王詩喆
(臺州市路橋區公路與運輸管理中心,浙江臺州 318050)
隨著我國社會經濟的發展,公路工程得到大量的建設機遇,公路工程承載著車輛的荷載,再加上室外環境的影響,公路路面上很容易出現裂縫問題。裂縫破壞公路路面的整體性,無法保障公路的整體性和安全性,嚴重時還會誘發交通事故。公路路面裂縫中需采取養護施工技術,以此解決公路路面的裂縫問題,保障路面結構的合理性。
分析公路路面中出現的幾種裂縫,分析如下:①橫向裂縫,此類裂縫具有貫穿作用,溫度應力、不均勻沉降等都是引起橫向裂縫的主要原因,橫向裂縫嚴重時還會直接貫穿整幅路面[1];②縱向裂縫,此類裂縫長度、寬度沒有規律,縱向裂縫與路線為平行狀態,材料不合格、排水不暢等均會引起縱向裂縫;③網狀裂縫,其為橫縱交錯的狀態,網狀裂縫降低了路面的抗裂性能;④反射裂縫,基層裂縫會作用到公路路面上,受溫度、荷載的影響最明顯;⑤不規則裂縫,其被稱為雞爪縫,裂縫狀態無規則,瀝青老化是引起路面裂縫的基本原因。
結合公路路面裂縫分析路面發生裂縫的原因,了解路面裂縫成因之后才能有效組織養護施工。
公路路面受溫度應力影響而出現裂縫,公路路面施工中的大體積混凝土容易在溫度應力作用下發生水熱化反應,致使路面上出現裂縫。水泥是公路路面混凝土中的一項主要材料,公路路面施工中雖然減少了水泥的用量,但是水泥是不可取代的材料[2]。溫度應力是公路路面發生裂縫的一項不能忽視的原因,公路路面處于晝夜溫差、四季交替的環境中,當溫度應力破壞公路路面的承受極限以后,就會形成裂縫,致使公路路面出現裂縫。
公路路面長期處于車輛荷載的壓力下,車輛荷載會誘發公路路面裂縫。隨著私家車數量增加,節假日期間人們出行時路面上的車輛非常多,車輛增多后就會對公路路面產生壓力,這部分壓力直接作用到公路路面上,公路路面在車輛荷載的壓力作用下會有受力不均、路面松散的情況,進而會出現裂縫問題。車輛荷載對公路路面產生很大的影響,再加上車輛事故對路面的外力破壞,更是增加公路路面裂縫的發生概率。
公路工程施工中出現排水問題也會造成裂縫,公路路面暴露在空氣中,降水、降雪等都會在路面上囤積大量的水,尤其是強降水狀態下,路面上的積水很難快速排凈,如果公路路面排水體系不通暢,更是會增加路面積水的時間,路面上囤積的雨水產生破壞性,引起路面材料松散,路面發生裂縫后,積水會從裂縫滲入路基結構,產生更嚴重的破壞。
公路施工中材料不達標會造成路面裂縫,公路施工工程中有部分企業為追求利益而忽視材料的質量,采購一些質量、性能不達標的材料,這些材料應用到公路施工中以后會影響到路面的使用,誘發裂縫問題。公路路面裂縫受材料的影響比較大,材料不達標時公路結構產生基層收縮,路基結構無法支撐路面上的車輛荷載,最先表現為路面裂縫,如網狀裂縫。
本文中分析了公路路面發生裂縫后經常采用的幾點養護措施,幫助修復公路路面的裂縫,恢復公路路面的穩定狀態。
公路路面封層施工技術是常用的養護措施,封層技術具有包裹裂縫的作用,而且包裹的效果比較好[3]。公路路面裂縫封層的方法有石屑封層、乳化瀝青封層和霧封。石屑封層是路面裂縫封層中應用最廣泛的方法,公路路面發生裂縫的面積較大而路面破壞狀態又比較輕時,建議采用石屑封層施工技術,石屑封層技術適用于路面經過長時間使用后出現的裂縫問題,有助于增強路面裂縫恢復的效果,保證路面交通的安全性。乳化瀝青封層施工技術能夠提高瀝青的耐受性,把瀝青材料與修復材料混合起來,混合的瀝青材料應用到公路路面裂縫封層的位置,乳化瀝青的透氣性較高,可以把大面積的裂縫包裹起來,保證裂縫路面封層修復后實現平滑性。霧封時對路面裂縫實行封鎖性的填充集料,用于修復路面上的中、小型裂縫,霧封養護的過程中需做好路面交通封閉的工作,主要是因為霧封養護階段會引起路滑的情況,所以從交通安全的角度出發需做封閉處理。
