楊啟發
(都勻市農村公路管理局)
(1)公路運營過程中受到行車載荷和氣候、水文地質和施工技術等的影響,會出現各種各樣的病害。公路路面的破損會導致水滲入底基層,造成公路地基的不均勻沉降和坍塌等嚴重的水損事故。避免這一類嚴重的公路病害的有效途徑是及時發現公路病害并采取妥善的措施進行治理。所以在進行公路路面的養護和維修工作時,首要的工作內容就是對路面破損狀況的信息采集。
(2)傳統的人工檢測方法在路面損壞狀況的信息采集工作中應用廣泛,人工調查的方式在交通量小、等級低的公路上有著很明顯的優勢,但是進行人工調查時產生的封路問題會嚴重影響交通運輸,同時人工調查還存在著安全和速度以及精度不足的可能,同時其巨大的后期工作量也是很大的弊端。
(3)人工檢測首先需要進行統一標準的培訓。檢測標準的統一是這種檢測方法的關鍵。進行人工檢測之前首先進行人員培訓,保證檢測人員能夠掌握各種公路路面損毀形式和測量方法,保證測量結果的準確性。
(4)之后進行實地檢測。采用小組的形式,2~3 人一個小組,沿著線路進行,按照統一的損毀分類和測量方法采集結果,鑒別路面損毀類型和程度。
(5)進行后期數據處理,把現場采集的信息整理成表格,形成能夠使用和參考的數據資料。
傳統人工檢測的主要弊端是不能夠適應巨大的檢查工程量。發達國家為了解決這個矛盾開始研究車載式自動化檢測設備。我國在20 世紀80年代末引進了一套路面損壞快速檢測設備,之后又從其他國家引進了一些設備,但是國外產品造價昂貴并且和我國的使用要求以及使用習慣等不相符,導致國外設備很難在國內公路路面損壞檢測中廣泛應用。為了解決這個問題,國內的相關科研機構開始研發具有自主知識產權的道路路面狀態檢測設備。自動檢測設備速度很快,但是在養護設計中的應用較為困難。
(6)檢測設備的前期投入較大。進口設備市價昂貴,普及困難,同時設備操作復雜,對操作人員的要求較高,維護費用較大,設備中各種傳感器、光電部件是專用的高科技設備,維修和維護費用較高,并且維修周期長。
(7)坑槽和沉陷等空間識別準確率低。受到攝像技術更新換代和分析算法的限制,設備對于平面類病害的自動識別能力很高,但是對于空間類病害,很多設備的識別能力還不能夠滿足實際使用要求。
由于以上不足,自動化的路面損壞信息系統還不能夠滿足路面養護設計要求。
(1)工程實際中也可以根據路面表面病害情況分析結構性能進行定性評價。輪跡處的龜裂和局部沉陷等被認為是結構性病害,這些病害的產生和路面結構性能的不足有著直接關系。根據相關文獻研究,如果50%面積的輪跡存在龜裂就是路面結構的不足,需要采取相關的補強措施。
(2)功能性能。路面功能性能從用戶角度看來主要體現在行車的舒適性以及安全性,公路路面破壞的主要評價指標有平整度、抗滑系數等。
(1)水泥混凝土路面板使用壽命用標準軸截累計作用次數衡量。假定交通量組成由同一種軸截組成,采用水泥混凝土路面板彎拉應力計算公式計算不同載荷下路面板使用壽命。水泥混凝土面板使用壽命和應力水平之間有著很高的相關性,應力水平增加將導致使用壽命下降。
(2)分析水泥混凝土路面病害的發展和使用壽命后,根據預防性養護的原則,重點進行防治底板脫空的防治和養護維修。
(3)防治底板脫空病害發展期的養護。做好換填料、為裂縫灌封和剝落邊角的修補等工作,保證每三年更換一次接縫料,防治接縫填料老化氧化造成的路面問題。
(4)板底脫空輕度斷裂發展期養護。采用板底壓漿,對水封效果要求較高時采用無機類壓漿材料,處治重度脫空類病害需要采用有機類壓漿材料,能夠迅速恢復水泥混凝土路面板的受力均勻。
(5)輕度斷裂災害的處置方法。交通載荷和環境因素綜合作用下容易發生嚴重的斷裂災害。局部換板措施應用于小面積輕度斷裂,板底壓漿和灌封處理一般應用在輕微裂縫造成的斷裂病害。
(1)瀝青路面裂縫填縫。
填縫主要針對縱向、橫向和塊狀等幾種裂縫形式。縫寬度在6 mm 以下要清理縫隙內雜物和松動的邊緣,借助高壓空氣吹掉雜物,之后用砂粒式熱拌瀝青料進行填充,搗實,烙鐵封口。有些填縫工藝根據裂縫的形式因素可以進行適當調整。目前應用比較廣泛的裂縫填料有熱灌式和有機硅兩種,前一種價格較為低廉,施工要求較低,第二種則有著較高的施工要求,造價也較為昂貴,一般應用在新建公路的填縫中。
(2)瀝青路面槽坑修補技術。
這是一種對瀝青公路路面出現的坑槽、局部龜裂等問題而進行的修補技術,還能夠對局部地區的沉陷和滑移等病害進行修補。施工首先要在待修范圍內采用圓洞方補的原則畫出輪廓線,根據輪廓線開槽,清理槽地和四壁,在槽內表面刷粘接瀝青提高穩定性,之后填鋪瀝青混合料,高度要略高于舊路,保證壓實后能夠和原路面持平。
開槽后的填補方法。
①熱補法。首先采用破碎工具鏟除待修舊路面,之后噴灑瀝青粘接層,填充熱拌瀝青混合料,攤平壓實。
②噴補法。利用高壓噴射方式,混合乳化瀝青和骨料,告訴均勻的噴灑在槽中,通過高速沖擊直接達到密實狀態,無需進行再次碾壓,也省卻了瀝青拌和步驟,受氣候的影響較小。
③熱再生法。通過高效熱輻射軟化舊路面瀝青,耙松瀝青,噴灑乳化瀝青進行現場再生,攤鋪壓實。
除了這些常見的填補方法之外還有一些具有特殊作用的方法和新方法,例如預制瀝青混合料修補法,預制尺寸等于開槽尺寸幾分之幾的瀝青混合塊,混合塊之間用填料補充,這種方法工藝較簡單,密實度控制較好。
簡單介紹了公路養護中常見路面形式的養護方法,研究了路面病害信息的采集方式,并對路面的評價方式進行了闡述。同時我們研究了貴州省農村公路改造養護的措施,對瀝青路面和水泥路面的養護進行分析后,認為對水泥混凝土路面的養護和維修首先需要對水泥混凝土路面的典型病害進行分析,之后根據預防性養護的原則,重點進行防治底板脫空的防治和養護維修,同時在病害發生期間要做好換填料、為裂縫灌封和剝落邊角的修補等工作,在板底脫空輕度斷裂發展期養護則需要采用板底壓漿的方式處理。對于瀝青路面則的養護和維修則主要通過開槽修補法完成,通過在病害位置開槽填充填料完成修補。
[1]喬墩,何兆益.農村公路建設養護與管理[M].北京:人民交通出版社,2012.
[2]路慶昌.湖北省低交通量道路典型路面結構研究[J].湖北:華中科技大學,2011.
[3]宋學文.農村公路的技術要求與質量評定研究[D].重慶:重慶交通大學,2013.
[4]郝培文,郝孟輝,王慧.農村公路瀝青路面養護新技術仁[J].筑路機械與施工機械化,2011,26(7):14-17.