高速公路路面裂缝的成因及养护处治措施分析

2021-06-25 01:05丁敏
中国公路 2021年10期
关键词:灌缝压浆预防性

丁敏

(河北唐津高速公路有限公司,河北 唐山 063000)

一、高速公路路面裂缝实例分析

(一)工程概况

某高速公路病害路段全长约148.32m,路面宽度约23m,路基宽度约26m,为双向四车道,设计行车速度为100km/h,全线采用沥青混凝土路面。该项目于2014年建设完成,通车运营6年多后,路面出现了不同程度的裂缝病害,其中包括横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝,不仅影响公路的美观性,还对行车安全造成了严重威胁。

(二)裂缝形式

1.横向裂缝

垂直于道路中心线,裂缝间距在15~25m之间,裂缝宽度在0.3~2cm之间,部分横向裂缝会贯穿整个道路,甚至会影响道路路面的平整度,同时伴随支缝。

2.纵向裂缝

平行于道路中心线,一般情况下,纵向裂缝多发生于半填半挖路基段,裂缝间距在1~2m之间,容易形成纵向的带状路面,影响道路的稳定性。

3.网状裂缝

主要表现为横纵交叉形式、网状裂纹、龟裂等不同情况,裂缝宽度在2mm以上,且裂缝面积普遍大于1m2,是一种较为严重的裂缝病害。若不及时处理,会引发路面松散、坑槽,成为道路安全运行的隐患。

(三)裂缝成因

1.车辆荷载长期重复作用

通过分析发现,该段高速公路的路面裂缝主要分布在主车道上,且裂缝纵横交错,甚至出现了网状裂纹,这间接表明车辆荷载长期重复作用是引发路面裂缝的原因之一。一般情况下,裂缝病害多发生在春季、秋季,这是由于春秋季节多雨,雨水易淤积在低洼路面,在排泄不通的情况下会逐渐渗透到沥青混凝土路面缝隙中,进而渗入沥青结构,降低路面的承载力。此时,若高速公路承受较大的行驶荷载,就会导致已经渗入沥青结构中的水分流向底层,从而引发路面裂缝,造成严重的网状、龟裂裂缝等。

2.公路路基工程质量影响

在公路项目建设过程中,若路基填土环节的压实作业不规范,会导致压实度不足以及路基填筑不均匀。通车运营后,一旦路表有水分渗透,路面极易出现明显的沉陷,进而引发纵向裂缝。

3.公路路面养护方案影响

当前,某些地方的公路管理部门仍存在明显的“重建轻养”观念,该高速公路项目所属的公路管理部门即是如此。具体表现为:在公路工程建设环节投入较多,在建成之后的养护环节投入较少;公路养护资金投入不足,没有及时引进新技术、新材料,养护管理水平较低;没有树立预防性养护理念,导致公路在通车运营初期出现了不同程度的裂缝病害。

二、高速公路路面裂缝处治方法

(一)路面修补

笔者认为,要想有效处理高速公路路面裂缝,必须制定合理的修补方案,从而有方向、有针对性地开展修补作业。建议全面分析路面的裂缝密度、裂缝开裂情况,若发现较为严重的裂缝病害,如网状裂缝、边缘损坏51%以上的裂缝,则需要引进封层技术;若裂缝病害属于中低度损坏程度,则可以采取修补技术。

养护人员可以根据高速公路路面裂缝养护标准(如表1所示),针对路面存在的横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝,分别制定修补方案,比如,先进行封层处理,然后对宽度>1mm(小裂缝)的横向与纵向裂缝进行灌缝、压浆处理。

表1.高速公路路面裂缝养护标准表

(二)灌缝处治

由于该段高速公路路面存在多种裂缝形式,且裂缝病害的严重程度不一,建议养护人员结合路面的裂缝情况,选择灌缝处理技术。

采用热油灌缝技术,需要结合灌缝需求以及不同灌缝材料的综合性能,灵活选择合适的灌缝材料;若选择沥青材料,则需要将沥青加热至150℃以上,利用铁壶等工具将热沥青灌到路面的缝隙中,若一次浇灌无法填补缝隙,则需要多次浇灌,直至沥青的温度恢复常温即可。

高速公路每隔1~2年就需要重新灌缝,虽能在一定程度上避免路面裂缝扩大,但是却不能根治裂缝问题。因此,在高速公路的路面裂缝养护处治中,养护人员还需要引进其他处治手段。

(三)压浆技术

结合该段高速公路路面的裂缝情况,养护人员可以考虑采用压浆技术。在实际修补过程中,养护人员利用高压注浆设备,向裂缝中灌入一次性水泥浆,同时利用环氧树脂等材料对裂缝的周边进行封堵,埋设注浆嘴,多次注浆,待水泥浆从注浆管溢出则停止注浆。压浆技术是目前较为便捷的路面修复手段,且效果显著、施工成本较低。

(四)挖补、摊铺技术

结合工程实例,笔者认为,面对这种较为典型的路面裂缝问题,除了使用灌缝技术、压浆技术之外,还可以使用挖补技术与摊铺技术。

三、高速公路路面裂缝的预防性养护措施

通过研究发现,处治路面裂缝不仅要选择合适的裂缝处治技术,还要遵循“防大于治”原则。养护人员除了要灵活选择处理技术,及时修补路面裂缝,还要积极转变自身观念,形成良好的预防性养护意识,制定科学的预防性养护方案,明确养护工序,提高养护管理水平。

(一)制定养护方案

根据高速公路工程实际情况,明确不同等级路面的养护需求,制定预防性养护方案。根据高速公路建设情况,利用高分子改性乳化沥青、添加剂、碎石等材料,引进先进技术与设备,按照标准比例混合材料,将混合料摊铺在路面上,并对其进行养护,1~2h后即可开放交通。实践证明,通过采取预防性养护技术在公路表面形成一层保护层,能够有效提升公路路面的防水性能、耐磨性能和抗压性能等。

(二)加强路面养护管理

养护人员要有效协调高速公路路面养护与管理,加大管理力度,制定相关工艺的规范作业流程,以此保障公路养护效果。在实际操作过程中,养护人员还要合理分析不同位置公路路面可能面对的荷载、雨水及摩擦情况,考虑其可能出现的裂缝类型,确定关键控制点,全面控制养护人员、材料、设备、方法与细节,以此保证公路路面预防性养护质量与效果,为高速公路的良性运行奠定坚实基础。

四、结语

总而言之,养护人员要高度重视现阶段出现的高速公路路面裂缝问题,一旦发现路面出现裂缝病害,及时制定修补方案,灵活运用灌缝技术、压浆技术、挖补与摊铺技术等,全面修补裂缝,避免出现因裂缝问题导致的公路交通安全事故。此外,养护人员还要定期开展预防性养护,全面提升高速公路交通的通畅性、安全性与稳定性。

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