崔慧军
(山西交通养护集团有限公司,山西 长治 047500)
某公路全长6.8 km,沿线地势较为平坦,年降雨量少,昼夜温差大。本公路工程建成通车时间较长,经勘查发现,本路段路基稳定性良好,强度可满足规定要求,且具有较为完善的排水及路基防护设施,未见结构性病害。在使用期间,仅对局部进行过灌缝、贴缝处治,但部分裂缝贴缝后,又再次出现了开裂现象,并有新裂缝产生。为了保证路面行车舒适及安全,必须在全面了解路面情况,做好调查工作的基础上采取切实可行的施工方案。
按照《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)相关要求,在路面病害调查当中,可根据路面病害类型、损坏程度、破坏范围、数量等进行统计分析,从而获取路面破损率及路面状况指数。本工程路面调查当中,调查范围分为上行和下行2段,长度均为6.4 km,共12.8 km。按照评定标准的“优、良、中、次、差”五个级别进行划分。调查结果如表1所示。
表1 路面调查评定结果
由此可见,路面无论是上行段,还是下行段,路面调查评定结果良好,评定标准均可达到优良级别,说明路面整体具有良好的状况。
经现场观测,在行车道分界线周围纵向裂缝较多,并多平行与行车道分界线,但局部也存在龟裂情况,但基本上为单条。通过查看工程以往资料,本工程为改建工程,现行路段多数是老路加宽。通过核对设计文件,老路路段、特殊路基处理路段等处都会连续纵裂缝情况,此外,新建路段同样存在此问题。就其原因在于新老路基拼接问题,亦或施工搭接问题,或者温度应力问题等等。
本路段基层以水泥稳定砂砾材料为主,基于项目所在地区的环境情况,在沥青及混凝土温缩作用下极易产生横向裂缝。作为一种温度敏感性材料,沥青材料温度下降过程中,很容易变硬、变脆,且产生收缩变形情况。一旦收缩拉应力在沥青混凝土抗拉强度以上,路面表面便会被拉裂,从而产生横向裂缝,因此,温缩裂缝、反射裂缝等是产生横向裂缝的直接原因。
本工程在纵横向裂缝以外,还存在少量其他病害,比如坑槽、泛油、拥包等。具体原因如下:(1)坑槽。在行车荷载的长期作用下,局部龟裂、块状裂缝由于裂缝部位应力集中,从而损坏路面,出现坑槽。(2)沉陷。在前期施工当中,因路面部分位置开挖回填压实度不符合规定,进而产生局部凹陷、变形情况。(3)拥包。由于沥青面层材料抗剪强度不足,从而产生拥包。(4)车辙。在本工程当中,行车荷载是造成车辙的主要原因。尤其是在夏季高温条件下,行车荷载反复作用下,很容易产生车辙。(5)松散。本工程通车运行时间较长,并未做好大修养护,沥青老化变硬,沥青和集料间粘结性降低等都是引发松散病害的因素。
根据上述分析,本工程通车运营已久,在行车荷载和自然因素的作用下,路面已出现了纵横向裂缝病害及其他少量病害问题。若不及时解决,势必会导致病害的进一步发展,进而影响路面的防水性能,损坏路面结构,增加养护成本和难度。因此,在全面了解路面状况的前提下,提出了三种维修方案,即同步碎石封层、雾封层、微表处。三种方案对比分析如表2所示。
表2 施工养护方案对比表
通过上述分析,基于多种因素考虑,决定采用微表处进行路面养护施工。本工程采用MS-3型微表处罩面施工方案。
为了保证微表处施工质量,需提前处理好原路面病害问题。根据病害损坏程度采取具有针对性的措施进行处理。
根据裂缝宽度大小,合理采取处治措施。(1)裂缝宽度5 mm以内,清理干净缝隙,可直接通过微表处罩面处理。(2)裂缝宽度5~20 mm,清理干净缝隙,并将两边松动粒料清理,随后通过灌缝处治,并通过微表处处理。(3)裂缝宽度在20 mm以上,挖除一定厚度沥青面层,清理基层顶面,撒铺透层油,并将粘层沥青喷洒于侧面,随后进行中粒式沥青混凝土铺筑,最后进行微表处施工。
当龟裂、网裂等病害轻微的情况下,可直接通过微表处施工。当病害较为严重时,需挖除面层,做好处理之后,才能进行微表处施工。
当为轻度车辙病害时可直接进行微表处施工,病害较重的情况下,可先填充车辙部位,待破乳后,通过胶轮压路机按照“外—内”顺序进行2遍压实,待保证碾压成型的前提下,方可作微表处施工。
通过铣刨机将拥包凸出部位铣刨掉,保证和路面高度一致,随后清理干净,最终采用微表处施工。
根据路面调查发现,本工程所存在的松散、泛油病害并不严重,可直接通过微表处施工。
微表处仅能用于路面表面保护层、磨耗层,厚度较薄,无法起到承重效果。因此,在施工当中,必须保证原路面强度良好,且做好施工质量控制工作。
按照路幅宽度进行摊铺箱宽度的适当调节,并根据该宽度由路缘部位进行放样,并将走向控制线准确划出。
在摊铺机相应料箱内准确放入不同材料,保证材料质量符合施工规定。
摊铺机装好料之后,与走向控制线准确对准,并做好摊铺箱厚度、拱度调整,保证摊铺箱紧紧贴合原路面。随后均匀喷出混合料乳液,进行摊铺施工,保证摊铺施工具有连续性,不得出现中断现象。
紧跟摊铺机后进行初步碾压施工,一定要保持安全距离,防治设备出现碰撞现象。此外,还要做好摊铺速度、遍数控制,不允许出现压实度不足,或者过度压实现象。针对局部大型设备碾压不到时,可采取小型夯实设备或者人工方式进行处治,保证碾压施工全面,且压实度满足施工规定。
待完成各道工序后,为保证微表处施工质量,必须做好路面性能检测工作。仅对路面抗滑性能进行分析,所得结果为构造深度平均值为0.76 mm,摆值为65.2 BPN。由此可见,所得结果均可满足规范要求,说明沥青路面采用微表处预防性养护处治后,具有良好的抗滑性能。
沥青路面因其行车舒适、平整性好、使用寿命长等优势在我国高等级公路中得到了广泛应用。然而,在交通量持续增长的今天,很多公路出现了早期病害问题,预防性养护施工早期病害处治的重要手段,具有良好的施工效果,尤其是微表处施工技术的应用,可达到快速修复路面,改善路面使用性能,延长道路使用寿命的重要作用。