胡乾
(贵州省交通运输综合行政执法七支队,贵州凯里 556000)
随着我国城市化的快速发展,公路运输系统的负担不断加重,部分公路路面出现了沉降、破碎和开裂等问题,这些问题会影响公路的使用安全性、缩短公路使用寿命[1]。因此,为了延长公路使用寿命,必须对这类公路路面进行改造和加固,以提高公路路面强度、抗压和抗变形能力,从而降低由公路质量问题引起的安全风险。为了实现这一目标,需要总结和分析公路路面病害原因,并采取科学、高效的施工技术对公路路面进行改造和修复,通过持续的改进和优化,提升公路系统的安全性、可靠性和运行效率,确保公路的可持续发展,满足日益增长的交通需求,为民众提供更加便捷、安全的出行环境。
随着城市化进程的推进,公路交通事业也在不断发展。良好的公路铺装能够保障公路运行通畅,反之则会影响公路建设质量,进而对车辆通行造成潜在威胁。
目前,我国公路路面施工中存在一些问题:
首先,尽管当前公路路面施工的技术水平不断提升,但是在施工队伍中,很多从业人员是没有受过专业教育的农民工,加之部分施工企业的技术指导人员数量不足,使得对路面施工的科学统筹存在一定的不足,这可能影响路面施工质量,公路在后期使用中容易出现病害问题。
其次,由于部分建设企业融资能力比较弱,在建设施工时,资金流转方面存在一些问题,施工时会过多地考虑施工成本等问题,一定程度上忽略了路面施工质量,进而影响路面施工效果。
最后,当前建筑行业迅速发展,公路建设企业之间的竞争也越来越激烈,但部分企业在管理模式上存在一定的滞后性,培训、考核力度不足等,使得员工的技术能力得不到有效提高,这种内外部之间的发展差异也会阻碍路面施工技术的优化,影响路面施工质量。
在多方面因素的影响下,部分早期修建的公路路面出现了病害,需要进行合理的改造,以恢复路面通行能力。
第一,在公路改造施工中,加强对材料品质的管理是改造施工质量控制的关键。但部分施工单位对建筑材料的管理不严格,影响了改造施工质量。
第二,机械设备的选用和运用缺乏规范性,是影响公路路面改造施工的一个主要原因。公路路面改造施工依赖于各种机械设备,很多机械设备较为精密且价格昂贵,必须由专门的技术人员操作和使用,还要经常进行维修和养护,以保证其使用性能,进而确保公路路面改造施工顺利开展。然而,部分施工单位对施工设备的维修养护工作不到位,如未能定期对机械设备进行检查,影响了施工设备的正常运行,情况严重时会延误施工进度。
第三,施工人员的整体素质有待提高。部分施工人员的安全意识不足,对施工现场的危险因素和安全规定缺乏认知,容易出现违规操作、不遵守安全操作程序等问题;部分施工人员对路面改造的施工工艺、材料选用、施工方法等方面的了解不够深入,无法熟练掌握和运用先进施工技术,这会影响施工质量,还可能延误工期。
在公路改建中,在原有的水泥路与新建的柏油路之间铺设一种新型的抗裂贴,可以有效地阻止裂纹向上方传播,并阻止雨水进入原有的缝隙内(见图1),这种方法在实践中可起到很好的抗裂防水作用[2]。
图1 抗裂贴技术
3.1.1 分隔功能
铺设抗裂贴可以有效地将原有的水泥路面和新铺设的沥青面层分隔开来,这样水泥路面中的工作缝隙就不会直接接触到上层沥青,可避免工作缝隙的张力直接传递到新铺设的沥青上。同时,抗裂贴能够将两层结构牢固地黏结在一起,共同承载车辆荷载,保持路面结构的稳定性。
3.1.2 加固效果
防裂布具有良好的拉伸性能,能够承受较大的拉伸力。当水泥路面出现收缩裂缝时,裂缝会沿路面向周围扩散,使用抗裂贴后,其中的防裂布基层的高分子黏合剂会首先展开,减缓裂缝的扩展速度,应力超过防裂布的拉伸极限防裂布才会发生变形并破裂。
3.1.3 减震作用
抗裂贴具有一定的延展性,其中的能够聚合物在高温下表现出良好的韧性,能够在新旧路面层之间形成一个弹性夹层,可起到一定的减震作用。
3.1.4 隔水、防渗效果
使用防裂贴可以构建一个完整的隔水、防渗层,可以有效保护公路基层,防止基层受到水侵蚀。
施工材料的质量、性能等必须符合公路路面改造施工的需要。因此,应根据图纸要求,选用适宜的材料,以有效提高公路路面的强度、稳定性、低温抗裂性、抗滑性等,降低变形问题的发生率,如选用高强度、耐磨耗、黏性小、软化点高、含蜡量低的优质沥青材料。可以选用黏稠的石油柏油,同时其稠度要根据施工气候条件、混合料类型、交通性质等多种方面来决定。例如,在经常处于高温天气和交通压力大的公路路面改造项目中,要选用高稠的细粒料,反之要选用低稠的细粒料。
