翻浆处治的同时,重点做好公路纵横向排水、对路基易积水段采用养护措施及时排除积水,如降雨后及时组织道工清除路面积水;对部分路段采取工程措施如增设片石边沟或砼边沟,并每隔 300-500 米左右选择适当地形及时将边沟水排出路基以外。在雨季前,对养护的公路路况进行一次调查,对路面龟(网)裂严重的路段,易造成公路翻浆的路段,采取局部零星的沥青石屑薄层封面,厚度控制在 10mm 左右,沥青采用 140#-180#,用量控制在 1.2-1.5kg/㎡,在将原路面清扫干净后,均匀喷洒一层热沥青后利用碎石撒布车均匀撒布一层石屑,再用 6-8 吨轻型压路机碾压,同时加强养护成型,减少路面龟(网)裂病害和雨水通过路面裂缝渗入路基,从而减少公路翻浆的发生。省道 304 线泾甘公路庄浪县城至天水接头段 29 公里三级公路,旧路路基低、部分路段位于沿河路基和阴湿段,路面龟(网)裂
严重,2004 年、2005 年共计实施沥青石屑薄层封面 19 公里,对严重龟(网)裂短期内
得到有效的处治,该路段尽管为超期服役多年的老路,路基强度差,但近两年来与同类路相比公路翻浆较少。对于路面基层强度不足和温差引起的公路翻浆路段,主要是设置厚度 20cm 左右砾石或碎石隔离层,再做路面基层和面层;对于地下水位较高且路基潮湿的路段设置垫层或隔离层后,采用水泥稳定类基层或水泥粉煤灰基层,加强该类基层的养护,形成板体,减少公路翻浆。对于粉性土和粘性土路基的公路翻浆,这些路段主要位于平凉市的崇信、华亭以及关山路段,对于该类公路翻浆在处治上主要采取的措施是对严重公路翻浆路段深挖,平均挖深在 1.0 米左右,挖除公路翻浆土后,沿全幅路基宽度填厚 20-30cm 天然粗砂砾,然后在垫层上填砾石灰土 20cm,石灰剂量在 12%以上,再做路面基层面层。对于公路路堑段,一般由于地下水位较高,在公路翻浆处治上,在路槽下设置横向盲沟降低地下水位的同时,在路堑边沟地下设置纵向盲沟将地下水及时排出路堑外,以降低地下水位,在维修路面前均设置天然砂砾垫层或卵石隔层,2003年在省道 203 线平大公路神峪 43K-46K 段三处大拉槽路堑段,考虑到当地土质差(主要为红粘性土,含水量大)且当地降雨比较多的实际,在工程实施中,在路堑段设置横向、纵向盲沟,并采用 PVC 管将其一面壁上钻成
直径为 1cm 的小圆孔,置于盲沟下,并接通至路堑外,排除地下水,降低地下水位。盲沟设置间距 30 米,PVC 管采用直径 10 厘米并排 5 个为一组,从这几年养护看,一到雨季 PVC 管均有地下水渗出,路堑段没有发生翻浆病害。在公路翻浆预防性养护上,主要是提前做好公路翻浆段的预防性养护工作,防止路面在下年度春季出现大面的公路翻浆;采取的措施主要有对路面龟网裂严重段在雨季到来前,结合平凉市气候特点,一般在 6 月底前,对路面龟网裂严重段实施乳化沥青稀浆封层、热沥青撒铺罩面,封闭路面龟网裂等病害,减少雨季降水通过路面裂缝处渗入路面和路基内部;同时防止冬季雪水渗入路基路面内部,从而降低路基内地下水位,减少公路翻浆的发生。2003 年以来,结合平凉市沥青路面情况,每年均安排 25 公里左右的稀浆封层和撒铺罩面处理路面严重龟网裂等病害以减少来年公路翻浆的发生;其次,在汛期及时组织道工清除路基边沟、路面积水,在冬季降雪后及时清理路面积雪,防止或减少地面水通过路基路面渗入路基内部,滞留路基内部,在春融季节产生公路翻浆,造成路面破损。
4.2.7 坑槽的防治
