罗靖/陕西省商洛市道路工程公司
关于西北地区高速公路养护的若干建议
罗靖/陕西省商洛市道路工程公司
西北地区由于其独特的地形、气候、水文、经济、社会、文化等因素,高速公路养护难度很高。本文结合作者常年实践工作经验,对西北地区高速公路存在的病害和传统养护方法进行总结,并就如何吸收国外先进技术经验,改进当地高速公路养护水平提出自己的建议。
高速公路;养护;病害;西北地区
引言:改革开放以来,在经济建设的带动下,公路交通事业实现了蓬勃发展。特别是近十年来,我国加大公路建设力度,以放射和网络相结合的公路交通体系迅速建立起来。截至目前,长三角、珠三角和京津冀地区已经形成了较为完善的城际高速公路网络,国家高速公路网络基本完成。相较于东部沿海地区,内陆地区公路建设相对缓慢,特别是西北地区起步较晚,距离发达地区还存在较大差距。
资金不足是西北地区高速公路建设和养护工作主要瓶颈问题。西北地区近几年经济发展较快,但由于基础相对薄弱,总体来说资金实力不强,致使公路建设发展较为缓慢。基于上述原因,西北地区高速公路养护工作正处于发展阶段,养护的重要意义还没有引起太多的重视,使用的养护标准基本照搬普通公路,高速公路养护体系还有很长一段路要走。养护方式多为事后应急处理,缺乏预防性养护意识与概念,高速公路养护技术与管理水平不高。
1.横向裂缝。这是西北地区高速公路沥青路面最主要的病害问题,特点是垂直于公路轴向发生,其形成原因分为两种。一种是环境温度急剧变化。西北地区冬季气候干燥寒冷,温度变化剧烈。当环境温度急剧下降时,路面发生收缩,使得沥青层内产生应力,当应力超过沥青混凝土拉伸极限时,就会形成裂缝。另外,当温度反复变化时,公路面层频繁收缩扩张,过度疲劳导致路面机械强度下降,最终导致开裂现象。第二种是材料问题。由于底部半刚性基层干缩横向开裂,受到车辆反复施压和温度影响,裂缝逐渐向上发展,直至路面形成横向裂缝。这种裂缝从下至上贯穿基层和面层,使得雨水渗入,从而对路面产生结构性破坏。
养护方法:裂缝一经发现就要及时修补,以免扩大。对于开裂程度细微,对公路的正常使用没有影响的裂缝可不予处理;对于宽度不超过5毫米的裂缝,要先把裂缝内部清理干净,不能有杂质和水分残留,然后灌入加热的乳化沥青。为加强修补强度,可在灌注完成后用砂子或石屑铺洒在裂缝口处;对于宽度大于5毫米的大裂缝,要先把裂缝边缘已经松动的部分铲除,然后灌注细粒式沥青混合料,最后捣实。如果单位面积内裂缝数量很多,就要先把乳化沥青浆摊铺在路面裂缝集中处,待乳化沥青渗入裂缝,实现封层修缝的效果。对于裂缝现象严重的区域,要把修复范围内的路面全部铲除后重新铺设沥青混凝土路面。需要注意的是,灌缝修补技术要求不高,经济性较为明显,但修补后的使用期限很短,通常一年后又会出现问题。
2.坑槽。坑槽是对路面大小深度不一的破损坑洞的统称。经过现场调研和分析,坑槽的形成原因一是沥青混凝土表面孔隙率过大。这一问题的原因有很多,混料搅拌不均、粗细骨料配级不当、压实不够等都会导致路面孔隙增大。降水季节水分子孔隙深入路面内部,不断浸润沥青和集料,导致沥青脱落进而形成坑槽。二是在车辆通行反复碾压过程中,水分进入路面结构层,降低材料强度,导致沥青剥落,形成坑槽。三是沥青和骨料没有充分粘结,在使用过程中细料脱落,水分浸增强,进而形成坑槽。四是由于设计上缺乏排水措施,水分深入路面后难以排出,集聚在路面内层,时间一长就会导致路面混料强度下降,形成坑槽。五是因为部分路面封层施工质量不过关,导致水分轻易侵入,在温度和车辆载荷的长期影响下路面基层强度下降,成坑槽。六是由于混料温度过高,致使沥青分子量上升,粘结力下降,骨料松散形成坑槽。七是由于施工环境温度过低导致路面压实不足,水分侵入严重,骨料沥青分离,形成坑槽。八是由于骨料自身特性与沥青相容性差,彼此难以有效粘结。九是因为车辆超载。由于形成坑槽的原因非常多,所以坑槽分布没有一定规律,但都是从孔隙率较大的地方产生。坑槽对于路面影响非常大,大规模的坑槽不仅降低车辆行驶舒适性,还可能引发交通安全事故,威胁乘车人员人身安全。
养护方法:夏季高温,冬季严寒,所以坑槽的养护时间一般选在春秋二季比较合适。先在坑洞四周稍微靠外的位置画出方形轮廓线,然后沿线将坑槽铲成矩形立体结构,直达未破损的面层。将加工好的坑槽清理干净,先铺一层沥青作为粘结层,然后依次铺料压实,最后用沥青密封坑槽边缘并用细砂做保护。这种方法的缺点是修补坑槽边缘容易形成裂缝,进而重新生成坑槽。
3.车辙。车辙是由车辆反复碾压路面形成的路面变形。车辙常见于高温天气,在温度和车辆载荷的双重作用下,载荷应力超过沥青层承受极限,使沥青混合料发生近似流体的移动变形。
养护方法:车辙的修复最佳时间是夏季温度刚刚由高转凉的那段时间。对于深度不超过10毫米,不影响公路正常使用的车辙可以不予处理;对于深度大于10毫米不超过25毫米的车辙,先将突出路面部分铲掉,再将路面压平,之后用沥青砂填补空隙,最后用轮胎压路机压实。对于深度超过25毫米的车辙,先根据需要将路面刨掉一定厚度,然后用热板沥青混合料进行罩面处理。
1.预防性养护。该方法通过对正常无病害路面进行养护,以延长公路使用寿命,推迟大修和重建等高造价工程到来时间,从而大幅度降低整个使用周期内的维护成本。有关研究显示,只要实施三、四次的预防性养护就可延长道路使用寿命10年,降低维护成本约达50%。沥再生技术是预防性养护技术中的一种,我国于2000年左右引进,并在东部地区进行大规模推广。实践证明效果非常良好。
2.先进封层技术。包括同步碎石封层技术、乳化沥青稀浆封层技术、微表处技术及雾封层技术。
2.密封胶裂缝修补技术。密封胶主要材料为高分子聚合物,结合使用开槽机和灌缝机进行开槽贴缝式方法处理。该技术施工简便,能够有效提高密封寿命,对于低温环境也有很好的适应性。
此外,还有同步碎石封层技术、乳化沥青稀浆封层技术、微表处技术、雾封层技术、热再生技术等先进技术,也都具有很高的适用性,在此就不一一做详细介绍了。
结束语:随着西部大开发步伐不断加快,西北地区公路建设事业必将迎来一个新的高峰。当地公路养护企业要加快高速公路养护技术开发与实践,提高高速公路养护水平,为才能在今后的市场竞争中获得一席之地进而取得较大发展。
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