王 翾 平凉公路事业发展中心华亭公路段工程师
现代交通事业的稳步发展使得公路施工项目变得越来越多,公路为城市交通提供着连接服务,但公路施工也经常会出现许多问题,养护技术是公路工程中的重点技术。基于此,本文对公路施工养护技术进行了简要研究。
公路路基路面施工是整个公路施工工程的关键所在,其质量不仅会直接影响到整体工程的好坏,而且会影响到后续养护工作的实施和整体运行寿命等。因此,要严格把控施工,比如要特别重视沥青路面施工,避免由于施工质量不佳而导致路面出现裂缝、波浪等。
公路路基路面施工中,路基施工是基础,路面施工是基于路基施工进行的,具体施工时要选择合适的施工技术,综合考量施工地点的地质构造、气候条件以及公路等级需求等。其中,路基施工要做好准备工作,明确路基填料和陡坡处理方式,确定路基压实的具体厚度与方法,做好排水处理,主要运用压实技术、强夯技术以及掺灰技术等多种处理技术。
路面施工中,首先要做好基层施工,然后进行规范摊铺压实。沥青混合料的摊铺施工应控制好温度,若温度不合理则容易诱发多种病害。压实的过程中要保证压实度符合要求,使用压路机来进行碾压,达到一定压实度后进行收光碾压。公路路基路面施工的质量控制重点在于材料控制与技术控制,材料方面要严格保证沥青用料达标,技术控制的关键点包括排水技术的合理运用与养护技术的长久落实[1]。
探究公路施工中产生的常见病害,主要应从地形、气候、水文以及实际工程技术质量等多个方面考虑,其具体的病害类型可以划分为松散类、裂缝类、变形类以及其他类等,具体成因也应当结合实际情况来分析。
松散类病害基本划分为2 种,一种是松散病害,该病害发生时路面的沥青与骨料会比较松软,甚至是出现逐渐流失的情况。这种病害可能发生在路面局部位置,也可能发生在整体路面表面,若是外部行车作用发生时,则会直接出现车辙轮迹。根据病害程度不同,松散类病害也分为轻微型和严重型,其中轻微松散表现为出现麻面及细骨料脱皮,严重松散则表现为粗骨料露骨、脱皮以及坑洞的情况。松散病害出现的内在原因可能是沥青材料与骨料之间的黏结性较差、沥青材料老化、沥青含量不足、骨料配比不合理以及压实度较低等。
另一种是坑槽病害,这种病害是指在外部温度与荷载作用下,沥青和骨料中侵入了部分路面水分,在水动力的影响下,骨料表面的沥青膜会出现脱离情况,骨料的粘结性下降,其路面就会产生被破坏的情况。坑槽病害根据表现形式不同还分为表面层坑洞病害、中面层坑洞病害、底面层坑槽以及局部表面网裂等。坑槽病害产生的内因是侵入的水分在沥青混凝土空隙中滞留,再加上路面的外部负荷,导致水破坏或水冲击现象的出现,最终诱发了病害问题[2]。
变形类病害基本也划分为两种,一种是车辙病害,这种病害在公路中经常出现,指的是路面轮迹处出现了纵向凹陷的情况。该病害的成因与外部荷载、工程质量以及气候环境等有关。例如,公路结构设计本身存在不足,导致其基层施工完成后存在缺陷,就可能出现结构型车辙病害。工程施工过程中的压实度不够或材料存在质量问题,亦或是外部负荷作用过大,也可能诱发压密型的车辙病害。当轮迹带由于外部荷载而产生洼变形时,路面材料会从凹陷处被挤压到两侧位置上,导致出现严重变形,两侧鼓起,这就形成了失稳型车辙病害。而磨耗型车辙病害,是由人为因素和环境因素综合作用导致的,其表现为路面磨损严重与骨料颗粒脱失。另一种是波浪及拥包病害,这类病害问题产生的主要原因是局部路面沥青材料出现位移,致使路面出现规律性起伏,一般为纵向起伏形式。这种病害的内因为实际施工的细料过多、油石比例过大,亦或是沥青混合料存在配比不合理及质量问题。波浪及拥包病害发生时会出现路面基层、面层失稳情况,直接影响到后续的安全运行。
