畢英校 金萬年
(大連東奧亞建設集團有限公司 116033)
淺談道路路面病害的成因與處理
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本文主要根據早期施工積累的相關經驗,主要闡述了路面病害的主要成因,并提出有效的處理方法。
道路病害 高速公路 成因 處理
路面是公路最表層的組成結構,與地面車輛行駛存在著直接接觸的關系,其質量水平影響了地面交通的安全性、持久性。據了解,國內超過 40%的公路工程正面臨著路面病害的威脅,尤其是經濟發達城市的道路工程均存在不同程度的安全隱患。
根據設計要求和就地取材的原則,路面可用不同材料分層鋪筑。通常包括墊層、基層、面層等層次。①墊層:設于基層以下的結構層。其主要作用是隔水、排水、防凍以改善基層和土基的工作條件。②路基(基層):用土或石料修筑而成的線形結構物。它承受本身巖土自重和路面重力,以及由路面傳遞而來行車荷載,是整個公路構造重要組成部分[1]。③面層:用筑路材料鋪在路基上供車輛行駛的層狀構造物。具有承受車輛重量、抵抗車輪磨耗和保持道路表面平整的作用。無論是水泥還是瀝青路面,在通車使用一段時間之后,都會陸續出現各種損壞、變形及其它缺陷,這些我們統稱為路面病害。早期常見的病害有:裂縫、坑槽、車轍、松散、沉陷、橋頭涵頂跳車、表面破損等。
高速公路是城市交通的重要樞紐,若公路施工質量與標準設計不符合,易給后期交通運輸埋下諸多安全隱患。未來道路工程必將成為帶動經濟發展的一大動力,保證高速公路建設質量是至關重要的。從原理來說,大部分路面病害是由于受力荷載不均衡,破壞了公路結構的穩定性,最終產生了不同形式的病害。道路路面病害的具體類型:
1、裂縫病害。長期以來,裂縫現象都是公路建設的常見病害,由于裂縫形成的因素復雜多樣,常給現場的應急處理造成很大的難度。高速公路產生裂縫問題易損壞路面的牢固性能,現場施工勘測發現了不同程度的縱、橫向裂縫。導致裂縫形成的因素:在道路面層分路幅施工時,兩幅接茬處未處理好,在車輛和大氣因素作用下逐漸開裂,或是由于路基壓實度不均勻而形成。
2、沉降病害。由于各方面條件不一使得高速公路沉降面積大小不一,與公路所處路段的地基構造有關,常規路基的沉降幅度較小,軟土路基則出現大面積沉降病害。公路路面的沉降區域相對集中,主要是路基不均勻沉降而引起的局部路面沉陷,在施工中質量控制不嚴,一些小問題未得到妥善處理[2]。此外,施工單位面對軟土路基未及時采取措施處理,給道路路面的完整性埋下了質量隱患。
3、松散病害。材料是組成公路結構的基本元素,材料質量、性能的好壞對公路有很大的影響。瀝青是現代高速公路路面的常用材料,有助于防范路面受雨水浸濕而發生滲漏。相反,材料質量不合格也會造成路面松散,破壞了道路路面的完整性。面層松散是因瀝青與酸性石料間的粘附性不良造成或許基層、土基層軟化而造成面層松散,持續一段時間后會出現起砂、裂紋等現象。
4、變形病害。一般情況下,公路路面發生變形均與受力荷載大小存在直接性的聯系。車轍是引起路面變形的重要原因,其主要是超重車、集裝車、大噸位的車在公路上反復行駛碾壓下產生永久性變形和塑性流動而形成的。另外,泛油也會引起路面變形,這是由于材料運輸施工過程中,操作人員對油石比、級配、攤鋪的均勻性和粉膠比等參數控制不當,減弱了瀝青路面的抗病害能力。
新型高速公路的順利實施,標志著城市“快速、安全、高效”的道路交通正式通車,方便了城市內的車輛運輸活動。為了保證公路項目的質量達標,施工單位應結合高速公路存在的具體病害,準備有效的病害處理方案,解決現場作業遇到的技術難題。積極采用先進的施工技術或操作工藝,能夠從根源上防治病害的發生。
