復(fù)合式高速公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)探索

時間:2022-03-09 10:35:40

導(dǎo)語:復(fù)合式高速公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)探索一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

復(fù)合式高速公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)探索

摘要:復(fù)合式路面是指面層由兩層類型與力學(xué)性質(zhì)均不同的結(jié)構(gòu)層通過復(fù)合形成的新型路面結(jié)構(gòu),例如水泥和瀝青混凝土兩種結(jié)構(gòu)層通過復(fù)合形成的路面。為解決高速公路復(fù)合式路面養(yǎng)護(hù)問題,對斷板、脫空和裂縫三種復(fù)合式路面常見的病害,提出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)處理技術(shù),明確不同養(yǎng)護(hù)技術(shù)的要點(diǎn),以提高高速公路復(fù)合式路面的養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平,為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞:高速公路;復(fù)合式路面;養(yǎng)護(hù)技術(shù)

水泥和瀝青混凝土兩種結(jié)構(gòu)層通過復(fù)合形成的路面具有剛?cè)嵯酀?jì)的特點(diǎn),即除了有剛性路面在耐久性等方面的特點(diǎn),還能發(fā)揮出柔性路面具有的舒適性特點(diǎn),將其應(yīng)用于高速公路,能較好地滿足當(dāng)前的通行要求,表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。但該結(jié)構(gòu)會提高路面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,一方面可能更容易產(chǎn)生一些病害,另一方面對病害的分析與處理也提出了更高的要求。因此,為適應(yīng)這種新型路面的大范圍應(yīng)用要求,有必要對該路面的養(yǎng)護(hù)技術(shù)加以分析,針對不同類型的病害,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出有效的養(yǎng)護(hù)處理技術(shù)。

1斷板處理

在混凝土產(chǎn)生斷板問題后,并不意味著完全失去功能和使用價(jià)值。為有效延長其使用壽命,減少修補(bǔ)方面的費(fèi)用,可按照其斷裂程度將混凝土板分為以下三類:第一類為輕微斷裂,存在裂縫,但沒有剝落或只有輕微的剝落,當(dāng)沒有封縫時,縫寬在3mm以內(nèi),而在封縫以后,縫寬不限,但效果應(yīng)良好[1]。第二類為中等斷裂,存在裂縫,且伴有中等剝落,當(dāng)沒有封縫時,縫寬在3~25mm范圍內(nèi),而在封縫以后,沒有剝落現(xiàn)象,但填縫材料被破壞,將整個板最多分成3塊,同時均為輕微裂縫。第三類為嚴(yán)重?cái)嗔眩嬖诹芽p,且伴有嚴(yán)重剝落,當(dāng)沒有封縫時,縫寬超過25mm,整個板被分成至少3塊,裂縫嚴(yán)重程度超過中等,存在錯臺或裂塊有活動的跡象?;诖耍谔幚頂喟宓倪^程中要根據(jù)具體的破壞程度進(jìn)行區(qū)別對待,常用處理方法包括以下3種:(1)裂縫修補(bǔ):針對輕微斷裂,可通過灌入黏結(jié)劑來修補(bǔ),灌入方式主要有噴嘴灌入與鉆孔灌注兩種。其中,前者適用于在冬季對通車路段進(jìn)行裂縫修補(bǔ),具體的操作工序?yàn)椋毫芽p清理→設(shè)置灌漿嘴→封縫→灌縫材料配制→灌縫→加熱增強(qiáng);后者則用于非冬季,其具體操作工序?yàn)椋毫芽p清理→鉆孔→灌縫材料配制→灌縫[2]。(2)局部修補(bǔ):按照規(guī)范的要求,混凝土板可采用先鋸除部分條塊后增加罩面的方法來修復(fù)。沿橫向?qū)⒈砻媲虚_至少7mm深,在與斷板相垂直的方向上增加30cm的長度,沿與斷板橫向平行的方向綁扎直徑不小于6mm的螺紋鋼筋,再在鑿出的坑槽底面均勻涂抹一層水泥漿,然后澆筑顏色與斷板一致的具有補(bǔ)償收縮特性的混凝土,最后進(jìn)行表面修整。(3)換板:對嚴(yán)重?cái)嗔讯?,因裂縫部位已經(jīng)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的剝落,且還有可能產(chǎn)生錯臺或斷塊,所以此時直接對該板進(jìn)行更換更加妥當(dāng)。