公路路面的裂缝类病害可分为3种类型,一是横向裂缝病害,这种裂缝基本与路面中线相互垂直,并沿着路面呈均匀分布。具体可分为荷载类裂缝及非荷载类裂缝,荷载类横向裂缝产生可能是由于设计不足、施工质量颇差、路面车辆超载等情况,而非荷载类横向裂缝产生可能是由于面层内外温差较大、内外应力不均衡导致的。二是纵向裂缝病害,指的是与路面中线相平行的裂缝形式。纵向裂缝的产生一般是路基未均匀压实,或是沥青的分幅摊铺做得不好而导致工程质量较差,最终诱发裂缝病害。此外,路面受到外部水侵入后发生不均匀沉降,也可能会出现纵向裂缝。三是块状及龟裂裂缝病害,这种裂缝型病害也是当前公路路面的主要病害之一。其具体表现为横纵裂缝交互,形成网状结构,同时还可能伴有松散或变形问题,这种问题可能是由于公路路面强度未达标或是路面老化。
在公路路面的多数裂缝类病害以及松散类病害的处置过程中,冷补法养护技术是较为常见的处置方法。在该项技术应用的过程中,先是要确定实际坑槽的深度及面积参数,然后运用液动风镐或是气动风镐来进一步处理坑槽,对坑槽的边缘位置进行规整,控制纵边与公路达成平行,其横边则与公路达成垂直,且坑槽内壁要保证垂直度较高。值得注意的是,规整过程中要与原坑槽的面积进行对比,规整后的新坑槽较之旧坑槽面积稍显扩大,具体开凿的深度要保证路基的稳定性,确保一系列塌陷病害被完全清除。处理好的坑槽边缘应当无任何松动情况,不存在毛边,同时保证槽底、槽壁等位置上无任何粉尘或垃圾等杂物,提升处理质量。待坑槽修补完成后,对其墙壁与槽底使用喷灯来烤热及烘干,坑槽的表面要均匀涂抹上粘结油,最后将提前预制的热料倒入坑槽中即可。实际填入热料的过程中,要把控好填入的厚度,一般新填的部分应当比原本公路路面稍高。在填料完全硬化前,需要将填入部分按照从周边向中间的顺序来振捣压实处理,并注意处理的均匀性[3]。
热补法养护技术也常用来处理裂缝类或坑槽病害问题。该技术方法与冷补法相对应,其原理为使用热辐射板对原病害路面进行加热,再使用沥青热熔再生的方式处理,同时新加沥青乳化融入完成修补工作。首先划分需修补的区域,尽可能划分为一个矩形或是正方形结构,同时要遵守区域边缘与路面边线平行或是垂直的原则,最终确定一个修补范围。其次进行加热处理,加热过程中要控制好加热板与路面之间的距离,一般为15 ~20 cm,实际加热烘烤的时间控制在3~5 min分钟最适宜。最后待修补路面被加热软化后,快速使用热铁耙从周围向中间位置逐渐将软化部分耙松,然后使用乳化沥青材料快速喷洒修补,让旧的热熔再生沥青与新加入的乳化沥青融合完成整个修补,接着进行压实。
对于比较严重的公路路面裂缝问题,可采用局部填充法进行养护处理。该处置方法的原理为确认裂缝被处理到无杂物后,将热油材料以及乳化沥青材料灌入到裂缝中,若裂缝较大,则可添加一些沥青混合料来修补。在填充各种修补材料后,结合冷补法的压实原则,对其进行均匀的振捣压实处理,再使用烙铁封口,撒上砂料并将其铺匀即可。局部填充法进行公路路面养护的优点在于可以有效减少路面裂缝,减轻路面路基的损伤,同时能够提升整个路面的平整度,养护成本较低,且后续可以尽可能延长公路的使用寿命。
