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談高速公路路面病害成因及養(yǎng)護措施

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談高速公路路面病害成因及養(yǎng)護措施

摘要:高速公路是道路體系的重要構成部分,我國高速公路建設逐步完善,為人們的出行到來了便捷。隨著高速公路體系的發(fā)展,高速公路路面也出現了一些病害,比如網狀裂縫、凹陷等,這些都會增加路面通行的風險,嚴重時還會出現交通事故。高速公路路面的病害成因比較多,需采取合適的養(yǎng)護措施,以此來提高高速公路路面的結構質量。因此,本文主要探討高速公路路面病害的成因以及養(yǎng)護措施的應用。

關鍵詞:高速公路;路面病害;成因;養(yǎng)護

高速公路上車流量大,行車速度快,高速公路面臨著較大的運行荷載,如果高速公路路面出現病害,就會增加車輛通風的風險,無法實現路面交通的安全性。近幾年,人們生活水平提高,私家車的數量越來越多,這也就增加了高速公路的通行壓力,增加了路面病害的發(fā)生機率。高速公路路面結構直接關系到交通安全,針對路面病害必須采取合理的養(yǎng)護措施,完善高速公路的路面結構。

1高速公路路面病害的表現

本文例舉高速公路路面結構中常見的幾種病害,分析路面病害的表現,具體如下:

1.1車轍

高速公路上的車輛多、車速快,路面結構上承載著車輛連續(xù)產生的荷載,車輛荷載長期作用到路面上就會產生永久不變的凹槽,以帶狀凹槽為主[1]。車輛在路面上直接影響到高速公路的平整度,車轍越深越容易造成風險,車轍內部還會囤積雨水、灰塵,不利于車輛的安全通行。

1.2裂縫

高速公路路面結構上的裂縫病害主要有橫向裂縫、縱向裂縫兩種,橫向縱向裂縫均會影響高速公路的行車安全,橫向裂縫主要分布在路面的不同位置,其發(fā)生位置無規(guī)律,不集中,橫向裂縫如果得不到有效處理,會從路面向路基延伸,造成更大的裂縫破壞??v向裂縫多發(fā)生在路面接縫、急停車帶、路肩邊緣等位置,縱向裂縫在路面上容易在車輛荷載的作用下產生路基滑移,增加了高速公路通行的風險。

1.3坑槽

高速公路路面上的坑槽病害有不規(guī)則坑槽、路面沉陷,這些路面病害受車輛事故影響較為明顯,車輛發(fā)生側翻、碰撞事故后,外力直接作用在路面,就會形成坑槽。路面坑槽的危害是不能忽視的,路面坑槽會引起囤水問題,還會破壞內部路基,較大范圍的坑槽還會在車輛行駛過程中造成顛簸,發(fā)生在橋頭位置的坑槽更是會引起跳車,不利于高速公路車輛的安全駕駛。

2高速公路路面病害的原因

高速公路路面病害中以車轍、裂縫、坑槽最多,結合這些病害的形成,例舉路面出現病害的幾點原因,具體如下:

2.1車流量過載

私家車的數量日益增多,高速公路承載著較大的荷載,特別是在五一、國慶中秋、春節(jié)這些節(jié)假日中,人們回家探親、出門旅游,高速公路的車流量過載,致使路面長期處于超負荷的狀態(tài)。車流量過載致使路面處于較差的通行狀態(tài),路面容易出現斷板、車轍、裂縫這類的問題[2]。例如:某高速公路在國慶假期車流量超負荷,某司機未注意安全車距,由于跟車較近出現追尾事故,前車受后車撞擊摩擦路面,后車因急轉彎而側翻,在路面上產生外力破壞,形成了破碎式的坑槽,車流量過載不僅會破壞高速公路路面結構,還會引起交通事故,是值的注意的一項問題。

2.2排水能力差

高速公路施工時規(guī)劃了排水系統(tǒng),主要是在降水期間排出路面上的水,避免雨水從路面上滲漏到路基中而產生破壞。高速公路路面排水能力差會降低路面結構的使用壽命。一般情況下,路面排水設計不規(guī)范、排水孔洞堵塞等因素都會出現路面排水不暢的情況,導致路面上的雨水無法快速的排凈,這樣雨水就會破壞路面的穩(wěn)定性,路面松散后容易出現車轍、坑槽[3]。高速公路與普通的公路不同,車輛多、行車速度快,路面囤積雨水后很難實行人工清理,雨水不僅破壞了高速公路的路面,還會影響到交通安全,雨水在路面上就會降低摩擦力,車輛行車速度較快后面臨著滑移、側翻的風險。

