田 捷
(甘肅萬泰建設工程有限公司,甘肅 蘭州730000)
經濟的發展使得城市之間的聯系越來越緊密,而區域經濟的發展都離不開省級道路的支持,但是由于高密度的使用、重型車輛的碾壓等等這些因素,都導致了道路路面的破壞嚴重。 路面沉陷、裂縫、坑槽等病害現象層出不窮,甚至很多新建的省級公路在使用了不長時間就會出現上述現象,對新建道路的正常使用和人們的安全出行都造成了嚴重的威脅。 因此全面客觀的分析省級公路的病害成因,并提出相應對策和防范措施,對于加強道路養護,節約公路建設資源,方便居民出行,保護行駛車輛都有著一定的積極意義。
省級公路路面主要采用具有耐久性強、平整度好、穩定度高等特性的瀝青路面,但是瀝青路面卻是屬于柔性路面,容易受到擠壓、雨水沖刷等外部因素的影響,使得路面很容易產生裂縫病害,這是不可避免的現象。 省級道路路面常見病害主要有幾下幾種:
這類病害的表現形式主要是路面沉陷、車轍、路面波浪等。
路面沉陷主要是路基變形引起的。一種情況是在路基建設過程中因填料選擇不當,填筑方法不合理,壓實不足等原因,造成道路在日后使用中,在路面荷載過大以及水、溫度、陽光暴曬等綜合作用下,路基發生向下沉陷。 另一種情況是路面選址時原地面本身為軟弱土,而施工方由于某種原因在填筑前未作任何處理或換土,所以造成日后承載力不足,地基發生下沉。無論哪種原因都會造成路基層的不均勻沉降,進而導致路面變形破壞。
車轍常見發生在道路的轉彎處路面,道路沿著車輛車輪方向會出現較多輪跡,一般深度可達10-20mm 左右。造成車轍現象的主要原因是在道路設計階段,設計人員對車輛荷載考慮太小,而在后期實際運營中,車流量較密集,道路由于長時間在超限荷載作用下經受壓縮和剪切變形,集料和瀝青抗剪切變形能力不足產生車轍現象。
路面波浪一般出現在道路兩邊,主要是因為在施工階段由于采用的瀝青混合料的強度不夠,使路面承載力降低,而在車輛荷載反復作用下,瀝青混合料產生推移和變形,從而在道路兩邊形成具有波浪狀的路面。
裂縫破壞是省級道路病害的主要形式, 主要表現有縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、掉角、交叉裂縫破碎板以及龜裂等。 造成裂縫的主要原因是在施工階段,設計人員對地基地質性質不清楚、地基沉降考慮不足、對材料的選擇不當等原因,讓施工人員對地基處理方法采用不當,而又在車輛荷載、溫度以及瀝青收縮等因素的影響下,使后期地基沉降嚴重,或者路面材料承受的拉力超過其抗拉強度,從而出現橫向或縱向裂縫。而龜裂在路面病害中更常見,危害也更大。主要原因是在道路設計時,施工方如果采用的瀝青結構強度不足,在重型車輛荷載作用下,路面的瀝青壓力發生正負交替反復變化。 當荷載作用超過瀝青的結構強度時,瀝青路面會發生龜裂。 當龜裂剛出現時如果不及時進行有效處理,讓病害進一步發展的話,就會導致瀝青路面大面積破壞,從而造成更大的損失。
這類病害常見的表現形式主要是以松散、坑槽、唧漿等,形成的主要原因是水損害。一般來說路面松散主要是因為集料跟瀝青混合料之間的粘結失效所導致的。如果施工人員對集料與瀝青之間的搭配比掌握不當、或者對集料與瀝青的粘結力考慮不充分、或者實際車流量超過設計車流量限值等原因下,車流量密集或者車輛荷載過大就會導致集料與瀝青的粘結力由于受力超限而失效,就會造成松散甚至是拱起破裂。
當雨水、 路面積水等路表水通過路面縫隙進入路面結構層內后,車輛反復在路面上行駛所形成的泵吸作用下, 積水不斷沖刷路基,導致面層瀝青粘結力下降,集料松散脫落,就會容易出現坑槽。