2脫空板處理

經(jīng)過路面情況調(diào)查,在板保持完好的路段,降雨時車輛從板上經(jīng)過后會有白漿從縫中冒出,導(dǎo)致該問題發(fā)生的根本原因?yàn)榛炷涟瀹a(chǎn)生脫空,在路面上的雨水通過板縫進(jìn)入內(nèi)部后,受車輛荷載作用造成沖刷、摩擦與撞擊。通過現(xiàn)場開挖可以看到,很多地方混凝土板依然完好,而水泥混凝土板卻和基層嚴(yán)重脫空,處在板縫位置的基層甚至產(chǎn)生了破碎與松散。在輕微翻漿的部位,可通過壓漿處理,但施工前要做好彎沉檢測,同時在現(xiàn)場準(zhǔn)確標(biāo)出待處理位置[3]。壓漿材料要具備下列幾項(xiàng)特征:其一,顆粒粒徑應(yīng)較小,以提高流動性,從而順利進(jìn)入板底部的空隙范圍;其二,收縮性不能太強(qiáng),以填滿板底部的空隙;其三,強(qiáng)度高,可承受板體自重與車輛荷載反復(fù)作用。通過大量的實(shí)驗(yàn),可使用水灰比相對較低的水泥粉煤灰漿。鉆孔采用鉆孔取芯機(jī)進(jìn)行,制漿采用灰漿拌和機(jī)進(jìn)行,壓漿采用灰漿泵進(jìn)行,并用膨脹螺栓進(jìn)行緊固。壓漿施工工藝流程為:(1)定位:以外觀檢查結(jié)果與彎沉檢測結(jié)果為依據(jù)確定唧泥脫空板具體位置,并畫出相應(yīng)的鉆孔位置。(2)鉆孔:借助鉆孔取芯機(jī)嚴(yán)格按照畫出的孔位進(jìn)行鉆孔,孔深按照板厚控制,孔徑與壓漿頭直徑應(yīng)相符,一般要比壓漿頭的直徑大1~2mm。(3)制漿:根據(jù)設(shè)計(jì)確定的配合比采用灰漿拌和機(jī)進(jìn)行制漿,到漿液中沒有灰團(tuán)為止,在漿液使用過程中也應(yīng)進(jìn)行連續(xù)攪拌,以免發(fā)生沉淀。(4)壓漿:借助灰漿泵通過壓漿孔將灰漿壓入板底,此時的壓力一般按照2MPa控制,到鄰孔或接縫開始溢漿后結(jié)束,也可根據(jù)板塊是否輕微上升判斷壓漿是否到位。壓漿時,為防止其他孔溢漿,可使用圓形木塞進(jìn)行封堵,以免壓力散失導(dǎo)致無法壓滿。將注漿孔上的壓漿頭拆除后也應(yīng)使用木塞將其封堵,以免灰漿發(fā)生反流。(5)壓漿孔封堵:將堵孔用的木塞拔除以后,應(yīng)使用灰漿將孔封堵嚴(yán)密。(6)交通控制:壓漿結(jié)束后禁止車輛通行,在灰漿強(qiáng)度不低于5MPa時,即可開放路段的交通,通常需要3d以上的時間。(7)彎沉檢測:在壓漿結(jié)束后3d,開始彎沉檢測,如果彎沉的檢測結(jié)果超過0.3mm,則要重新進(jìn)行鉆孔和補(bǔ)壓[4]。壓漿技術(shù)能有效處理脫空,不僅效果顯著,而且操作簡單、經(jīng)濟(jì)合理。此外,在保證漿液和易性的基礎(chǔ)上,適當(dāng)降低漿液的水灰比,同時摻加適量外加劑,還能起到減少收縮的作用,使其更好地填充板底空隙,增加早期強(qiáng)度,縮短交通封閉的時間。當(dāng)現(xiàn)場配備了性能較強(qiáng)的壓漿機(jī)時,還可在壓漿材料中適當(dāng)添加一些中細(xì)砂,以增強(qiáng)灰漿硬化后的抗折性。

