关于高速公路典型病害与养护维修对策的研究

2016-11-01 16:35王娜
中国科技博览 2016年22期
关键词:养护维修高速公路对策

王娜

[摘  要]改革开放以来,随着经济的快速发展,我国高速公路事业也取得了长足的发展,截止目前,我国的高速公路通车总里程达15万公里。随着高速公路使用年限的增长,高速公路路面损坏和使用寿命与道路服务需求提高之间矛盾的日趋增长,如何在确保不影响高速公路运营的状况下,对高速公路进行的预防性养护维修以保证良好的路面状况,成为高速公路养护管理的重点。因此文章重点就高速公路典型病害与养护维修对策展开探讨。

[关键词]高速公路  典型病害  养护维修  对策

中图分类号:U418 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0253-01

伴随着我国高速公路交通网络的日渐形成,高速公路的养护任务越来越多,同时也越来越复杂。高速公路的养护维修决策是养护管理中的重点工作,对于提升高速公路的使用效率,确保高速公路的安全使用意义深远。通过对高速公路路面病害的研究,能够为后续的维修养护工作提供相应的参考数据。因此研究高速公路典型病害及养护维修措施已经成为了当前交通行业发展的重点工作。

一、高速公路路面典型病害分析

(一)车辙病害

车辙是指高速公路的沥青路面在漫长且持续的车辆荷载的作用下形成的位于沥青面层的永久变形。车辙的产生,首先会对路面的平整性造成严重影响,导致车辆行驶中颠簸加大,随着车辙程度的加深,轮迹带处沥青层会逐渐减薄,进而导致路面出现裂缝、坑槽等情况,雨天排水不畅且车辆变道时易失去控制,存在严重的安全隐患。研究表明,高速公路路面车辙的形成往往受多类因素影响,包括公路施工质量、材料抗车辙性能、沥青结构层厚度、结构承载能力、交通及气候条件等等。因此,相关的维修工作也应当重点关注这些方面。以材料抗车辙性能为例,沥青本身的粘结力越高,混合料在高温条件下的粘结力也就越好,故在维修时,应当在混合料中添加抗车辙剂以提升混合料的粘结力,且尽可能选择软化点较高、蜡含量较低的沥青材料。

(二)裂缝病害

裂缝病害同样是沥青路面较为常见的病害类型,一般根据裂缝性质分为横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝和不规则裂缝四种。裂缝的形成相较于车辙而言时间较长,初期多以横向裂缝和纵向裂缝为主,此时不会对高速公路正常运行产生较大影响,但随着裂缝宽度的深度加大,路面结构承载力会不断降低,一方面导致水分进入裂缝中引起基层、土基层产生冲刷,对公路内部结构产生严重损害。另一方面也会导致车辆高速行驶或变道时失控,存在较为严重的安全隐患。一般来说,高速公路路面裂缝长度与通车年限、交通荷载、所处环境等因素均有着直接联系。因此,裂缝病害的维修工作应以预防为主,维修为辅,在做好相关公路养护的基础上,采用微表处养护、沥再生等技术阻止裂缝进一步扩大,确保高速公路正常使用。

(三)坑槽松散类病害

水损害是造成松散和坑槽病害的主要原因。在裂缝病害产生之后,如果没有及时进行维修,那么在水的作用之下,沥青混合料中的细集料就会被水不断地冲刷出来,时间长了就会产生坑槽病害。坑槽松散类病害产生的主要原因有:①重型车辆的连续作用;②沥青路面经过水的作用以及温差作用之后,导致沥青产生老化的现象。此外,公路维修过程中,个别的修补措施不到位出现的修补后损坏也容易导致坑槽松散类病害,在维修时应该要特别的注意。

