公路沥青路面大中修质量控制分析
2023-05-22罗贤民
罗贤民
(贵州省公路建设养护集团有限公司,贵州贵阳 550000)
0 引言
沥青路面是当前公路工程最常用的路面类型,其经过长时间的通车运行之后,难免出现一些病害问题,影响正常使用。因此,需要根据沥青路面实际情况,采取合理可行的施工技术及时做好大中修,并切实加强质量控制,保证最终的大中修效果。
1 沥青路面病害处治质量控制
1.1 横向裂缝处治
针对沥青路面的横向裂缝,需要根据其破损程度进行处治:第一,如果沥青路面的横向裂缝是由基层开裂导致的,同时裂缝之间的距离超过10m、裂缝宽度小于5mm 时,应先将裂缝清扫干净,然后利用压缩空气清除缝隙中的尘土,再向缝隙中灌注专用灌封胶;当横向裂缝宽度大于5mm 时,应先沿裂缝的走向进行开槽,然后同样采用压缩空气清缝,接着在缝槽中灌注专用灌封胶,将其捣实后做好封口。第二,当横向裂缝两侧存在网裂或沉陷时,应先将裂缝边缘处的松散部分挖除,处理宽度应达到1m、长度应达到2m,然后对中、上两个面层进行适当的开挖,接着进行灌缝处理,再重新铺筑面层,此外,为避免产生反射裂缝,在条件允许的情况下可沿裂缝走向铺设一道玻纤格栅[1]。第三,在横向裂缝分布较为密集的路段,当横向裂缝之间的距离在10m 以内,同时没有明显的沉陷时,可对上、中两个面层进行适当挖补处理;当横向裂缝之间的距离在10m 以内,但已经出现明显的沉陷时,需将上、中、下三个面层全部挖除,然后重新铺筑。第四,由于基层或土基产生病害或强度较低导致的裂缝,应先对基层或土基产生的病害进行处治,然后再进行逐层修补。
1.2 纵向裂缝处治
第一,针对单条纵向裂缝,当没有支缝和明显的沉陷时,应先将缝隙中存在的杂物和尘土清理干净,然后采用灌填的方法进行处治。第二,针对长度相对较大的纵向裂缝,当存在细小支缝和轻微沉陷,且具有发展趋势时,为了保证路面安全,应先对中、上两个面层进行铣刨,采用灌填的方法进行处治,并增铺一道玻纤格栅,再重新铺筑中、上两个面层。第三,当纵向裂缝分布数量较多,同时产生沉陷或其他病害时,需要以钻孔取芯检测结果为依据,对面层和上基层进行适当铣刨,然后加以处治。对于因路基沉陷导致的裂缝,应在挖补处理开始前采用压浆的方法加固路基。
1.3 网裂处治
第一,当网裂较为轻微,没有明显的沉陷和唧浆时,由于病害不断发展和受到路表水的侵蚀会使沥青路面破坏程度加重,所以建议对面层进行适当挖补处理。第二,当网裂较为严重,同时存在沉陷和唧浆等病害时,需要结合现场钻孔取芯检测结果进行处治,如果发现不仅面层破碎,而且基层也产生了网裂及松散问题,则要将整个面层结构与上基层全部挖除,然后重新铺筑。此外,为保证不同结构层之间黏结良好,可以在顶部喷洒一层透层油,并在相邻两个面层之间均匀喷洒一层黏层油[2]。
1.4 坑槽、松散和沉陷处治
在处治沥青路面上的坑槽、松散和沉陷病害前,应先做好病害调查与测量,以病害特点及产生原因为依据,制订合理可行的处治方案。针对单纯因路面表面层发生损坏导致的坑槽,直接对其进行填补即可;而对于因基层或底基层发生损坏导致的坑槽,应先挖除损坏的部位,然后重新施作底基层和基层,最后对路面进行必要的修补。