公路路面裂縫養護中,灌漿和壓漿技術也是主要的技術手段。灌漿施工技術適用于路面的淺層裂縫上,這類裂縫對路基結構沒有破壞性,養護時直接采用灌漿的方法修復裂縫,灌漿時需灌入瀝青漿液,瀝青直接加熱至150℃,施工人員使用鐵制的容器把加熱后的瀝青逐步灌入路面縫隙內,灌漿時不要一次性灌完,至少要分成3 次灌入縫隙中,這樣當瀝青填充完縫隙之后也能恢復到常溫,完成灌漿施工[4]。壓漿施工技術比灌漿技術的基礎性強,施工人員壓漿以前必須先了解路面裂縫的情況,確定路面裂縫可以使用壓漿之后再組織壓漿施工,施工人員掌握路面裂縫以后選擇對應的水泥型號,保護好路面裂縫周圍的結構,采用高壓設備把水泥壓入縫隙內,因為壓漿施工中涉及高壓灌注,所以必須放置高壓對路面裂縫周圍的干擾,避免引起更大范圍的路面破壞。
公路路面裂縫的程度不同使用的養護技術也不同,挖漿和攤鋪技術適用于輕微、小范圍的裂縫修復中[5]。例如,公路長期暴露在室外環境中,溫度差會在公路路面上引起溫度應力,路面受溫度的影響而出現裂縫,這類裂縫就可以采用攤鋪技術進行養護,養護時施工人員清理路面裂縫周圍的環境,把乳化瀝青均勻的涂抹到裂縫位置,涂抹完乳化瀝青以后,把石屑、粗砂粒這些混合材料攤鋪好,再使用壓路機壓平整,溫度差引起的公路路面裂縫中,該案例中有一部分為沉降型裂縫,這類裂縫就需要采用挖漿施工技術,圍繞公路路面挖漿時應該盡量縮小實施的范圍,挖好以后把瀝青及大粒徑的碎石填充到開挖的位置,填充好以后使用壓實機壓實,控制好壓實度、孔隙率,保障挖漿修復的準確性。
公路路面施工中提出幾點預防裂縫的措施,主要從施工階段出發組織養護,這樣來提高公路路面使用的性能,為車輛通行提供安全的路面環境。
公路工程結構中混凝土構件關系到路面的使用壽命,公路工程中為了預防路面裂縫,采取混凝土構件養護的措施,施工時需全面的養護混凝土構件,避免混凝土構件中潛在風險,一定要保證混凝土構件的質量,進而提高路面的穩定性。公路工程施工時可以由施工單位負責混凝土構件養護,路面施工時使用大補償的混凝土,以便強化混凝土結構[6]。公路路面中的混凝土結構會發生收縮裂縫,混凝土收縮性為混凝土整體的75%,需要在公路混凝土中添加膨脹劑,利用膨脹劑來降低混凝土結構產生的收縮應力。公路路面施工時施工人員全面關注路面的施工狀態,排除混凝土、鋼筋等因素的影響,維護公路路面的整體結構。
公路路面養護中為了預防裂縫在施工中就要檢查混凝土結構的配合比,保證混凝土配合比的科學性。為了保證公路路面混凝土配合比的科學性就要提前組織試配工作,從試配中確定出路面混凝土的配合比。公路路面施工期間要了解混凝土結構配合比中可能引起裂縫的因素,提前設計好預防措施,混凝土配合試驗中需由專業的人員操作并全程監督,保證混凝土配合比符合施工的標準,完善混凝土路面結構的整體性。混凝土配合比符合標準才能減少溫度差對路面的影響,最大限度降低裂縫出現的風險。公路路面施工中在混凝土結構配合比上應該減少水泥用量,這樣才能預防水泥水熱化引起的路面裂縫,建議公路路面混凝土配合中可以使用一些中低強度的水泥,預防路面發生混凝土裂縫。
公路路面裂縫預防性養護中采用溫控防裂技術,溫控防裂技術是預防公路路面裂縫的有效措施[7]。首先溫控防裂技術中調整混凝土骨料的級配,幫助混凝土成型,調整混凝土中的高性能摻合料,在混凝土中選用一些高效的減水劑,混合料配置之前再次檢查碎石材料,尤其是碎石的清潔度和質地,禁止路面施工中使用不符合標準的碎石;然后公路路基施工時采用分層填筑的方法,這種填筑方法有助于提高路面的穩定度,澆筑時需確保前一層凝固之后才能繼續下一層的澆筑,澆筑后組織振搗施工,振搗能夠預防混凝土重力下沉,振搗時要做到細致,不能出現任何振搗問題,也不能有漏振的情況;最后根據公路路面澆筑混凝土的面積,控制公路底部、中部的混凝土澆筑,施工中控制好混凝土內部溫度,預防溫度應力。
公路路面裂縫養護技術的直接目的就是保證路面的安全與穩定,公路路面裂縫養護技術實施時需要以實際情況為主,組織好合適的養護技術,這樣才能恢復公路的路面結構。公路路面裂縫養護施工技術是非常關鍵的內容,公路路面養護中不斷提高路面裂縫養護的水平,監測路面養護的效果,確保公路路面養護后能夠達到最佳的狀態。