沥青混凝土的配合比是影响路面质量的重要因素。
首先,应加大对沥青混凝土配合比的研究,对级配进行调整时,要有效调控粗集料和细集料的均匀度。
其次,尽管密度大、吸水率低的集料具有良好的耐磨、耐久性的特点,但是集料的密度并非越大越好,因此在选择时需要通过试验检测确定最佳的集料密度、吸水率。
再次,由于S 型级配嵌剂密实,可优化沥青混合料的孔隙率和耐高温性能,所以要严格掌握混合料中矿物粉末的含量,并在其中加入适量的中粗骨料,使矿物粉末形成S 型级配。
最后,如果水泥、石灰、水加入量不准确,搅拌不均匀,会导致路表压实程度下降,影响其稳定性,容易导致道面开裂。因此,选材时不但要注重原料的品质,而且要严格控制原料的比例[3]。
施工前,应由施工单位组织设计单位、施工单位和监理单位进行技术指导。施工企业要以设计图纸、合同文件、摊铺方式、机械设备和施工条件为依据,制订出一套合理的路面施工方案。同时,施工前应进行技术交底,对施工人员进行技术培训,确保施工人员准确掌握施工要点,规范进行施工作业。此外,施工企业应优化施工、设备管理等方面的工作,为公路路面改造施工提供保障。
3.5.1 排水系统处理
在公路路面改造过程中,要对现有的排水系统做好保护,避免因堵塞造成排水不畅,进而引起高速路面的各类损伤和问题。此外,在公路路面改造施工中,振动、碾压会对排水系统的管路产生损害,导致管路位移、脱离和碎裂,进而出现排水系统内泄漏,对公路路基、路面产生影响,引发质量问题。因此,应按照公路拓宽的比例和区域,对排水系统的分布、排水容量等进行适当调整,并注意对排水管道进行保护,以防止因公路改建施工产生的各种杂质流入到排水管道,造成排水管道不畅通或堵塞,从而满足新公路的排水需求[4]。
3.5.2 路基处理
路基的稳定性对公路的使用安全有重要作用,因此进行公路路面改造施工时,需要进行有效监测。
首先,由于公路的天然情况不同,所采用的材质和技术也不同,因此要对公路沿线的自然环境进行调研与研究,如公路沿线的土壤性质及干湿状况、地下水位高度、填挖高度等(见图2)。
图2 路基施工(单位:m)
其次,应对公路上的通行车辆种类、车流量等进行全面的调研,进而决定公路的填筑高度、施工材料及公路改造方法,满足公路的通行要求。
最后,应该全面考虑地基所受的动、静力载荷,可使用碎石对路基进行填充,采用反复碾压的方式进行加固,从而确保地基的稳定性。
3.5.3 沥青混凝土摊铺
摊铺之前,首先要对下承面进行清洁,将污染异物和松散的颗粒清理干净,以保证施工面的清洁性。
其次,应做好测量放样工作,并检查路基的平整度和高程,若发现不符合要求要应立即进行返工处理。
再次,沥青混凝土摊铺对温度、湿度的要求较高,要在干燥的条件下进行,不可在雨天摊铺,否则会导致铺筑层和底层结合不紧密,使路面出现孔洞,影响路面质量[5]。
最后,应选用合适的摊铺设备,并配置浮动参考梁,具体可视公路宽度确定摊铺机数量。进行摊铺时候,必须确保摊铺作业环境整洁,若发现杂物应停止摊铺,并在保证人员安全的前提下进行杂物清理。在机械无法达到的地方,应采用手工摊铺。摊铺时,应进行缓慢、均匀、连续的摊铺,开始速度要放慢,并时刻注意摊铺层厚度的变化,不要随便停机等候,同时应按照拌和剂稠度、供料情况、设备性能等因素控制摊铺速度,一般为0.5~3m/min。若混合料的黏度出现变化,应先调整振动次数,再调整摊铺速度[6]。
3.5.4 沥青混凝土压实
对沥青混凝土进行压实的过程中,应做到适时、均衡、有效地压实,避免出现碎裂现象。压实过程中应仔细检查路面压实的情况,若密实度达不到要求应增加压实次数,直到符合相关要求[7]。压实时不能改变方向,不能突然加速,不能急刹车,要保持低速恒速,同时在回程的时候要慢回程、慢起步。对于结构连接处、转弯死角等不宜进行压实的部位,可使用震动式夯平板进行夯实。
随着城市化进程的加快,我国公路交通建设在飞速发展,但部分早期建设的公路路面出现了病害问题,需要进行改造施工。想要保证公路路面改造施工质量,需要对既有公路的病害问题进行深入分析,结合多方面因素合理制定改造施工方案,并采用科学、合理的施工技术,严格按照规范进行施工,从而进一步推动我国公路建设工作的持续发展。