按照公路路面坑槽发生的原因,对原路面基层质量达到要求仅仅是路面面层破损形成的坑槽,修补面层;对养护的原路面单层沥青渣油表处采用双层沥青碎石路面修补,下层采用中粒式沥青碎石(坑槽深度大于 6cm 以上时,采用粗粒式沥青碎石),上层采用细粒式密级配沥青混凝土,减少孔隙率,防止路面雨水的渗入;在坑槽修补形状上采取“圆坑方补、斜坑正补、补早补好”的原则,平凉市油路修补中,将原路坑槽边部适当扩大 10-20cm 左右,采用切割机将坑槽边部切割成几何形状规则(主要以长方形及长方形组合)的图形,切割的旧路面边部要垂直,然后清扫坑槽壁及坑槽底面,洒水湿润待稍干时在坑槽壁均匀刷一层粘层油,坑槽底均匀喷洒透层沥青,再修补面层;修补后的油面要求矿料级配、油石比适当(平凉市油石比控制在 4.5%-6%之间),表面密实,接茬平顺,与旧路面的高差不大于 5mm);对于 1999 年以后平凉市改造的二级公路路面修补上,由于原路面为双层式结构,路面较厚平均都在 7cm 以上,因此在面层修补上,取与原路面相同的材料进行修补,除与上述三级表处路面修补程序一致外,在这些路面修补上为防止新修补的油面发生推移或沿接缝渗水等,在修补上面层时,采取将原路面上面层边部四周再扩大 10cm-20cm 左右,在修补后的下面层及扩大切割的旧路面下面层上均匀喷洒 0.3-0.5kg/㎡的粘层油后,再铺筑上面层,形成嵌套结构,确保修补质量,从修补效果看,这种结构修补的油面外观好、接茬平顺,破损少,雨水难以沿修补边部渗入路基。对于路面坑槽段基层强度不足的路段,补强基层后再修补面层,修补面层的工艺与上述修补路面相同,对于基层的补强考虑到行车干扰等因素的影响,在工序衔接上要求紧密,对于路面基层采用拌和场拌和,在路面坑槽开挖后,及时拉到路面作业现场,铺筑碾压养护;尽量减少路面现场拌料及行车干扰的影响,确保基层处治质量。按照油路面修补补早、补好的原则,通过实践提出一般三级公路油路修补从挖坑、处治基层再到面层修补时间控制在一周以内,二级以上公路路面修补在不处理基层的情况下,要做到随挖除旧路面随修补面层,尽量减少间隔时间。按照“以人为本,以车为本”的服务理念,积极探索公路路面病害常温修补技术,积极采用快速修补油路的新技术(冷补技术、热再生技术等),做到公路路面病害随发生随修补; 2004 年以来,依托总段沥青贮油库引进江苏无锡的阳离子乳化沥青生产设备,采用乳化沥青在低温季节修补三级公路路面病害,对于三级公路路面修补基本上克服了低温季节不能修补路面的现状,体现了全年养护的思想,做到路面病害随发生随修补,减少因养护手段不到位造成的路面破损进一步扩大。
4.2.8 麻面和松散的防治
麻面的防治对于因嵌缝料散失出现的轻微麻面,在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。对大面积的麻面主要采用粘结性较高稠度较大的沥青均匀洒布在麻面路段,然后喷洒适当粒径的嵌缝料,碾压养护成型。松散的防治,主要根据松散产生的原因,及时进行处理;对于沥青用量偏少或因气温低,低温施工造成的沥青面层松散,主要采取先收集原路面上的松散材料待当地气温较高时重新拌和铺筑,对原三级公路表处路段发生的路面
松散,采用撒铺法处理松散部分油面,再用压路机压实并养护成型;对于由于公路路面超期服役原路面沥青老化失去粘结性而造成的松散,主要采取挖除松散的旧油面后,处理并补强基层,撒透层油(按 0.9-1.1kg/m2),再重新做面层,这些路段在总段养护的超级服役的三级公路出现较多;对于由于基层或土基软化变形而造成的路面松散,先处理土基和基层,待强度达到要求且养护成型后,再按照原路面结构重做面层;对于个别路段确因沥青与石料的粘附性差造成的公路路面松散,挖除松散部分油面后,采用碱性石料或在原石料中掺加阬剥落剂,提高沥青与石料的粘附性后再重做路面面层;平凉市还有少数沥青路面松散是由于沥青拌合设施落后,沥青加热温度过高导致沥青老化造成的,对于这些因素造成的公路路面的松散主要采取逐年更新沥青拌合设施来处理,目前已全部淘汰了落后的沥青加热设施,加强沥青拌合场人员培训,严格按照施工工艺控制沥青的拌合温度,防止沥青因加热温度过高造成的沥青老化,同时对已松散的路面重新进行修补。
