1高速公路路面病害类型及成因
1.1病害类型
实践中常见的路面裂缝病害类型有泛油、车辙以及裂缝等。第一,泛油。该种病害是现代高速公路路面常见病害现象,即高速公路混凝土路基铺设沥青后,沥青自混凝土层下部、内部向上,导致沥青渗至混凝土表面,给车辆行驶造成严重的影响。第二,车辙。对于高速公路路面车辙病害而言,即在车辆荷载作用下,使得路面出现了永久性变形、带状凹槽。如果高速公路路面出现车辙,则会影响路面平整度,当车辙达到某一深度时,在凹槽内会产生大量的积水,如果不及时采取有效的措施予以控制,则会引发交通事故。第三,裂缝。实践中可以看到,几乎所有的高速公路路面均存在裂缝病害,一般包括纵向、横向两种裂缝。以纵向裂缝为例,如图1所示,其主要是因路基压实度不符合要求或者路面出现了不均匀沉降、施工缝质量问题造成的。对于横向裂缝而言,产生该种病害的原因非常多,主要是受温度应力的影响。这种是疲劳裂缝病害,会随时间增长而变化,当路面抗裂能力降低至一定程度时,不断增加温度性裂缝,严重影响路面行车的安全可靠性。
1.2病害成因
第一,地基沉降。对于高速公路而言,其沿线一般都比较长,难免会有部分路段地处丘陵或者低洼河谷地带,甚至部分路段含水量较高,设计时未考虑该问题,加之处理措施不当,最终因地基承载能力不足而造成不均匀沉降或者路面纵向开裂。第二,施工原因。高速公路路面结构设计不合理性,导致厚度不足。对于混合料稳定层而言,因拌合不到位而导致底部出现素土夹层,路基压实不均匀、路面出现严重的裂缝问题。第三,行车荷载。高速公路行车量比较大,重载车辆影响更为严重,导致车辆对路面荷载作用增加,超过路面最大承载极限时,形成各式车槽。
2高速公路路面裂缝养护与处理技术
2.1路面裂缝养护
对于高速公路而言,路面裂缝养护是一项非常重要的管理工作,具体可从以下三个方面着手:第一,路面养护过程中,需严格遵守工艺规范要求,这是最基本的途径和方法。第二,对路面养护中的重难点、关键环节等进行严格控制,加强监督管控,确保保证养护工作落实到位。在此过程中,还要根据裂缝病害类型对裂缝成因进行分析,只有这样才能使养护工作有的放矢,起到事半功倍的效果。第三,加强人员、材料以及机械设备管控,确保养护过程中的每一道工序都能够保证质量。在高速路面裂缝养护过程中,路面封层可分为三类,即碎石封层、砂封层以及雾封层。以碎石封层为例,用乳化沥青对路面进行喷洒,铺设集料并快速压实。一般而言,碎石封层可作为无荷载裂缝路面封层,能够有效改善高速公路路面的防滑性能;对于雾封层而言,先用水稀释慢凝乳化沥青,灌入缝隙之中,以此来有效改善路面性能。
2.2路面处理技术
高速公路路面裂缝处理过程中,常用的技术方法如下:第一,采用压浆法处理裂缝。该种方法是现代高速公路路面裂缝处理过程中最为简便的手段,尤其在路基裂缝处理过程中,应用效果更为显著。从该技术方法特点来看,主要是通过高压注浆管等设备,向裂缝中压入一定量的水泥净浆,压浆之前需先用环氧树脂等物对裂缝周边进行有效的封堵,再埋设注浆嘴,依次压浆,直到水泥浆从临近注浆管溢出为止。第二,采用灌缝法处理裂缝。如果路面裂缝对公路结构影响相对较小,则可以裂缝宽度为参考,封闭裂缝。实践中,缝宽超过5毫米时,建议用热油灌缝方法进行处理。灌缝材料现场准备,比如沥青加热至150℃~160℃,用铁壶等器具将热沥青灌入缝隙之中,并根据具体情况,多次对其进行浇灌,待沥青温度降到常温时即可。以国内高速公路为例,保津、京秦等高速公路裂缝处理过程中,采用灌缝法进行处治,通常1~2年的时间就要重新进行灌缝。虽然该种技术手段可在一定程度上防止裂缝进一步扩大,但是却无法根除裂缝问题,基于此,应当结合不同阶段的公路经济技术条件进行分析,最终决定采用何种方法和技术手段。高速公路修补之后的残值,可通过以下公式进行计算,即SV=(1-LA/LB)×Cr,其中LA代表最后养护施工时间至公路寿命结束年数、LB代表该养护措施的有效应用期限、Cr代表该治理技术的费用和开支。第三,采用挖补法处理裂缝。实践中,对于那些由于地基不均匀沉降而形成的裂缝,应当进行调查评价,并且进行设计验算,先对基层和土基病害进行治理,待密实后再对面层进行处理。沿路面裂缝两侧开槽,挖除面层,先将裂缝填实,再沿裂缝加铺适量的玻璃纤维土工格栅,重新摊铺面层即可。实践中,大面积的龟裂处建议采用挖补法进行处理,即连同基层一起处理。第四,采用摊铺法处理裂缝。实践中,对于那些因温缩而造成的、相对比较轻微路面裂缝问题,先将裂缝区域进行清扫,然后均匀喷洒乳化沥青、干燥的粗砂,利用轻型压路机碾压之,其中裂缝宽度超过5毫米者,建议用沥青砂、细粒混凝土等进行填充。对于路面有开裂但比较轻微的龟裂位置,如果没有明显的变形,则建议刷油处理,以免渗水。
3结语
总而言之,裂缝病害是高速公路路面常见病症之一,一旦出现了该种病害,轻则影响行车舒适性,重则危及人身安全,因此应当加强重视。本文针对高速公路路面的病害类型及成因进行了剖析,并从高速公路路面裂缝养护、处理技术方面提出了几点措施和方法,以确保高速公路的畅通性。
作者:孙红霞 单位:张家口路发高速公路养护有限责任公司