以上這些病害是省級道路水泥混凝土路面最常見的病害,這些病害的產生阻礙了不同城市之間道路的暢通, 不僅容易造成車輛損害,帶來一定的道路安全隱患,而且容易造成交通擁堵,給區域經濟發展和人們的出行造成極大的不便。 因此有效解決省級道路路面病害,保障安全暢通的交通出行就是一件重要的事情。
1)軟基的處理。很多路面病害究其根本原因就是道路淺層是軟土地基造成的, 解決軟基的有效措施之一就是常用換填土的處理方法,即將軟土層用人工或者機械的開挖方式全部清除,換填成粘性土、砂、石或者石屑等強度較高的材料,再壓實或夯實成壓縮性低、承載力高的人工地基,從而使地基承載力達到高荷載的要求。 這種方法雖然工程量一般較大,處理影響因素比較繁多,但是仍然是省級道路建設中使用頻率較高的一種方法。
2)路面裂縫的處理。 道路裂縫是省級公路路面最多見的病害之一,因此如果在養護過程中發現裂縫, 如果道路裂縫度小于20 厘米/平方米,并且沒有出現變形傾向時,可使用環氧砂漿進行修補。 如果道路裂縫度接近或者大于20 厘米/平方米,且裂縫較寬時,先要沿裂縫邊緣鑿出一個凹面,并清理干凈,然后用稀瀝青涂刷縫隙,再充填瀝青砂或細料式瀝青混凝土并加以夯實,最后用烙鐵將其表而烙平。 而如果道路裂縫度大于30 厘米/平方米的話,根據實際情況進行道路全面翻修或局部翻修,再進行道路罩面處理才行。 另外,作為根本性的措施,道路設計階段, 就應該要根據規范和當地實際條件選用能夠承受實際車流量的車輪荷載的材料, 尤其對于底層和瀝青材料要求具有足夠的抗拉能力與抗剪切變形能力,以盡可能的預防后期出現拉裂裂縫和剪切裂縫。
3)路面接縫拱起的處理。 遇到這種病害,簡單的修補方法往往不能有效的解決,只有拆除因拱起而被破壞道路混凝土板塊,并重新修建道路基層和路面是最有效的辦法。 另外作為預防性措施,可以在施工過程中清除面層和基層之間的材料層增加其摩擦,也能夠有效減少接縫拱起現象的發生。
4)對于水損害所造成病害,可以通過設置充分的排水措施來避免。設計階段,橫坡設計需要根據道路所在當地雨量實際確定,切記生搬硬套。 并且要根據當地實際雨量,設計充分的排水管道,以便于積水和雨水可以迅速的排出道路,而不會滲入基層。 而在施工階段,施工方一定要選用粘結力較好的瀝青混合料與集料, 并進行二者之間的粘結力檢測試驗,確定粘結力必須滿足后期道路運營時的車輛荷載需求。
5)其實對于大多數路面病害來講,無論表象是什么,究其根本原因還是由于大型、重型車輛的超限超載反復碾壓造成的。 因此最好的防治措施就是在道路設計之前,設計人員就要先對當地的車流量做具體調查,得出實際車流量數據和車輛荷載分布規律,然后綜合交通的發展規律和當地的經濟發展狀況預測出較為精確的未來車流量和荷載水平,從而選用相適應的設計方案、設計材料和施工技術,從而從根本上確保路基路面具有足夠的承載能力,防止發生由于承載力不夠產生的各種破壞。
經濟的發展讓不同地區、不同城市之間的聯系越來越緊密,區域經濟發展已經成為經濟發展的主題,這對區域道路建設的完善提出了更高的要求,而作為聯系不同地區之間的省級道路更是承擔了越來越重要的責任,所以對于路面病害進行有效處理,做好道路養護工作則顯得尤為必要。 針對省級公路路面病害的預防處理需要從道路設計、道路施工、道路維護、道路補修等幾方面綜合進行,通過建立健全管理制度和有效的管理措施來預防和糾正后期出現各類路面病害, 保障道路安全運營, 加快區域經濟發展。
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