4.2.9 泛油的防治
结合平凉市公路路面泛油的特点,主要采取以下措施:对于轻微的泛油路段,如沥青碎石薄层封面路段由于沥青撒布不均匀,部分路段洒油较多出现的泛油,主要是高温季节在泛油段撒铺一层石屑或粗砂,加强养护,养护一段时间若再出现局部泛油,再在泛油段撒一层粒径较细石屑或粗砂,并加强养护,直到成型不再泛油为止;对于严重泛油段,也可采取上述方法,加强养护,多次撒砂或石屑养护成型,需要注意的是每次撒砂要均匀,第一次采用粒径 5-10mm 的较粗的石屑或粗砂撒布,第二次采用粒径 3-5mm的较细的石屑或粗砂撒布,养护成型;对于由于面层沥青含量过高,且已形成软层的泛油段,对于面积较少,厚度较薄的铲除严重泛油段后,调整沥青用量和矿料级配然后重做路面;对于一时无法铲除的,主要根据严重泛油情况,均匀撒铺一层粒径在 15mm 左右的较粗碎石或更大的碎石,用压路机将碎石强行压入,同时加强养护待稳定后,再均匀撒铺一层粒径较细的碎石,直到养护成型为止。对于养护维修及大中修工程施工路段产生的泛油,主要是加强施工管理,严格控制沥青用量,沥青混合料的用量以稍小于设计的最佳沥青用量作为控制,以增加路面的压实度等措施减少路面的泛油[2]。
4.2.10 脱皮的防治
平凉市养护的三级公路脱皮主要表现为上封层局部脱落,上面层局部脱落,其次为表处段路面面层与基层分离。原因是基层与面层之间,面层与面层之间粘结不牢。在修补时主要采取面层与面层之间撒粘层油增强沥青层间的粘结力,面层与基层之间喷洒透层油增加基层与面层之间的粘结。对于个别纵坡较大的路段,由于频繁刹车造成路面面层推移形成的脱皮,先挖除路面,若旧路基层强度好,拉毛基层并撒透层油后,再铺筑面层,面层材料选择上尽量选用中粗结构。为防止路面脱皮的发生,在实施养护大中修工程时严格按照规范要求,在
基层与面层之间撒透层沥青、面层与面层之间撒粘层沥青以增强沥青层间及沥青
与基层之间的粘结,在重铺或修补面层时,应将基层清扫干净,防止基层与面层之间形成夹层。
4.2.11 啃边的防治
对于因路面边缘沥青面层破损而形成啃边,将破损的沥青面层挖除,在接茬处刷适量的粘层沥青,再用沥青混合料修补啃边。由于平凉市养护的三级以下公路较多,路肩多为土路肩,加之路面较窄,路肩强度低,在公路行车特别是会车时急易压坏路肩,造成路肩沉陷,路面边部下沉,破损形成啃边;对这类啃边主要采取补强路肩,将原土路肩逐年通过养护手段改造为砂砾路肩,对交通量较大,路面较窄的公路,有计划的加宽路面,将原 6 米或宽度不足 6 米的路面加宽到路面净宽 7.0 米左右,以减少行车特别是会车时车辆对路面边部和路肩的碾压,减少路面啃边的发生。对平曲线半径较小的路段特别是急弯路段适当对路面进行加宽,减少急弯段由于车辆会车转弯时造成的路面啃边;在啃边防治上,重点做好路面日常养护,通过加强日常养护来预防啃边的发生。
4.3 重视路面不平整度的处理提高公路服务质量
随着公路等级的提高,路网结构的改善,人们对公路交通提出更高的要求;路面平整度作为反映路面的两个主要使用性能之一,优良的路面平整度能保证大量车辆高速、舒适、安全地通行;路面平整度还对路面养护费用和使用寿命有着显著影响,路面平整度好,会延长路面的使用寿命,节约公路养护费用及对路上通行的各种车辆的维修费用;因此重视路面平整度无论从养护和服务质量来说,都非常重要。
4.3.1 路面不平整(平整度差)产生的原因