2.3路基結構弱

高速公路施工期間路基結構弱,達不到技術標準,就會引起不規(guī)則的路基沉降,在伸縮縫、連接縫位置最容易出現結構破壞。路基結構沉降之后直接作用到路面上,導致路面出現凹陷、縱向裂縫等。例如:某高速公路路面與橋梁連接位置發(fā)生了橋頭跳車事故,駕駛員駕駛一輛小型面包車,通過該高速公路與橋梁連接位置時有明顯的跳車現象,因駕駛員控制車速較低,未發(fā)生安全事故,導致高速公路行車段堵車3個小時,該橋頭跳車事故經過調查后發(fā)現,公路橋頭引導位置的路基結構有差異性沉降,致使路基結構松散,破壞了路面連接,路面臺背回填處出現了20cm的沉降斷裂,高速公路管理部門采取了緊急修復及疏導交通,3個小時后陸續(xù)恢復交通。

2.4原材料老化

高速公路路面病害原因分析中不能忽視原材料老化這項因素,高速公路在室外環(huán)境中,原材料會受到不同程度的影響,比如溫度、降水、不合理使用等,這樣就會加速原材料的老化。除此以外高速公路路面施工期間,如果選用了不合格的原材料,路面后期使用中也會出現老化的情況[4]。原材料老化后路面就不具備抗裂的能力,車輛通行后路面會有橫向裂縫的風險。例如:某高速公路的路面層為厚度是26cm的水泥混凝土面板層,選用C35的混凝土材料,基層主材料是水泥石屑,鋪筑厚度是15cm,該高速公路投入使用接近10年,出現了原材料老化的問題,路面經過車輛碾壓以后有明顯的凹陷、橫向裂縫病害。

2.5溫度差較大

高速公路所處環(huán)境四季溫差大、晝夜溫差大會降低路面材料的粘結性,破壞路面的抗老化性及穩(wěn)定性,致使路面有早期破壞的問題。溫度差對高速公路路面的破壞主要就是損壞路面材料的性能,降低路面對車輛荷載的支撐力,進而引起路面破壞。高速公路路面、路基施工時可以選擇一些改性材料,比如改性瀝青,這類材料具有抵抗溫差影響的能力,有助于預防溫差引起的早期破壞。

3高速公路路面病害的養(yǎng)護

本文針對高速公路路面病害給出一些可行的養(yǎng)護措施,用于解決高速公路的路面病害。

3.1鋪撒技術

鋪撒技術用于彌補高速公路路面排水性能不足的缺陷,高速公路養(yǎng)護時當發(fā)現路面排水能力下降后,就要采取鋪撒的方法,鋪撒有助于提升路面的防水能力,保證路面具有抗滑的作用,這樣來預防車輛打滑,車輛在路面上正常行駛,無不良行駛時就會降低對路面的破壞性,因此鋪撒技術一來能提高路面防水能力,二來對路面起到有效的保護作用。高速公路路面鋪撒時選用性能較高的聚合物,聚合物在很大程度上提高路面的防水能力,路面有防水作用也就能加快路面排水的速度,預防雨水滲入路基內。

3.2局部填充技術

局部填充技術的適應力強,其在高速公路路面病害修復中主要用在裂縫修復方面,不同類型的高速公路上都可以使用局部填充技術來修復裂縫[5]。局部填充時把乳化瀝青灌入待修復的裂縫內,指捏填充路面縫隙,待乳化瀝青固結后能夠達到修復的效果。如果高速公路路面上裂縫很寬,這時局部填充技術中還需要配合振動技術,也就是把瀝青填充到局部裂縫區(qū)域,接著在路面上安排振搗壓實,壓實到平整狀態(tài),表層做封口處理,完成較寬裂縫的修復工作。

3.3罩面養(yǎng)護技術

高速公路路面病害修復中罩面養(yǎng)護也是常用的措施,罩面養(yǎng)護能夠處理路面產生的車轍,維護路面的平整度。常見的罩面養(yǎng)護技術有薄層罩面養(yǎng)護和超薄磨耗罩面技術,罩面養(yǎng)護時選擇厚度約5cm的混合料,均勻的鋪設到路面病害處,罩面養(yǎng)護技術適用于路面車轍位置,把混合料攤鋪到車轍位置,達到養(yǎng)護路面的標準。

