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公路沥青路面病害及养护施工技术探究

公路沥青路面病害及养护施工技术探究

摘要:沥青路面是一种常见的路面结构形式,伴随时间的不断延长,在行车荷载和自然因素作用下,沥青路面容易产生病害问题,采用合理的措施方法能够有效延长公路的使用寿命。为此,结合具体案例,在全面了解路面病害原因的基础上,提出了相应的养护措施。

关键词:沥青路面;养护措施;病害调查

1工程概况

某改扩建工程,运营多年,行车道总体状况较差,需改造处理当前病害路段。由于本路段交通量大,为快速开放交通,决定采用早强型地聚合物注浆材料进行加固处置,此类材料具有凝结硬化快、早期强度及抗压强度高等特点,将其用于沥青路面病害养护施工可达到良好的应用效果。

2公路沥青路面病害调查及原因分析

2.1路面病害调查情况

根据现场路面调查情况分析,本路段存在坑槽、龟裂、沉陷、裂缝等病害,为了检查路面病害的实际情况,可通过路面承载力、层间脱离两方面出发,具体调查结果如下。1)承载力方面。当前,在路面承载力检测当中,主要采用的方法包括:自动弯沉仪、激光式高速路面弯沉测定仪、贝克曼梁法等。本文以贝克曼梁法进行路面承载力测定。贝克曼梁法是指利用载重汽车加载路面,由百分表对车辆从测点前、后通过的数值进行计算分析,由此获取回弹弯沉值。弯沉值的大小直接反映了路面承载力的实际情况,通过检测,本路段路面左轮弯沉值平均值为35.0(0.01mm),右轮弯沉值平均值为32.5(0.01mm),由此说明本路段已出现了较大强度损失。2)层间脱空方面。为了查看路面结构层是否完整,本文采用了钻芯取样阀,通过芯样可知,路面的面层沥青厚度为8~12cm,其中部分沥青面层芯样完好,可成型,且具有良好的基层结构。但局部路段病害较为严重,出现了层间结合处脱离情况。

2.2路面病害原因分析

通过分析,本路段存在路面承载力下降,层间脱离等病害,究其原因在于以下几点。1)横向裂缝。温度应力是横向裂缝产生的直接原因,当温差较大的情况下极易引发裂缝病害发展。随着时间的延长,公路原材料老化程度越来越严重,路表抗裂能力持续降低,在温度应力的影响下,路面极易产生横向裂缝。2)带有沉陷的裂缝。若早期反射裂缝处治不到位,当遇到降雨时,水将会沿着裂缝渗入路面基层,进而降低基层之间的粘结效果,大幅降低路面承载力,此时需要补强基层,有效封闭反射裂缝。3)网裂。当沥青基层粘结性严重下降或全部消失的情况下,路面便会产生网裂病害。若只有网裂病害,需封闭裂缝;若还存在沉陷等病害,则说明基层已出现了脱空情况,需及时进行有效处治。4)坑槽。当一些杂物、离析土层掺加到沥青路面混凝土内时,极易出现路面坑槽病害,此时需进行及时处理。若因为路面开裂引发的坑槽病害,须补强处理,并封闭裂缝和修补坑槽。5)路基病害问题。通常情况下,雨季时,由于降雨较多,路基极易产生不均匀沉降,甚至出现较多裂缝病害,此时可通过注浆加固开裂或脱空部位,进一步提升面层与基层的粘结作用,有效封闭表层裂缝,防止因雨水下渗再次出现开裂现象。

3公路沥青路面病害及养护施工技术要点

根据本工程实际情况,可采用地聚合物注浆补强加固处理路面病害,在施工中,必须做好各项施工准备,规范施工流程,提高施工技术水平。

3.1施工准备

施工前,须详细检查进场材料的质量证明文件,比如使用说明书、检验报告、出厂证明等。待保证聚合物注浆材料各项性能均可满足施工规定后,才能用于施工。针对地聚合物注浆施工要求,为了确保工程质量,当路面存在唧浆、沉陷、开裂宽度大于5mm的病害时,需选取点位布设注浆孔。在注浆加固时,应先检测路面弯沉和动态变形模量,分级处理修补路面的各个路段。根据病害情况合理划分,可分为良好路况段与病害路段,并对两类沥青顶面的指标进行测定,比如弯沉代表值、弯沉平均值等。若在病害路段,弯沉值小于良好路况实测值,需根据路面具体情况灵活调整注浆孔位。待处置之后,同样需要检测路面弯沉指标,直至满足设计要求。

