高速公路复合式路面养护维修技术分析
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高速公路复合式路面养护维修技术分析
摘要:在高速公路养护过程中,应对沥青混合料路面的病害种类及原因进行实地考察,
将其分为结构损伤和功能损伤两种,并对其采取相应的修复措施。
与此同时,在养护工程中,要积极地采取预防性养护措施,对病害程度较轻的路段,采取加铺罩面养护技术,防止放射
裂缝的扩大,降低因后期大修而导致的费用浪费,以较低的养护费用获得最佳的养护效果。
关键词:高速公路;复合式路面;养护维修技术
1.工程概况
某高速公路路面结构为AC中粒式沥青混凝土+水泥混凝土+水泥稳定碎石+水泥石灰稳定土,该路面结构属于复合式路面结构。
在公路使用期间,未开展过大修工程,目前公路部分
路段的路面出现较为严重的病害,导致面层强度和平整度大幅度降低,影响行车安全性及舒
适性。
经过现场勘察可知,工程复合式路面破坏分为两类,一类为结构性破坏,包括断板、
脱空板、局部凹陷、错台等。
另一类为功能性破坏,包括车辙、麻面、泛油、松散、铺装层
剥落、局部网裂等。
2.复合式路面结构性破坏的养护维修技术
2.1.全厚修补
在维护和维护过程中,对于部分不能修复的路面结构损坏,要使用全厚度补强技术,将
耐久性裂缝、面板开裂和面板块开裂等较严重的路面损坏进行全面的修复。
(1)掺合料的
搅拌。
通过在水泥中添加促进剂,使其达到450—550kg/m,并在搅拌时添加2%CaCl2,以增
加混凝土的早强。
(2)对修复区进行识别。
在可见破坏区的两侧外延0.6m处划为全厚修复
区域,修复长度不少于1.8m,宽度不少于3.6m。
对于修复长度大于4.6m的部分,应加强加固,并设横缝;为避免对路面的损坏,使用金刚锯对修复区边缘进行锯切,锯切深度为13mm。
(3)清理掉老的铺装层。
用吊装方法清理混凝土,选择大型机械吊装,将混凝土分界面切
割后,将砼的大块分成若干个小块,吊装并带走;在拆除水泥面板后,应及时将地基上的松
散骨料清理干净,并将修复区域的积水排放干净,以确保地基的稳定性。
(4)浇注混凝土。
混凝土的坍落度为51—102mm浇筑后采用振动刮刀进行平整;全厚修补区的纵向和横向接缝
都要采用锯缝和填缝工艺,为了分散修补区表面受力,减少接缝剥落,缝深不能低于51mm。
(5)保持健康。
在混凝土浇筑完毕后,用聚乙烯膜对修复部位进行遮盖,以降低混凝土的
水分损耗,促进其迅速进入养护期。
2.2.断板处治
(1)轻微断裂修补。
在处理裂缝宽度小于3mm的轻微断裂时,先清理缝隙,准备灌缝
浆液,再用喷嘴将浆液灌入缝内,最后加热灌缝处,促使灌缝材料与裂缝处混合料粘结密实。
(2)中等断裂修补。
在处理裂缝宽度3~25mm的中等断裂时采用局部修补技术,沿裂
缝两侧20cm宽度放样,开凿成凹槽,凹槽深度为混凝土板厚1/2,垂直于中线。
清理凹槽,
沿中线平行方向用冲击钻打眼,打眼深至基层表面,清理孔眼,将Ⅱ型钢筋安放在孔眼内,
再用高强度水泥砂浆填充孔眼。
(3)严重断裂修补。
在处理裂缝宽度大于25mm的严重断裂时,因裂缝处出现集料剥落,混凝土板出现活动断板,因此采用整板更换的处理方案。
2.3.脱空板处治
工程的部分路段出现混凝土板与基层脱空病害,板缝附近的水泥稳定碎石基层呈现破碎
状态,导致路面翻浆问题较为严重。
在处理脱空板时,本次养护维修采用压浆处理技术,具
体施工技术要点如下:(1)压浆材料。
采用水泥粉煤灰浆液,水泥∶粉煤灰∶水的比例为
1∶0.5∶0.45,灰浆固化后的抗压强度不得小于5MPa。
(2)施工机械设备。
采用钻孔取芯机、灰浆拌和机、灰浆泵、膨胀螺栓等施工机械设备与工具。
(3)钻孔。
根据脱空板所在
区域确定钻孔位置,使用钻孔取芯机钻孔,钻至板厚深度,保证孔径与压浆头直径相差不得
超过2mm。
(4)压浆。
按照水灰比制备浆液,用灰浆泵将浆液从钻孔处压入混凝土板底,压
力保持在2.0MPa,直到浆液从钻孔中溢出,此时用圆木塞封堵溢浆孔,避免压力散失。
