尉建新
大同南高速公路管理有限責任公司 山西大同 037400
高速公路受到空間環境與行業屬性的限定,因而在其投入運營后,一方面,會受到自然因素的影響,如風力侵蝕、雨雪侵蝕、沖擊磨損等;另一方面,也會因運營管理中的養護管理不到位等因素導致病害擴大,如裂縫修補不及時、坑槽處理不到位、路面變形養護不全面等,也會使裂縫病害、坑槽病害、沉陷病害、車轍病害等加重。因此,做好對高速公路路面的常態化養護管理,有助于保護高速公路路面,使其全生命周期獲得延伸,起到提高公路使用效能的作用[1]。
高速公路諸多病害中,路面裂縫最為常見,按裂縫形狀,可以劃分為橫向裂縫、縱向裂縫等。從原因方面分析,導致高速公路路面裂縫病害的因素相對較多,而且在不同的條件影響之下,也會出現不同的裂縫類型。以縱向裂縫為例,當高速公路進入運營環節后,通過車輛的數量與重量會逐漸累積,路基在這種情況下會受到反復壓力作用,同時,若路基壓實度均勻性不足時,在縱向方向會產生一些不均勻性質的下沉現象,逐漸引發縱向裂縫。再如,當高速公路連接縫施工中,若存在結構承載能力受限問題,由此也會擴大縱向裂縫的發生率。以橫向裂縫為例,高速公路路面本身暴露于自然環境之中,會受到物理作用的影響,如受到熱脹冷縮原理的限定,會產生一些內部溫度應力變化;另外,若高速公路內溫度應力長期存在,即會引發疲勞性裂縫;若橫向裂縫發生后未能有效處理,也會降低路面抗裂縫能力,加快裂縫病害發展。
高速公路路面病害存在一定的關聯性,如路面變形后會引發裂縫,而路面變形又是由碾壓與沉陷等導致。因此,在新型高速公路生產建設中,通過引入“產業鏈思維”和“系統性思維”,有效的將高速公路路面病害進行了一些關聯性研究。比如,在車輛長期碾壓路面的條件下,路面會出現車轍病害;通過病害積累也會逐漸引發坑槽與沉陷。再如,在路面坑槽病害發生初期,危害不大,未經有效處理則會逐漸加大危害,進而形成路面脫粒、坑洼、龜裂等病害擴大的問題,輕者破壞路面,重者可引發事故,給通行車輛造成難于承受的生命財產安全隱患。再如,當路面變形與沉陷狀態持續存在時,也會因受到車輛重復壓力,進一步形成周邊變形病害向周邊路面的延伸,同時引發其它病害。因此,路面變形病害與其它病害多伴隨發生,為了有效處理,應該實施配套性養護對策。
首先,運用“產業鏈思維”后,增強了高速公路裂縫病害養護對策的研發設計投入,提升了技術研究速度和應用效果。比如,在相對細小的裂縫病害處理方面,通常以灌縫的方法為主,雖然常見,但是在實際操作時要求細化處理,包括了對裂縫縫隙的清理、高熱量壓縮空氣加熱、瀝青材料導入、縫隙填滿抹平等養護處理工序。其次,通過近年來對公路路面裂縫養護數據庫的建設,運用大數據技術分析后,普遍認為高速公路裂縫問題的細致分類,有利于針對性的養護產生較大效用。比如,按照裂縫性質分為1.5cm-2cm(填縫處理)、3cm以內(粘結劑、稀漿封層、霧封層技術處理)、5cm-7cm(路面面層罩面技術處理、路基結構補強)之類的裂縫,實施針對性養護。再如,針對連接位置的裂縫養護對策,在其接縫施工過程中,就用預防養護對策,通過研發應用路面接縫施工處理技術,有效預防了因接縫施工產生的裂縫風險[2]。
路面變形與車轍病害同時發生,雖然屬于材料與路面強度等未達預期標準,產生的輕微變形,但應該加以重視,并將養護重點集中于瀝青層,結合加固基層的處理方式加以解決。一方面,應該處理路面表皮,進行基層加固;另一方面,應該進行表面層的重新鋪設。一般先定位處理邊界;再實施表層起皮處理;再進行基層加固;最后完成鋪設。要求對路面四邊的銜接位置做好平整處理。對于路面變形和坑槽的養護,要從兩個方向進行養護。先進行防水設置,再進行表層損壞修復處理,并結合基層加固進行維修。通常采用冷補法和熱補法。以冷補法養護為例,先要測量路面坑槽,獲取基本數據;再進行養護范圍設計;養護實踐中,需要以液壓風鎬機為準完成切槽處理,利用高壓風槍進行清潔處理,噴灑完粘層油后,進行熱料填補處理,通常采用由四周向中心的碾壓方式。常規性的養護經驗表明,路面變形與車轍、坑槽的養護思路基本一致,但在具體養護方案設計與處理時,要求遵循因病害制宜的差異化原因[3]。
我國現代高速公路正向規模化和品質化方向擴增、發展,克服了粗放式生產建設弊病,轉型到了具有精細化特征的集約化發展階段。同時,在高速公路生產建設產業鏈條中,增強了預防性的高速公路病害養護對策,形成了防治結合的基本養護管理方案。結合以上分析,建議在當前養護管理已經信息化的條件下,加快相關病害和養護對策的數據庫建設,為后續病害全面防治積累經驗,提高對其養護效率數據和核心數據的再利用幅度,使其逆向為高速公路病害養護對策的研發設計,提供重要參考。