1、灌縫技術。裂縫不僅是公路工程的常見病害,也是建筑物比較多見的結構問題。灌縫技術由建筑物中的灌漿技術演變而來,在操作工藝方面基本相似,僅所用的灌注材料不同。瀝青路面裂縫的處理方法:小裂縫(寬度<5mm)的,用乳化瀝青在表面涂刷一層作防水層,避免雨水浸濕而損害結構;大裂縫(寬度>5mm),在裂縫周圍開挖一定的深度,對裂縫及旁邊的結構灌注乳化瀝青。
2、材料技術。公路病害報告顯示,20%左右的病害問題與公路材料存在關聯,材料性能軟弱降低了路面結構的抗病害性能。因而,處理路面病害需重視材料選材的運用。傳統瀝青材料由于粗、細集料的配合比例不均勻,使用后路面病害率較高[3]。新時期高速公路建設應采用改性瀝青混合料,嚴格篩選高質量的粗細料,并且按照標準的配合比例混合起來,從而改善公路路面的交通性能。
3、攤鋪技術。對于沉降、變形、松散等病害嚴重的路面,選用常規的處理方法則難以恢復路面的使用功能,此時需重新采用鏟除、攤鋪、修補等公路流程,確保路面性能的正常發揮。具體方法:劃定路面病害的區域,將受損路面徹底鏟除,控制鏟除路面的深度以免破壞基層結構;清理公路表面,掃除粘附的細小顆粒物;用新調配的面層混合料攤鋪,適當壓實以保證新舊面層的融合。
路基是高速公路的基層組織,路基工程施工質量對地面公路性能的影響甚大。軟土路基是高速公路建設的難點之一,由于軟土層自身的結構缺陷,現場施工操作易受到特殊路基的干擾。解決軟土路段的施工難題,有助于防止公路路面病害的發生。我認為,軟土路基施工應注意工藝流程、軟土結構、性能檢測等方面的措施。
1、工藝流程。現場施工是軟土路基建造的核心環節,加強施工期間的質量管理決定了整個工程的質量水平。其中,完善路基施工工藝是最為實用的方式,通過對早期建造工藝加以更新改進,在提高軟土路基建造質量的同時,也改善了公路路面抗裂抗害的性能。可在路基施工工藝流程里添加結構加固方案,選用合適的土層參數優化工藝,從而延長了路基的使用壽命。
2、軟土結構。遇到軟土路基地段,需及時調整或修改建設方案,提前采取抗病害的措施。施工單位應根據建設單位提供的總工程圖紙,詳細地規劃路基結構的組合形式,從局部增強公路路基的抗病害能力。除了圖紙上規劃出的公路結構,技術人員可適當進行優化修改。比較常見的措施:對特殊路段的公路路基添加支護體系,在路面出現各種病害現象之前能及時支護路基結構。
3、性能檢測。經過性能檢測可及時發現公路潛在的病害隱患,提醒施工人員制定有效的抗病害技術方案。針對軟土路基病害事故的具體成因,現場可建立自動化監測系統,利用計算機平臺對路基作業情況綜合監督[4]。隨著信息技術的創新發展,工程自動化監測方案得到了推廣應用,給施工單位的工程監督提供了方便。如:性能檢測數據輸入計算機,自動化運算處理顯示公路病害的狀態。
總之,病害問題是建筑行業一直無法徹底擺脫的難點,工程建設易受到主客觀因素的綜合影響,降低了竣工后驗收的質量標準。鑒于交通事業對社會經濟的推動作用,深入分析引發道路病害的具體因素,及時采取有效的處理策略是至關重要的。
[1]金子文.高速公路工程建設與區域交通的和諧發展[J].城市建設理論,2011,28(13):43-45.
[2]常國平.城市道路施工常見病害的成因及處理技術[J].上海交通科技,2010,16(5):29-31.
[3]王學愚. 新時期高速工程路面施工面臨的病害風險[J].湖北交通信息,2009,40(21):71-73.
[4]萬麗琳.瀝青公路路面裂縫病害的形成因素與防治處理[J].工程建設與設計,2011,32(10):50-52.
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1007-6344(2015)02-0178-01