第一,坑槽和松散病害在沥青路面上较为常见,在路面加铺施工开始前,应先挖除局部存在的坑槽与松散,然后使用新拌制的沥青混凝土填充并碾压。第二,对于在沥青路面上连续分布的坑槽病害,应严格遵循彻底处理的基本原则,将病害段的面层完全铣刨并挖除,若施工中发现基层产生损坏,需一同处理已经松散的基层和面层。同时,在实际的治理过程中要以病害产生原因为依据,采取合理可行的措施,防止病害再次发生。针对由于水损坏引起的坑槽,应先确定水的具体来源,包括路基和基层渗水等,然后施作防水层,同时开挖盲沟将积水引走;若为面层渗水,则要采取有效的防渗水措施及排水措施,保证各部位排水畅通。第三,面积相对较大的沉陷病害,其产生原因通常为路基不均匀沉降或滑移导致路面不同程度下沉,对此应先进行适当的处理使路基保持稳固,常用方法为采用速效水泥灰浆进行灌注,待路基稳固后,再对路面进行必要的处理。考虑到沉陷通常伴随着网裂,故在沉陷处应采用钻芯的方法明确基层结构破坏情况,然后对基层进行针对性处理。当沉陷面积较大,基层结构破坏严重时,通常要将面层与基层全部挖除,然后重新进行铺筑;当沉陷面积不大,且基层依然完好时,可将其看作普通的变形类病害,铣刨后进行摊铺找平处理[3]。
1.5 车辙、推移与拥包处治
在处治沥青路面上的车辙、推移与拥包病害前,应先采用钻芯取样检测的方法确定路面基层是否发生破坏,若基层产生破损,则要对基层进行开挖和铣刨,之后重新铺筑基层和面层。如果钻芯取样检测结果显示基层结构保持完好,则仅需对面层进行处理,以破坏面积和深度为依据采用适当的方法进行修补。
第一,对于深度在15~30mm 范围内的车辙病害,应先对面层进行铣刨,然后采用和原路面完全一致的新拌混合料重新铺筑面层;对于深度达到30mm 以上的车辙病害,需将整个面层结构全部挖除,然后重新铺筑。对于深度在15mm 以内的车辙,可进行路面拉毛和整平处理。第二,微表处是当前常用的沥青路面预防性养护技术,该技术是指在待养护路面上均匀摊铺由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水与外加剂按照适当比例拌制而成的混合料,形成可快速开放路段交通的薄层结构。考虑到路面上的车辙病害面积往往相对较大,且深度不同,采用先铣刨再重新铺筑的方法进行处理时,需要投入大量人力物力;而采用微表处技术,不仅费用较低,而且施工速度很快。实践表明,微表处能处治厚度达到38mm 及以上的车辙病害,并且处理完成后结构稳定,不会轻易出现塑性变形,这是传统铣刨修补方法无法实现的。采用微表处技术修补路面车辙需要配备专门的摊铺机,然后将与车辙专用级配相符的稀浆混合料一次性或分多次摊铺至待养护路面。沥青路面上车辙病害的断面通常呈下凹曲线状,车辙深度是一个变量,因此要求修补用混合料中的骨料粒径能够随着修补厚度改变而改变。除此之外,具体的填充方法随着车辙深度的不同而不同,当车辙深度小于12.7mm 时,一般采用单层微表处,而当车辙深度超过12.7mm 时,一般采用双层或多层微表处。需要注意,如果车辙深度达到38mm 以上,则不建议采用微表处技术修补车辙。在微表处施工中要注意以下几点:一是通过对外观特征的全面观察,随时对混合料浆进行适当调整,并在表层留设适当拱度,确保开放交通之后充分利用交通荷载将微表处层再度碾压密实;二是保证混合料级配的合理性,避免施工完成后再次产生车辙;三是施工中对施工温度及材料配比进行严格控制,避免修复层脱落;四是若在车辙修复基础上进行加铺层施工,则要严格把控各结构层的养生时间[4]。第三,对于沥青路面上的轻微拥包及波浪病害,当其处于稳定状态时,只须铲高补凹,达到平整即可。当拥包和波浪病害的产生原因和基层有关时,应先对基层进行挖补处理,然后重新铺筑面层,在必要的情况下还需要对路基土进行处理,或对现有的排水设施进行改善。
2 沥青路面加铺层施工质量控制
2.1 原路面处理