二、高速公路养护决策研究

(一)预防性高速公路养护理念

预防性养护是一种在路面基层状况良好的情况下,对面层的细微破坏进行修复,可以在保持路面整体结构能力的情况下,延迟路面的损坏,提高道路服务年限。采用预防性养护手段对现有道路系统制定有计划的、基于费用和效益的养护策略,是未来高速公路养护决策的一大板块。采用预防性养护理念,对高速公路进行科学合理的预防性养护决策应充分考虑三个方面的内容:

1.预防性养护的适用条件。通过全面的路况调查充分了解已损坏路面的损坏程度和平整度、抗滑性能、路面状况、强度等各种服务性能指标,从而判断该路面是否授予预防性养护。

2.选择合适的维护时间。经过大量的实践数据分析可以得出如下结论,当路面质量下降40%,路面使用年限达到路面寿命的75%称为预防性养护临界状态,高于上述数据不宜采用预防性养护。

3.制定恰当的预防性养护措施。恰当的预防性养护措施是养护决策措施的重要组成部分。选择正确的高速公路预防性措施包括:预防性养护措施初选方案、特定路段的试验段的测试、预防性养护材料和施工方案的选择。预防性养护措施较多,不同的路况、环境、资金条件下选择的措施也不同,如何用最少的投入取得满意的效果,即选择经济性、技术性良好的预防性养护措施,是有效进行路面预防性养护的关键环节。

(二)重视路面小修保养

小修保养时指对公路及沿线设施经常进行维护保养并对轻微损坏部分进行修补的养护作业,是高速公路养护管理的基础性工作,也是预防性养护的关键环节。以济青线为例,其结构特点决定了其结构的稳定性与路面功能的变化特别依赖于及时、精细的小修保养,养护不及时将导致病害迅速发展。在高速公路养护管理中要把小修保养作为高速公路养护管理的关键环节,注重小修保养的及时、精细与新材料及新技术的应用。

(三)“局部挖补、整体罩面”的维修方案

“局部挖补、整体罩面”是只对局部发生坑槽等严重变形的部位进行挖补维修,避免对结构造成整体性破坏,挖补维修后采用整体罩面的施工方法对面层进行重新维护,从而确保罩面层下路面结构层的稳定性。

三、高速公路养护实施建议

通常在路面养护时,一般只对面层进行勘测,对基层也只停留在目测上,这是产生错误的养护决策的主要原因,错误的决策使得养护后的路面达不到路面服务年限的要求,提高了道路维护周期成本,因此提出如下养护建议:第一,通过对高速公路路面基层进疲劳强度试验,从而对其路面服务寿命展开分析,从研究基层的疲劳开裂与养护对策对服务年限的影响出发,确定开裂板块对整体路面结构稳定性的影响力,来确定合理的高速公路路面养护维修方案。第二,在对高速公路进行病害养护维修时,必须从基层乃至土基开始综合考虑路面病害的治理,要重点对路面的基层进行检测,确保高速公路路面基层的疲劳破坏乃至损坏。第三,对高速公路疲劳强度较弱的路面,养护策略应采用面层修复的办法,以恢复路面的使用功能为主,保持路面基层结构不变,确保道路整体结构形式的稳定性;若路面出现较为严重的局部损坏的路段,也尽量不采用大修的方案,通过采取局部开挖的坑槽处理后对路面面层进行重新罩面的维修方案,以达到根治病害。

随着高速公路使用年限的增长,越来越多的高速公路进行大、中、小修的养护阶段,如何对高速公路的使用过程中出现的病害类型进行分析,并对病害处理提出合理的养护方案是高速公路养护管理部门所面临的问题。相关的维修人员和技术人员应当立足于此,对现有的维修工作不断完善,并在一次次的维修工作中总结出高速公路的维修策略,以期望高速公路能够为我国的经济建设做出更独特的一份贡献。

参考文献

[1]吕锡平.湖南省高速公路沥青路面养护决策技术研究[D].长沙理工大学,2014

[2]王长军.预防性养护技术在高速公路中的应用[D].长安大学,2013

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[4张聚清.浅谈高速公路路面破坏和路基病害的特征与成因分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年12月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2015:2

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