3.4再生路面養(yǎng)護技術

再生路面養(yǎng)護技術是高速公路路面養(yǎng)護使用頻率最高的技術,再生路面養(yǎng)護技術中回收了路面上的瀝青混凝土,利用回收的瀝青混凝土做病害修復。再生路面養(yǎng)護技術回收了原材料之后,把這些原材料處理之后重新填充到病害處,對新填充的材料做攤鋪處理,完善路面結構。再生路面養(yǎng)護技術具有環(huán)保和節(jié)約的優(yōu)勢,因此其在公路公路路面養(yǎng)護中有充分的應用體現。

3.5淺層灌漿養(yǎng)護技術

高速公路路面病害表現如果較為嚴重就要采取淺層灌漿養(yǎng)護技術,養(yǎng)護時規(guī)劃好病害的范圍,使用鉆孔設備鉆出深入約40cm的孔,或者圍繞病害區(qū)域切割,這時再把一些具有化學作用的泥漿灌入到孔內,淺層灌漿與路面形成統(tǒng)一的整體,保證路面結構的堅硬度。淺層灌漿養(yǎng)護技術還能提高路面的排水性能,快速恢復路面的正常狀態(tài)。

3.6霧封層技術

霧封層技術在高速公路路面病害養(yǎng)護中屬于成本小、易操作的一項技術,其涉及到乳化瀝青及改性乳化瀝青的應用,用于修復路面上的所有縫隙。霧封層技術能夠在短時間內完成路面縫隙的補全和修復工作。霧封層技術處理后的路面具有穩(wěn)定性的優(yōu)勢,修復時直接把封層材料噴灑到路面上,短時間內就能完成路面縫隙的修復工作。霧封層技術應用時要特別注意噴灑的瀝青材料必須在24小時以前配合完成,均勻的噴灑到路面上,這樣才能起到密封的作用。

3.7微表處理技術

微表處理技術在高速公路路面病害養(yǎng)護中使用時間較長,此項技術需要把乳化瀝青、集料、碎石、水調和起來,這些材料的調和比例非常重要,為了保障調和比例準確,路面病害修復前需做放樣測試,根據放樣測試準確的確定出漿液的配合比例,之后再按照配合比例混合材料,配合好的漿液直接攤鋪到路面病害位置,漿液會固化形成具有防水、防滑作用的薄層,恢復路面結構。

4高速公路路面結構的預防性養(yǎng)護

高速公路路面病害養(yǎng)護中提出預防性養(yǎng)護的要求,采用預防性養(yǎng)護措施降低路面病害的發(fā)生機率,提高路面的穩(wěn)定性水平[6]。首先高速公路路面管理部門應該定期組織巡視工作,以便及時發(fā)現路面病害或者潛在的病害問題,快速的提供處理措施,避免路面病害繼續(xù)擴大;第二每個季度組織一次路面養(yǎng)護工作,主要是提高路面的性能,檢查路面結構的狀態(tài),檢查路面交通狀態(tài),確保路面結構為安全有效的狀態(tài);第三高速公路管理部門監(jiān)督路面上車流量及車速,通過管理的手段預防交通事故,給予路面一定的保護措施,完善高速公路路面交通環(huán)境,預防路面結構病害;第四高速公路路面預防性養(yǎng)護中采用評價指標,評價指標包括路面狀態(tài)、抗滑性能、強度評估、行駛質量等幾個方面,利用評價指標評估路面的狀態(tài),根據評估結果組織預防性養(yǎng)護,實現針對養(yǎng)護的目的,以此來保證高速公路路面結構的安全性、穩(wěn)定性,也能及時判斷路面的實際狀態(tài)。由此可見,預防性養(yǎng)護在高速公路病害控制中有著明顯的作用。

5結束語

高速公路在我國的發(fā)展與建設中,不僅僅是通行橋梁,還是促進經濟發(fā)展的條件。高速公路路面病害的危害性很大,需采取有效的養(yǎng)護措施,恢復高速公路路面結構,最主要的是保證高速公路路面結構的安全性、穩(wěn)定性,以便承載車輛荷載。本文中例舉了高速公路使用過程中常見的幾類病害以及病害的成因,并且總結了高速公路路面結構養(yǎng)護的方法,提高高速公路路面行車的安全水平。

參考文獻

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作者:羅明鵬 單位:重慶鐵發(fā)遂渝高速公路有限公司