孫平生
山西交通控股集團有限公司太原高速公路分公司 山西太原 030001
很多人會有一種疑問,為什么修建高速公路不可以和建造房屋一樣使用鋼筋混凝土,因為在一般的認識中鋼筋混凝土結構很耐用,房子風吹雨曬幾十年也很少會有裂縫,可是在公路體系中常常會出現裂縫而造成安全隱患。事實上,使用鋼筋混凝土建造房屋本身受到的腐蝕比較小,甚至可以忽略不計,只需要承受自重,而高速公路會受到各種因素的影響產生裂縫,接下來重點分析幾點高速公路產生裂縫的因素。
高速公路的承重力有一個臨界點,一旦超過臨界點,高速公路就會產生裂縫。高速公路作為我國的主要交通方式,車流量巨大。高速公路因為這些重載車輛、巨大的車輛荷載、反復的車輛碾壓大大超過了高速公路疲勞強度而產生裂縫,這類裂縫大多發生在行車道,有些甚至對路面產生結構性破壞。
高速公路裂縫的產生也十分受氣候溫度的影響,并且根據溫度的下降幅度不同而產生不同的裂縫數量以及分布密度。當溫度逐漸下降時,瀝青會受溫度的影響而產生收縮,面層對基層的拉應力一旦超過瀝青混凝土的最高抗拉強度,路面就會產生裂縫,而且這種裂縫會隨著溫度的越來越低而變得越來越寬,當溫度回升時,裂縫會逐漸縮小,甚至晝夜溫差太大時,也會產生這種溫度裂縫。
有些路段地下水資源豐富,且地下水位較高,就很容易形成軟弱土層。在軟弱土層做軟土地基處理時,稍有大意就會出現質量事故。在填土時,速度不宜過快,不然會出現碾壓不足且不均勻分布等情況,在建造時沉降較大,使公路出現裂縫。在某些路段中還會出現硬殼層,在硬殼層和軟土地基,軟土地基與非軟土地基的交接處,要做特殊處理,不然會在填土后,由于地基承受力存在差別產生沉降現象,使得地基開裂,從而影響路面情況,造成高速公路路面裂縫的產生。在建造時也要注意路面施工厚度,尤其是路基邊緣的壓實度,著重注意邊緣石的選材,必須要達到設計標準。
在高速公路的施工中,施工人員必須嚴格按照設計方案施工,達到國家質量檢測標準,但在實際施工中可以根據施工路段的地質條件、天氣條件等適當變換設計方案,改變混凝土的配比。如果施工人員不按照方案實施,基層結構的密實度不夠,以至于基層強度不足而產生路面裂縫[1]。
精細化的發展為公路的養護管理工作帶來了巨大的轉型,工作人員能夠將精細化管理方式作為先進的工作手段,通過技術的改革創新,利用現代化信息技術和網絡技術的發展,為養護工作提供原動力,在裂縫養護管理當中,原有管理方式過分依靠工作人員的工作經驗以及對于公路的了解程度,但由于工作的開展較為淺薄,一旦出現裂縫,難以及時被發現,而精細化管理方法當中,工作人員能夠通過現代化信息技術,利用計算機的簡單操作,對公路裂縫的實際情況進行實時監控,并且通過軟件對于裂縫的成因以及處理方式能夠提出判斷,加強對養護工作全面化的制定,所以精細化管理不僅為公路裂縫的養護管理帶來了全新的理解方式,同時也為養護工作提供了先進的技術手段,是公路養護工作開展的新篇章。
高速公路的裂縫主要有三種形式,縱向裂縫、橫向裂縫以及最嚴重的網裂。裂縫產生后要用最快的速度對其進行處理,雨水下滲、時間太長、溫度持續下降等會造成路基的永久性損壞,處治起來不僅比較困難,還會影響高速公路的使用年限。針對裂縫的深度和寬度的不同,產生裂縫的原因也各不相同,需要準確把握各種裂縫的處理手段,根據不同情況選擇最恰當的裂縫處治技術。例如對于剛產生的裂縫主要的處理手段就是攤鋪,這個時期的裂縫才產生,深度、寬度都還在可控制的范圍內,沒有雨水下滲,沒有對地基造成太大的損害,所以可以先融化瀝青,再鋪攤上一層填充物,用碾壓機壓實,一層一層碾壓下來達到和之前一樣的高度后停止,這個方法能夠快速實現對裂縫的治理。如果裂縫的寬度較寬時,應該采取其他手段,無論采取什么方法,最主要的還是要先處理好地基,保護好地基,同時檢測地基分土層的接縫處的情況,以及填充物的緊實度,然后隔絕地基層,避免雨水下滲對地基造成嚴重損傷。因為裂縫太寬,維護起來比較耗費心力,要先刨去產生裂縫的雜物,清潔裂縫口,用填充物把裂縫填實,再用烙鐵使瀝青融化用來封裂縫的口。[2]
瀝青路面是高速公路平整的保障,在裂縫產生的同時,瀝青路面勢必遭受一定的破壞,利用再生技術,不僅可以完成路面的養護工作,還能更加節約資源,提高資源的利用效率,是現代社會可持續發展戰略的體現,根據路面的溫度,將瀝青路面再生技術分為冷再生和熱再生兩種方式,首先將瀝青進行回收,然后加以加工利用,能夠實現不破壞公路整體的基礎上,對路面進行完善的工作。[3]
高速公路是我國陸運運輸的主要方式之一,為人們的發展以及經濟的互通帶來了良好的溝通方式,所以針對裂縫的不同成因,應當將關鍵技術手段進行完善,尋求新的發展方向,為公路保駕護航。