王恒 李凱(中海油煉油化工科學研究院,山東 青島 266500)
經濟的持續發展帶動了交通行業的進步,車輛的增多與對安全認知的提高,讓越來越多的人關心起了公路路面的建設與養護。而今,人們常見到修路時會選用瀝青混凝土這種材料,因為它適應性強,行車又舒適。但隨著長久的使用,瀝青路面常常會出現裂痕、沉陷以及車轍等問題,若不及時養護,很容易引發安全事故。基于此,文章先對瀝青路面的早期損壞問題進行分析,而后提出了針對性的養護措施,從而延長公路使用性,減少安全隱患。
瀝青路面被損壞的原因有很多,至此未有一個標準定義,但業內總結出的普遍表現形式有兩點:其一,剛剛建成的公路路面在投入使用兩三年后,都或多或少會被損壞。比如,網裂、車轍、坑槽等,這些是常見的早期損壞現象,導致這種現象的根源多是施工質量問題,重點是采購的材料不合格;其二,在公路施工中,對路面的使用年限有明確要求,由于未達到要求而出現的損壞也屬于早期損壞。通常情況下,公路的壽命約在十五年,也有二十年之久的設計。當使用七八年的時候就要進行大規模的養護維修,此種情況下若出現裂縫、龜裂、沉陷、泛油等現象,也要歸為早期損壞。
在路面設計結構中,通常會考慮到彎沉情況,這方面預測的標準是設計年限內的交通量,還要注意路面的承載力以及抗疲勞水平。可在實際應用中,路面的抗疲勞設計性不足,后續的維護保養也不明不白,造成了路面的過早開裂,產生了極大的安全隱患。此外,還與路面施工技術不到位有一定關系。
在高速公路的使用過程中,對路面的養護是工程建設管理的重要內容之一,如今,很多路面建設后的養護都是由專業外包團隊負責的,這些團隊養護意識淡薄,常常容易忽略掉安全管理和質量檢測,導致未達到公路養護的標準,由此引發路面的早期損壞等一系列問題,給行人和車輛帶來了安全隱患。
公路施工的首要環節就是路面設計,提高路面設計質量,也是預防路面病害的有效方法。在瀝青路面設計中,要重視結構模型,加強其中的聯系,做好應力計算,確保穩固性。此外,選擇材料時要仔細研究,從室內力學和野外路用性能著手,以此提高瀝青路面的使用性能。
施工質量會影響路面的使用壽命,在施工中,要注意材料的混合與攤鋪等過程,根據現場情況適當增加面層厚度,還要增加碎石層,以此確保路面的剛度。在瀝青路面的建設中,均勻度、平整度與壓實度都是一項參考指標,要學會運用兩者間的聯系進行分析,既要保證路面被壓實,也要確保路面的平整度。
對路面的后續養護可以大大延長公路的使用壽命,因此,要重視路面的養護管理。比如,要了解公路沿線的地質情況,要鑒定路面的危害程度,以此制定出完善的養護方案。此外,還要調查好路面采用材料的數量、攤鋪的面積、厚度等,讓養護人員能根據路面設計人員的意圖進行養護。
在路面早期損壞的內在原因之下,呈現了多種多樣的病害類型,比如裂縫、坑槽、車轍等,以下就具體成因進行分析:
裂縫有橫向與縱向之分,它的形成歸為以下幾點:其一,地基的位置處于低洼河谷路段,常年被水流侵蝕,在回填時沒有壓實,也沒有做特別處理,所以會出現縱向裂縫;其二,施工中受氣溫影響,常會出現壓實不均勻的現象,造成裂縫的出現;其三,排水設施不完善,路面常常積水滲水,使細小的裂縫也逐漸惡化;其四,二八灰土是常用的回填材料,這種材料很容易產生裂縫。
坑槽的形成一開始都是輕微的,在未引起重視后,才發展成嚴重的情況。產生原因歸為幾點:其一,公路路面的空隙較大,瀝青材料的變異性也大,在攤鋪過程中,一旦達不到標準,就會使空隙越來越大,如果再受雨水的侵蝕,損壞現象就會更大;其二,未控制好材料的溫度,過高或過低的氣溫都不能施工;其三,自然條件中的氣候,比如春雨也會導致這種現象的發生;其四,路面的設計會根據使用年限中的車流量和重量預測,如果車輛超載或超重,就會直接損壞公路路面。
車轍,簡單來說,就是車輛在路面形成的印記,處于高溫情況下,就極容易發生這種現象,影響因素分為四點:第一,在施工過程中,要盡量選擇含低蠟且粘度高的瀝青材料,它能有效防止車轍印記;第二,對路面的厚度規劃未必越厚越好,太厚的路面反而更容易形成車轍,所以要適度;第三,基層材料或厚度不足時,就會降低整體強度,形成車轍;第四,鋪路時選擇的材料是黑色的,黑色容易吸熱,一旦氣溫過高,來往車輛很容易形成車轍。
泛油現象大大降低了路面的抗滑性,嚴重威脅車輛與行人的安全。它的形成主要分為這幾點:第一,材料中的瀝青量過多,在車輛的反復碾壓中,多余的瀝青會流到公路表面;第二,施工時未按照正常用量配比,導致混合料的離析現象,形成泛油。
處治裂縫的方法有三種:第一,用灌縫膠修補裂縫是常用的方式,它在常溫下的狀態是固態,加熱后為液體,粘合性很高。修補時,可以先對裂縫處開槽,清理縫隙里的雜物,而后進行預熱,再填充灌縫膠,放置十五分鐘就可以使用了;第二,稀漿封層。在做這項工作之前要封閉交通,而后要準備一定配比的材料,清理好縫隙,將水、水泥和瀝青材料攪拌后填入縫隙,再壓實,停留二十分鐘后可通行;第三,霧封層法。它是對公路路面的一種養護技術,要采用專業的設備進行噴射,手法要均勻,不能過多,也不能過少。如果遇到噴灑不到的部位,可以使用滾筒完成。
處治坑槽可以采用兩種方法:其一,澆筑式混合料填補坑槽。它通常是要對路面的破損處挖掘,至少要挖到10cm,然后切割修補區的邊界,測定基層強度,在滿足要求后,在底層鋪放格柵,然后把準備好的材料倒入坑槽中;其二,采用半柔性材料。將半柔性的材料放入坑槽中,這種材料的使用性很普遍,適合多種瀝青鋪設的路面。它的施工過程簡單,還節約能源,對環境的污染程度也很小。
車轍的修復過程,常用的方法有這三種:第一,微表面修復。采用適當的石屑和混合材料,均勻攤鋪可以保護受損路面;第二,超薄磨耗層。它是通過專業設備熱拌攤鋪的養護方式,它的好處是快速改善松散,提高公路使用壽命;第三,再生修復。它通過對修復地以及附近的地方同時加熱,既可以修復路面,還可以對周圍路面進行熱粘結。
針對較小空隙的泛油現象,可以成立相關部門,規范技術與施工標準,嚴查材料,減少礦料超標現象。如果是壓密性泛油,就要重視壓實度標準和碾壓工藝這個環節。
綜上所述,高速公路的路面施工和養護可以延長公路的使用性能,還可以確保車輛與行人的安全性。就當前路面出現的早期損壞問題,要嚴控施工環節,加強后續養護,不斷在交通事業這條路上探索、發現并創造。