3.2注浆设计要点

在改性地聚合物注浆设计前,需要对所修补路段的路面结构层情况、材料情况、厚度、强度等进行详细检测,待确定病害原因之后,才能保证设计的合理性。根据施工现场具体情况,需采用梅花形布设,可设于轮迹带。孔排距设定为1.6m,孔间距设为1.8m,孔径为50mm。

3.3地聚合物注浆施工

按照从外向内的顺序进行注浆施工,可采用隔孔跳注的方式。严格按照设计要求配制注浆材料,保证配合比准确。技术人员打开注浆泵,并根据浆液泵送实际情况调整压泵压力大小,待泵送压力稳定时(≤0.8MPa),将地聚合物浆液持续稳定地进行泵送灌注。过程中,要保持泵送的密实性,浆液材料一旦冒浆或溢出,则需要立刻停止,待孔隙中多余气泡排出,再继续注浆直至结束。注浆完毕后采用木塞对孔洞进行封堵。待注浆养护一段时间后,便可开放交通。

3.4注浆效果检测

1)承载力检测分析。作为柔性结构,沥青路面的变形能力较强,因此,在长期行车荷载在,路面荷载将会直接传递到基层,基层性能的优劣将会直接影响面层的使用寿命。为此,施工结束后,须及时检测基层的性能。在道路性能检测当中承载力是一项十分重要的指标,对于道路状态评价意义重大。为此,在注浆1d、7d时,对于原路面病害部位采取动态弯沉仪进行弯沉检测,通过对比分析注浆前后的检测数据,可判定地聚合物注浆加固是否会影响有病害路面的承载力。注浆加固前,测得弯沉平均值在32.5(0.01mm)以上,且占所有点位比重的80%以上。待地聚合物注浆1d后,1d后左、右轮弯沉代表值明显降低。处置7d后,弯沉值平均值为24.3(0.01mm),弯沉值在32.5(0.01mm)以上的为0;30(0.01mm)以下的点位占比超过85%,由此说明,采用注浆加固施工后,可以大幅增强修补路面的力学性能,大大提升抗压强度,且路面承载力状况良好。在注浆后1d、7d后,路面弯沉值下降明显,由此说明,注浆材料的应用可以有效改善病害路面力学性能,全面提升其抗压强度。同时,注浆加固7d之后,路面病害修补部位左、右轮弯沉值有一次降低,但整体来讲,下降幅度较小,和注浆后1d弯沉值相差不大。表明在短期内地聚合物注浆材料可以起到加固强化路面的效果。针对局部较大弯沉值且病害严重路段,地聚合物注浆后,弯沉值下降幅度明显高于一般病害路面,表明相比病害较轻路段,病害较严重路段注浆处置效果更好。由此说明通过注浆加固施工后,不仅有助于提升路面承载力,同时,还可以有效改善沥青路面使用性能。2)探坑观测处理效果。为了深入掌握地聚合物注浆之后,浆液在路面结构当中的分布情况,需要对地聚合物加固效果进行综合评价,在检测当中可采用探坑观测法。注浆养护1d后,沥青路面不明显裂缝部位未见地聚合物浆液,在松散基层部位可见一定量地聚合物,脱空区域发现注浆材料较多。同时,有少量灰色地聚合物注浆材料注入了碎石基层和底基层部位,表明旧路面当中碎石基层和底基层之间粘结能力不足,当地聚合物材料注入后,可以起到结构补强的效果。

4结语

沥青路面具有行车舒适、路面平整、维修方便等特点,因此在我国高等级公路中得到了广泛应用。然而,随着使用时间的持续增加,在车辆荷载和气温变化等影响下,很多路面出现了病害问题,为此,必须结合具体情况,合理选取养护施工方法,改善路面使用性能。

参考文献:

[1]汪银付.对高速公路路面病害成因及养护技术措施的探讨[J].大科技,2019(20):105-106.

作者:杨瑞雪 朱珂 单位:中交国通公路工程技术有限公司