对于在老路改建过程中进行的加铺层施工,必须对老路实施必要的处理,包括结构补强、坑洞修补、车辙修补与裂缝封闭等,另外还需做好下承层清扫。在进行封层施工及应力吸收层施工之前应确保界面干燥和洁净,同时还要有适当的粗糙度。若下承层采用的是沥青混凝土,则在清扫过程中要注意不可用水进行冲洗。在确定加铺层混合料级配时,应预先了解不同级配类型的使用性能,目前常用混合料级配的使用性能如表1 所示。
表1 不同级配混合料主要使用性能
2.2 橡胶沥青撒布
为了使加铺层有良好施工质量,必须使用专门的机械设备进行施工。施工开始前应先做好现场清理,在原路面撒布橡胶沥青之前,需对施工断面实施拉网式清理。现场施工人员应排成一列,借助便携式空气压缩机清理整个施工断面。如果原路面的污染情况较为严重,则在路面清理过程中要注意防止对周围自然环境造成太大影响,宜借助专门的清扫车进行清理,并在必要的情况下进行洒水冲洗,但之后要通过严格的控制措施使路面达到干燥状态,为加铺层的施工创造良好条件。在沥青撒布前要做好如下各项准备工作:一是确定撒布车的行驶速度和泵速;二是保证撒布嘴能够有效工作;三是确定撒布温度、宽度,以及纵向搭接具体位置;四是备好在横向搭接处理过程中使用的土工布或油毡[5]。
橡胶沥青撒布开始前必须认真处理下承层,使其保持干燥与洁净,如果施工中突然降雨,则需要在下承层表面干燥后才能重新开始撒布。撒布时,撒布车必须匀速行驶,使转速保持稳定,确保撒布均匀、充分。撒布时应注意做好接缝处理,包括横向接缝与纵向接缝,对于横向接缝处理,除了要和前次施工部位良好衔接,还要防止和前次施工断面发生重叠。基于此,在每次撒布开始前都要在撒布段上覆盖一层油毡,以此防止再次撒布过程中发生重叠。对于纵向接缝,在处理前要先明确沥青撒布具体原理,采用扇形喷头撒布[6]。
2.3 碎石撒布
撒布用的碎石应提前过筛,使其粒径单一,粒径超出允许范围的石料,其含量应控制在总量的10%以内。当公路的技术等级较高或碎石中粉尘含量相对较高时,需要在碎石撒布前进行水洗。将碎石处理好后,将其单独堆放于硬化后的场地上,并注意防尘、防雨,以免造成二次污染[7]。碎石撒布开始前,建议在拌和楼中对碎石实施预拌,其主要目的在于以下两点:其一,避免碎石撒布过程中产生的粉尘造成环境污染;其二,保证撒布温度,确保和防水黏结层之间良好结合。在正式撒布碎石之前,应先进行试撒,以确定料车行驶速度、倾角与撒布数量。若以石灰岩为石料,则当其规格为13.2~16.0mm 时,撒布量需要控制在10~12kg/m2范围内;当其规格为16~19mm 时,撒布量控制在12~14kg/m2范围内。将橡胶沥青均匀撒布到位后,应立即进行碎石撒布,确保沥青与石料之间黏结良好。在进行大规模施工时,为保证施工效率,每台沥青撒布车应分别配备足够的石料撒布车。
2.4 碾压
对碎石封层进行碾压的主要目的在于确保撒布完成后的碎石达到稳定状态,使其间隙达到最小,并使石料进入沥青中足够深度,确保碎石之间良好嵌锁。通常采用胶轮压路机进行碾压,因为采用双钢轮压路机进行碾压时会压碎石料,导致级配细化。将碎石撒布完成后,应尽快借助胶轮压路机将石料碾压成型。碾压完成后尽快开始混合料摊铺,两者的间隔时间要控制在24h 之内,其间应封闭交通,防止防水黏结层被二次污染。
3 结语
综上所述,大中修是当前公路沥青路面养管的重要内容,以上对公路沥青路面大中修质量控制进行了初步分析与总结,旨在为实际的公路工程沥青路面大中修施工提供技术参考,保证最终的沥青路面大中修施工质量和效果,延长沥青路面的使用寿命。