注浆后,封堵注浆孔,封堵超过3min后才能拔除两个孔上的木塞,再在孔口处用灰浆封严。
(5)养护。
在灰浆强度达到5MPa之前,不允许车辆通行;压浆后养生3d,养生结束时用标准轴
载车、贝克曼梁测量压浆处理部位的弯沉值,要求弯沉值不得小于0.3mm。
如果未达到要求,则要重新钻孔补压。
2.4.错台处治
工程部分路段的路基与基层压实度不足,造成混凝土板下移,形成错台。
在错台治理时,根据错台严重程度采用不同的治理方法。
(1)轻微错台治理。
当错台高差不超过10mm时,
采用机械磨平法与人工凿平法进行处理,并在混凝土板下注入氧化沥青,起到固定面层的作用。
(2)严重错台治理。
当错台高差超过10mm时,采用路面修补法处理错台,整体翻修混
凝土板。
3.复合式路面功能性破坏的养护维修技术
3.1.裂缝处治
(1)宽5mm以下的裂缝处理。
清理裂缝内的灰尘,向裂缝内灌入沥青玛蹄脂封堵裂缝。
针对顺直裂缝,采用开槽机沿着裂缝开凿,开凿宽度和深度均为13mm,使开凿断面呈矩形槽。
开凿后用空气机清除槽缝内的灰尘,再用改性沥青聚合物灌平裂缝。
(2)宽5mm以上的裂缝处理。
凿除裂缝两侧松动的集料,在缝壁处灌入液体沥青,振
捣密实沥青,再在沥青层上覆盖细砂,压实;沿着不规则裂缝的缝边缘开凿,开凿后的矩形
槽宽为50mm,深度与原沥青路面面层厚度一致;清理干净凹槽内的杂质,将热改性沥青涂抹
到槽底和侧面,厚度分别为1mm、3mm,之后再沿着板缝贴上高分子抗裂贴,最后铺筑改性沥
青混凝土,压平裂缝处。
(3)网裂处治。
针对造成路面网裂的不同原因,采用不同的处治技术。
具体如下:如
果路面小面积网裂是水泥混凝土层强度低于设计值造成的,则可以用乳化剂填充裂缝,恢复
路面结构整体性;当网裂面积较大,且出现不断扩展趋势,则要在该路段采用加铺罩面施工
技术;当网裂布满路面,且难以通过此方法维护修复时,则击破此处的路面板块,重新铺筑
水泥混凝土板。
3.2.泛油维修
采用抽提试验测定泛油处的油石比,根据泛油严重程度采用不同的养护维修技术。
(1)轻微泛油。
在泛油路段铺撒石屑,粒径为3~5mm,通过车辆行驶碾压石屑。
(2)较为严重
的泛油。
在泛油路段铺撒碎石,粒径为5~10mm,通过车辆行驶碾压。
待碎石挤嵌到泛油处后,再铺上粒径为3~5mm的石屑,继续引导车辆碾压。
(3)严重的泛油。
对已经出现软层
的高含油量泛油路段,均匀铺洒碎石,粒径在10~15mm,采用压路机碾压;碎石挤嵌稳定后,再铺上一层粒径在5~10mm的碎石,通过车辆行驶进行碾压。
3.3.加铺层施工技术工程
在养护维修中采用铣刨罩面的施工方案,防止反射裂缝,恢复路用性能,提高养护作业
效率。
在部分病害程度较轻的路段采用加铺层预防性养护技术,加铺层结构为SMA沥青混凝
土加铺层(4cm)+SBS应力吸收层(1.5cm)。
具体施工技术要点如下:
(1)用打磨机、真空吸尘机处理原沥青路面,保证面层清洁,无浮尘、杂物。
(2)选用SBS改性乳化沥青、无碱玻璃纤维作为应力吸收层施工材料,其中无碱玻璃
纤维用量为110g/m2。
(3)均匀涂刷乳化沥青,采用同步切割喷涂技术,促使胎体材料与防水涂料均匀混合,增强应力层的作用;在大面积涂布材料之前,先涂刷转角处等隐蔽部位,之后再正式涂布路
面,控制材料用量,不得出现涂料流淌、漏涂、堆积等质量问题。
(4)铺设完毕应力吸收
层后,不允许机械设备、施工人员在应力吸收层上活动,防止灰尘污染吸收层面。
4.结束语
综上所述,在前期的道路建设中,复合式路面是一种常用的路面结构,将水泥混凝土和
沥青混凝土面层相结合使用是一种刚性路面,具有耐久性和行驶舒适性。
在长期服役过程中,一些路段出现了断板、错台、坑槽、车辙、裂缝等病害,需要对其进行有效的养护和养护,
以防止其进一步恶化,进而威胁行车安全。
参考文献
[1]姚学昌,张荣利,吕锡平,李善强.复合式路面硬路肩弯沉修正及承载力评价[J].广东
公路交通,2020,46(01):6-11.
[2]吕锡平,张荣利,李善强,李浩.复合式路面拓宽硬路肩综合利用研究[J].广东公路交通,2019,45(06):12-15.。