尉建新
大同南高速公路管理有限责任公司 山西大同 037400
高速公路受到空间环境与行业属性的限定,因而在其投入运营后,一方面,会受到自然因素的影响,如风力侵蚀、雨雪侵蚀、冲击磨损等;另一方面,也会因运营管理中的养护管理不到位等因素导致病害扩大,如裂缝修补不及时、坑槽处理不到位、路面变形养护不全面等,也会使裂缝病害、坑槽病害、沉陷病害、车辙病害等加重。因此,做好对高速公路路面的常态化养护管理,有助于保护高速公路路面,使其全生命周期获得延伸,起到提高公路使用效能的作用[1]。
高速公路诸多病害中,路面裂缝最为常见,按裂缝形状,可以划分为横向裂缝、纵向裂缝等。从原因方面分析,导致高速公路路面裂缝病害的因素相对较多,而且在不同的条件影响之下,也会出现不同的裂缝类型。以纵向裂缝为例,当高速公路进入运营环节后,通过车辆的数量与重量会逐渐累积,路基在这种情况下会受到反复压力作用,同时,若路基压实度均匀性不足时,在纵向方向会产生一些不均匀性质的下沉现象,逐渐引发纵向裂缝。再如,当高速公路连接缝施工中,若存在结构承载能力受限问题,由此也会扩大纵向裂缝的发生率。以横向裂缝为例,高速公路路面本身暴露于自然环境之中,会受到物理作用的影响,如受到热胀冷缩原理的限定,会产生一些内部温度应力变化;另外,若高速公路内温度应力长期存在,即会引发疲劳性裂缝;若横向裂缝发生后未能有效处理,也会降低路面抗裂缝能力,加快裂缝病害发展。
高速公路路面病害存在一定的关联性,如路面变形后会引发裂缝,而路面变形又是由碾压与沉陷等导致。因此,在新型高速公路生产建设中,通过引入“产业链思维”和“系统性思维”,有效的将高速公路路面病害进行了一些关联性研究。比如,在车辆长期碾压路面的条件下,路面会出现车辙病害;通过病害积累也会逐渐引发坑槽与沉陷。再如,在路面坑槽病害发生初期,危害不大,未经有效处理则会逐渐加大危害,进而形成路面脱粒、坑洼、龟裂等病害扩大的问题,轻者破坏路面,重者可引发事故,给通行车辆造成难于承受的生命财产安全隐患。再如,当路面变形与沉陷状态持续存在时,也会因受到车辆重复压力,进一步形成周边变形病害向周边路面的延伸,同时引发其它病害。因此,路面变形病害与其它病害多伴随发生,为了有效处理,应该实施配套性养护对策。
首先,运用“产业链思维”后,增强了高速公路裂缝病害养护对策的研发设计投入,提升了技术研究速度和应用效果。比如,在相对细小的裂缝病害处理方面,通常以灌缝的方法为主,虽然常见,但是在实际操作时要求细化处理,包括了对裂缝缝隙的清理、高热量压缩空气加热、沥青材料导入、缝隙填满抹平等养护处理工序。其次,通过近年来对公路路面裂缝养护数据库的建设,运用大数据技术分析后,普遍认为高速公路裂缝问题的细致分类,有利于针对性的养护产生较大效用。比如,按照裂缝性质分为1.5cm-2cm(填缝处理)、3cm以内(粘结剂、稀浆封层、雾封层技术处理)、5cm-7cm(路面面层罩面技术处理、路基结构补强)之类的裂缝,实施针对性养护。再如,针对连接位置的裂缝养护对策,在其接缝施工过程中,就用预防养护对策,通过研发应用路面接缝施工处理技术,有效预防了因接缝施工产生的裂缝风险[2]。
路面变形与车辙病害同时发生,虽然属于材料与路面强度等未达预期标准,产生的轻微变形,但应该加以重视,并将养护重点集中于沥青层,结合加固基层的处理方式加以解决。一方面,应该处理路面表皮,进行基层加固;另一方面,应该进行表面层的重新铺设。一般先定位处理边界;再实施表层起皮处理;再进行基层加固;最后完成铺设。要求对路面四边的衔接位置做好平整处理。对于路面变形和坑槽的养护,要从两个方向进行养护。先进行防水设置,再进行表层损坏修复处理,并结合基层加固进行维修。通常采用冷补法和热补法。以冷补法养护为例,先要测量路面坑槽,获取基本数据;再进行养护范围设计;养护实践中,需要以液压风镐机为准完成切槽处理,利用高压风枪进行清洁处理,喷洒完粘层油后,进行热料填补处理,通常采用由四周向中心的碾压方式。常规性的养护经验表明,路面变形与车辙、坑槽的养护思路基本一致,但在具体养护方案设计与处理时,要求遵循因病害制宜的差异化原因[3]。
我国现代高速公路正向规模化和品质化方向扩增、发展,克服了粗放式生产建设弊病,转型到了具有精细化特征的集约化发展阶段。同时,在高速公路生产建设产业链条中,增强了预防性的高速公路病害养护对策,形成了防治结合的基本养护管理方案。结合以上分析,建议在当前养护管理已经信息化的条件下,加快相关病害和养护对策的数据库建设,为后续病害全面防治积累经验,提高对其养护效率数据和核心数据的再利用幅度,使其逆向为高速公路病害养护对策的研发设计,提供重要参考。