3裂縫處理

路面裂縫以反射裂縫居多,既包括橫向又包括縱向。其中,縱向裂縫產(chǎn)生原因?yàn)槁坊蚧鶎邮┕ご嬖趩栴},可通過填充嵌縫料來處理;如果縱裂發(fā)展速度很快且長度很大,應(yīng)制定工程措施進(jìn)行處理,如增設(shè)擋墻等。橫向裂縫在處理過程中應(yīng)盡可能早地將附近縮縫切斷,將裂縫切割成V字形,然后用填充物將其填充密實(shí),此外要關(guān)注裂縫的發(fā)展情況。水通過裂縫進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部是造成其他病害的重要原因,應(yīng)及時處理,避免水從裂縫進(jìn)入基層中,裂縫可采用以下幾種方法處理。(1)對于輕微裂縫,即縫寬小于5mm的裂縫,應(yīng)在將縫隙中垃圾雜物清理干凈后,采用瀝青砂等材料進(jìn)行封縫。對于縫寬小于5mm且保持順直的橫縱向裂縫,需利用開槽機(jī)開出一個寬度為13mm,深度和寬度之比在1∶1以內(nèi)的矩形槽,然后用空氣壓縮機(jī)將槽內(nèi)浮塵清理干凈,用密封材料將其灌平[5]。(2)對于重度裂縫,即縫寬超過5mm的裂縫,應(yīng)清除已經(jīng)松動的部分,然后在相對干燥的條件下在裂縫內(nèi)壁涂抹一層瀝青,之后將瀝青砂填入縫內(nèi),填滿后用細(xì)砂覆蓋。對于縫寬超過5mm,且存在支縫、形狀不規(guī)則的橫縱向裂縫,應(yīng)借助開槽機(jī)開出一個寬度不小于50mm的矩形槽,槽深應(yīng)達(dá)到整個面層的厚度,然后用空氣壓縮機(jī)將槽底的浮塵清理干凈,再用改性熱瀝青進(jìn)行填充,同時在板縫上粘貼一個寬度為15cm的抗裂貼,最后用AC-16I混合料將其填充平整并碾壓密實(shí)。(3)對于網(wǎng)裂與角隅破壞。首先要確定導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的具體原因,然后采取針對性措施加以處理。若裂縫是由于基層強(qiáng)度不滿足要求產(chǎn)生的,應(yīng)通過開挖基層來根治;若裂縫是由于面層自身強(qiáng)度問題產(chǎn)生的,則可在部分產(chǎn)生開裂的傾向后,通過填充乳劑加以處理;如果裂縫產(chǎn)生了面積較大的擴(kuò)展與移動,則要通過罩面的設(shè)置來維修;當(dāng)裂縫的實(shí)際分布范圍很大,使修復(fù)比較困難時,可考慮更換新的面板。當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)角隅破壞時,應(yīng)及時使用乳劑進(jìn)行填充,以免水分進(jìn)入,若該部位因受到車輛荷載被嚴(yán)重破壞,則要將破壞的部分及時清理干凈,然后用新拌混合料進(jìn)行替換[6]。在裂縫處理中,應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,具體包含以下幾個方面:在開槽完成后必須將槽底清理干凈,以免浮塵、碎屑的存在影響槽底和槽壁與填料之間的黏結(jié);對于水泥混凝土板的板縫,要用改性熱瀝青進(jìn)行灌縫處理;在施工結(jié)束后,應(yīng)確保裂縫修補(bǔ)位置有良好的平整度;在沒有特殊要求時,裂縫修補(bǔ)要在縫隙相對較寬的情況下進(jìn)行[7]。

4結(jié)語

綜上所述,復(fù)合式路面因其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因此,準(zhǔn)確測定不同結(jié)構(gòu)層的層厚、彈性模量,并及時發(fā)現(xiàn)混凝土板存在的病害,明確不同結(jié)構(gòu)層實(shí)際受力狀態(tài),仍需要通過進(jìn)一步的分析和研究。本文提出幾種復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)常見病害的養(yǎng)護(hù)處理方法,可為同類復(fù)合式養(yǎng)護(hù)工作提供參考。

參考文獻(xiàn):

[1]林利聰.渝湛高速公路路面使用性能預(yù)測及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)研究[J].公路與汽運(yùn),2020(4):160-163.

[2]李世龍.廠拌熱再生技術(shù)在福寧高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用[J].福建交通科技,2020(1):10-12.

[3]李運(yùn)華,李珍,原華.基于Novachip超薄磨耗層的高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].公路工程,2019(5):156-161.

[4]朱歡,龍景彪,張凱.項(xiàng)目級高速公路路面養(yǎng)護(hù)維修路段選擇方法研究[J].公路與汽運(yùn),2019(3):173-176.

[5]陳少文,展宏圖,吳傳海.高速公路瀝青路面損壞狀況評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及養(yǎng)護(hù)評價(jià)指標(biāo)研究[J].公路與汽運(yùn),2017(1):129-132,135.

[6]張金喜,孔祥杰,韓丁丁,等.不同養(yǎng)護(hù)模式下的高速公路瀝青路面狀況指數(shù)預(yù)測模型[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2016(1):74-80.

[7]鄒國平,虞安軍,黃錚.基于多目標(biāo)遺傳算法的高速公路多目標(biāo)路面養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2007(7):30-32.

作者:劉婷婷 單位:河北高速公路集團(tuán)有限公司青銀分公司