能达到防水和抗滑目的。目前,该项养护技术多用于病害较轻的沥青路面,与其他沥青类传统养护材料相比,TIT嵌固抗滑表处技术特点如下:
(1)嵌入性。TIT嵌固抗滑表处所采用的材料可以很好地渗透到路表面的微小孔隙、裂缝内,固化之后,极易产生嵌入效应,从而实现良好的粘结效果,从而很好地保护原路面。
(2)热固性。TIT嵌固抗滑表处所使用的材料固化之后,其性能相对较为稳定。在环境因素等作用下,此类材料不仅能够有效提升路面的各项性能,还能保证原路面沥青层内油分不出现散失情况,能够大幅减慢路面老化速度。
(3)耐久性。根据施工效果,TIT嵌固抗滑表处耐久性良好,经试验检验分析,TIT嵌固抗滑表处各项功能性指标良好,具有不错的使用效果。
3.2 原材料准备
原材料施工质量直接影响整个工程的质量,为了保证施工质量,必须重视路面原材料,提高原材料配合比的合理性。TIT嵌固抗滑表处材料由水性乳液A组分和水性固化剂B组分组成,另配以优质乳化沥青。三种材料质量比例为1∶3∶3,洒布水性纳米级热固性材料时配套使用一定级配的耐磨抗滑细集料,由三种粒径的耐磨细集料所组成。专用洒布设备能够同时将耐磨细集料及黏结材料同步均匀地铺洒在路面上。耐磨细集料及黏结材料的用量由车载电脑自动控制,确保耐磨细集料及黏结材料用量的准确性。
3.3 施工工艺
在施工过程中,唯有规范施工工艺流程,才能确保施工质量,才能更好地提升工程质量,改善路面使用性能。在TIT嵌固抗滑表处路面处治当中,需要做到调试封层车—清扫—装料—洒布—路面检测。具体施工工艺如下:
第一,调试封层车。开启设备,将封层车水罐中的水排出,冲洗管路和喷头,确保喷头无堵塞。
第二,清扫。使用机械或人工对原路面进行清扫。
第三,装料。将所需数量的A组分和B组分桶料打开,用电动搅拌器分别将A、B组分搅拌均匀,将A、B组分泵送至封层车的A罐和B罐中,再将对应数量的乳化沥青抽入封层车的乳化沥青罐中。胶结料泵送完毕后,将相应数量的细集料装入集料仓。
第四,洒布。采用两遍喷洒、喷洒胶结料的同时洒布细集料的双层施工工艺,按照所需宽度调整液料喷洒梁和集料布料器的宽度。
第五,路面检测分析。TIT嵌固抗滑表处路面处治之后,通过对比分析施工前后路面的构造深度、渗水系数情况可以得出以下结果:首先,构造深度。喷洒前为0.8 mm,喷洒后2小时为0.9 mm,喷洒后2个月为0.7 mm;其次,渗水系数。喷洒前为30 ml/min,喷洒后2小时为不渗水,喷洒后2个月为不渗水。由此可见,施工后无论是构造深度,还是渗水系数方面,路面抗滑性能和渗水情况均得到了显著提升,满足路面养护施工要求。
4 结束语
综上所述,在公路工程投入使用之后,路面使用性能随着通车运营时间的增长将会逐渐衰减,若不及时采取切实可行的养护方案,一定时间后,路面使用性能将无法满足道路交通量发展需求,甚至会出现交通事故。为此,必须重视路面养护,根据路面实际情况,找出病害原因,提出有针对性的养护措施,从而延长路面使用寿命。
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