公路的变形类病害或裂缝类病害,在处置的过程中都可以运用罩面法养护技术。该项技术的主要原理为对出现病害的路面进行刨铣,将原本破损的路基重新填换,对病害位置重新覆盖上一层沥青层,从而有效地将病害清除。实际处理的过程中,需注意对防水层与黏结层进行合理养护,避免相同病害再次发生。罩面法的优点在于解决多种病害问题的同时,还能够进一步提升路面的平整度和抗滑性能,但需注意将养护周期延长,以达到较好效果。
路面再生法养护技术比较适合运用于病害种类较多且复杂的公路路面。该技术方法的原理为结合路面实际情况,选择运用就地再生方法或厂拌再生方法来修复多种病害问题。其中,就地再生方法主要是指在路面现场施工的地方,直接使用可现场热再生的可移动处理设备,先将原沥青路面进行翻挖处理,然后使用新的沥青材料、再生剂以及新骨料等进行混合配置,具体混合的比例应根据实际需求来定,最后将混合料进行铺筑,从而形成再生沥青路面。而厂拌再生方法则是指将原沥青路面翻挖后带回到拌合厂中,然后集中进行破碎处理,再使用再生剂、新骨料以及新沥青材料的混合料来进行现场铺筑,形成再生沥青路面。从目前的情况来看,运用厂拌再生方法较多,该方法设备的投资较少,混合料的质量也更有保障,但其存在着运输费较高、施工周期较长的不足之处,因此具体还需结合实际情况而定。
为尽可能防治公路路面出现的病害问题,公路养护技术运用还需采用一些管理措施,保证养护技术的落实到位及作用发挥,具体包括以下几点。
为促进公路养护技术有效性的实现,有关部门需加强日常检查和养护工作。首先,可以组织员工开展理论学习与技能培训工作,针对现场的常见技术进行交流,从而提升相关工作人员的业务能力,满足当前公路现场日常养护的实际需求,培养出一支优秀的公路养护工作团队。其次,建立起养护工作人员的考核制度,将实际养护效果纳入对养护工作人员的考核内容范围,还要考察养护人员的工作态度,确保其遵守各类公路养护规则。再次,进一步强化巡检工作,提升巡视频率,及时将公路风险源排除,有效避免病害问题的发生。最后,把控养护工作的细节,比如冬季养护需在秋季提前进行,这样才能够保证养护效果,避免发生返工情况。同时,相关施工单位要对采购部门严格监管,避免出现采购的材料质量出现问题,从源头上预防公路路面病害情况的出现[4]。
微表处理技术在公路养护工作中的应用较为广泛,该项技术能够保证断面的均匀性,防止原路面基层被破坏,发挥出较好的养护作用。其使用的是高分子改性乳化沥青材料、添加剂以及碎石材料的混合料,将该混合料直接摊铺到原路面上,能够进一步提升路面的防滑性能,一些细小的病害问题也会被清除,减少了后续的公路养护成本。
公路养护工作会受到多种外部因素的影响,像环境因素与气候因素,因此应当针对公路病害防治养护开展有效的组织规划,还需考虑施工成本问题。例如,在实际养护工作开始前,明确公路具体情况,提前做好养护材料与养护设备的准备工作,还需明确养护与病害防治的具体工程量,保证养护规划切实可行并有效落实,进一步提升公路质量。而且公路养护的设备还需进行定期检查,避免在工作时出现运行不良问题,同时还要做好设备存放管理,为后续工作开展奠定基础。此外,公路养护的管理与防治还需实施管养结合模式,即保证养护工作与管理工作协调进行并提升规范性,从而提升公路的建设成效。
由本文分析可知,公路路面常见的养护技术包括冷补法养护技术、热补法养护技术、局部填充法养护技术、罩面法养护技术以及路面再生法养护技术等。由于公路施工中的养护技术是有效预防和处理公路病害问题的手段,而且其合理应用和管理都会影响到公路质量及后续运行的效果,因此应当严格把控。