摘要:如目前,公路工程正从新建转向养护,特别是预防性养护,对保证公路施工性能、延长公路使用寿命具有重要作用和意义。微表处是在稀浆封层基础上不断发展起来的一种路面预防性养护技术。其原理是将石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外加剂、水按设计确定的比例混合,然后均匀连续地分布在路面上,从而消除路面的初期病害和损坏,提高路面的使用性能。
关键词:公路工程;预防性;养护;施工技术;应用
1 公路工程容易出现的质量问题
1.1 裂缝问题
例如,在公路工程施工过程中,由于原材料质量不合格、配合比不合理、车辆荷载、降水等自然环境影响,可能会出现裂缝。裂缝的出现不仅影响了公路工程的外观,而且制约了车辆的顺利行驶,增加了养护费用。
1.2车辙
公路项目通车一段时间后,由于长期受车辆荷载的影响,再加上降水等自然环境的作用,路面上有许多大小不等的凹坑,长度可达数十米,宽度可达十厘米以上。如果不及时修复,车辙问题将变得更加严重,影响车辆的安全行驶。
1.3油闪
公路通车后,在高温天气、车辆荷载等因素的共同作用下,沥青路面可能发生水淹。一般来说,造成油浸的主要原因是道路上车辆过多、车辆严重超载、降雨量过多和环境温度过高[1]。此外,在沥青混合料配合比设计过程中,一些施工人员忽视了对原材料质量的有效控制,混合料拌和不到位,和易性和压实度差,也会导致沥青路面出现泛油问题。
1.4松散问题
松脱也是沥青路面常见的质量问题之一。主要原因是骨料中的泥浆含量过高。在搅拌过程中,沥青与过多的泥粉接触,使沥青难以与骨料充分接触。因此,沥青与骨料之间的结合度不够,难以有效融合。公路项目一旦通车,路面沥青混合料骨料在车辆荷载的反复作用下容易脱落,导致路面松动问题。另外,混合料密实度较差,不能满足施工技术规范要求,粘结力不强。此外,车辆荷载、自然环境等因素的共同作用也会导致骨料脱落和路面松动。
2 公路预防性养护施工技术
2.1 路基预防性养护
2.1.1路基翻浆的预防和维护
2.1.1.1 工程路基翻浆预防性养护主要采用换填处理、铺设隔离层、铺设保温层、设置边沟和盲沟四种方法。换填处理是指用优质土换填既有路基土。当路基养护中出现泥浆翻浆时,采用这种方法。用于置换和填筑的土料应具有良好的水稳定性和稳定性,即冻融性和较大的强度系数。在换填施工过程中,注意路基承载力的变化,使其达到标准要求。换填厚度为冻结深度的70%~100%。
2.1.1.2铺设的隔离层位于地下水层和积冰层之间,防淤层上方。其主要功能是隔离地下水位的侵入。隔离层铺设厚度为0.2m。隔震层上端应设置碎石、粗砂、土工布等材料,以增加其承载力,下端应设置一定的拱度,以实现隔震层的功能;在工程路基处设置温度隔离层,保温层上部和路面底部用于隔离冷空气的输送;铺设材料为矿渣和矿渣,可混合铺设。保温层铺设厚度为0.2~0.5m,结合工程实际情况确定。
2.1.1.3 防止路基灌浆问题发生的最有效的养护方法是增加路基边沟的深度和宽度,以增强路基的排水性能。灌浆问题的主要原因是路基受到积水或地下水的干扰。通过增加边沟宽度,及时将路基积水排出路基,使水渗透压处于较低水平,从而控制路基含水量,保证路基干燥状态。边沟检修后,应保证边沟排水畅通,避免堵塞。
2.1.1.4路基换填处理完成后,在其下方设置盲沟或渗水沟。在春季冻融消化季节,路基中的游离水将增加。如果增加路基盲沟或渗水沟的数量,则可将所有自由水排出路基,以保证路基土的松散和干燥。盲沟采用高渗透性碎石材料,主要设置在边沟下端,达到截留和排放路基自由水的目的。
2.1.2 路基边坡养护
2.1.2.1路基边坡预防性养护施工主要是增加边坡的稳定性,防止雨水侵入边坡,影响本工程路基。因此,边坡养护施工可在旱季进行。土质边坡应先对边坡进行全面修整,清理雨水冲刷形成的沟壑,然后采用粘结性能好的土料,分台阶填筑压实。最后,可以在土壤边坡上种植根系发达的植物。选择的植物种类应适应当地环境的变化。种植后应定期浇水施肥,保证植物生长,以增加边坡稳定性,避免雨水侵蚀。
2.1.2.2石质边坡的预防性养护,首先对风化严重的边坡部位进行处理,清除所有风化层,直至达到密实的坡面,然后通过抹灰或喷射混凝土对边坡进行保护,以提高抗风化能力。最后,根据边坡的边坡情况,合理设置混凝土空心构件,并在空心处种植植物,以增加石材边坡的稳定性和美观性,防止环境入侵。
2.1.2.3在工程边坡维护过程中,对于存在滑坡问题的边坡位置,应及时清理石质边坡表面的碎石材料和土质边坡表面的滑坡土,然后检测边坡的承载力。当难以满足正常使用要求时,清理后可增设二次砂浆挡墙,并在挡墙顶部设置砂浆保护面,以实现边坡加固,避免滑坡复发。此外,应对边坡排水系统进行全面测试。当出现裂缝时,应进行抹灰和勾缝,以防止雨水通过裂缝渗入边坡结构。
2.1.3路肩维护
2.1.3.1 路肩的养护效果直接关系到路面的使用安全。如果路肩损坏,将直接导致路面开裂或坍塌。因此,应做好路肩的预防性维护。在路肩维护施工期间,应首先测试路肩的平整度,以保持其平整和坚硬。雨季过后,应控制路肩处的淤泥和堆积,及时清理积水,及时修补缝隙和凹坑,避免路肩变软。
2.1.3.2对于因积水冲刷而形成软路肩的路段,在养护施工时可在路肩内设置排水盲沟,及时排除路肩下积水。路肩内设置盲沟,盲沟采用塑料管形式,用无纺布包裹。对于坡度较陡的路段,可设置开放式截水槽,减少雨水的积累,并在路基表面铺设草皮,减少雨水冲刷的影响,增加公路的美观。
2.1.3.3在養护过程中,对于路肩过高影响路面排水的部位,可进行找平处理,降低路肩高度。平整施工应在雨后进行,并与边坡修复同步进行;对于路肩横坡过大的路段,在养护施工中可采用与原土性能相同的材料进行填筑,以减小坡度。雨季不得进行填筑施工,厚度较小时不得增加填筑厚度≥ 15cm,分层填筑压实。