路面不平整产生的原因如下: (1)路基路面不均匀沉陷 主要有路基处理不当以及填土路基压实不够,桥涵段路基沉陷产生的平整度差[8]。如 X049 线平华公路,S304 泾甘公路安口至华亭段,S202 线华灵路灵台至渗水坡段部分高填方路基,由于施工时地基处理不当,路基压实不足,工程交工养护后,路基路面局部下沉变形,造成路面平整度差。
(2) 路面水损坏 路面表面水进入沥青面层使沥青路面产生唧浆、网裂、变形及坑洞等水破坏,以及沥青从碎石颗粒表面剥落,并使沥青混合料路面强度下降产生沉陷辙槽等,使路面不平整度增大。
(3) 半刚性基层质量不好,局部不成整体 由于基层施工单位施工技术、机械设备等原因,造成部分养护大中修工程甚至路网改造工程半刚性基层钻心取样时钻不出完整的芯样,在养护中,行车作用下由于基层强度差,公路交付使用后,在短期内路面平整度下降,路面变形严重,造成路面平整度差[7]。
(4)基层顶面平整度差,造成路面平整度差 由于养护维修工程施工等方面的原因,造成路面基层顶面平整度较差[17],加之,养护维修工程路面面层仅厚
4-5cm 左右,利用面层几乎不可能调整平整度,造成路面平整度差。
(5)由于沥青面层的原因,产生的路面不平整度差[9] 养护路线中沥青渣油表处路面较多,高温稳定性差,夏季易出现路面变软,产生油包拥抱,造成路面平整度差;近年来养护的沥青碎石路面,部分路段由于矿料级配较差、沥青用量偏大,沥青高温稳定性较差,在高温季节路面出现车辙、推移等病害,造成路面平整度差。
(6) 沥青路面早期水损坏 近年来修建的沥青混凝土路面交付养护后出现的横向裂缝、及早期破损,产生的路面平整度差。
(7) 沥青混凝土的不均匀性对路面平整度的影响 沥青混凝土的不均匀导致沥青路面面层的不均匀性大而产生的路面早期破坏,影响路面的平整度。主要原因为不同规格原材料颗粒组成的变异性大,沥青混凝土拌和厂管理方面的原因如从不同的料场进料,沥青混凝土路面施工(摊铺、碾压、矿料离析、施工温度等影响)。沥青路面施工的不均匀性导致路面交付使用后,强度级配密实度等差异性大,使路面路面早期变形损坏而产生的路面平整度差[9]。
4.3.2 路面平整度差的防治
沥青路面平整度差的防治措施,一是提高养护工程的施工质量,提高路基的压实度,对高填方路段彻底处治土基内的病害,保证每层路基压实的压实度和均匀性;提高路面基层的施工质量,如采用摊铺机铺筑路面基层,拌合场拌合基层料,合理确定压实设备,确保压实质量;加强半刚性基层的初期养护,防止和减少基层表面出现的温缩裂缝,施工时注意做好路面的压实、横向接缝、材料的均匀性,保证施工的连续性[1]。对旧路面进行罩面时,利用铣刨机铣除原路面上的油包拥抱波浪等病害,在罩面前对路面低洼处进行修补等措施,提高路面的平整度。二是对现有养护的沥青路面出现的拥抱、波浪、油包等病害采用铣刨机及时进行铣刨,减少路面不平整因素,提高路面的平整度;减少
车辆颠簸、提高车辆行车舒适度和安全度。
4.4 加强公路预防性养护,减少路面病害的发生
4.4.1 科学养护,及时维修,延缓路面老化
平凉市养护的三级及其以下公路,由于路面使用时间长,超期服役路段多,原路面结构薄弱,承载能力低,加之公路养护经费十分紧张,多年来处于被动养护的局面,路面早期病害得不到及时防治,养护手段和养护理念、方法跟不上社会发展和交通发展的要求。2004 年在查平凉市公路路况现状的基础上,对如何克服公路养护质量下滑的趋势,如何克服社会各方面对公路养护形成的不良影响,认真研究公路路面病害形成原因和养护上存在的问题,提出加强公路路面预防性养护的思想,如何预防公路路面病害,如何对公路路面早期病害及时进行防治。如对于公路路面早期出现的轻微裂缝、网裂等病害由于得不到及时防治,造成的路面进一步破损,如产生的路面坑槽、翻浆、松散等病害;对于这类轻微裂缝等路面初期病害过去在养护中不太重视甚至被忽视,在分析其危害性后,引起