高等级公路路面常见病害及养护措施研究

(整期优先)网络出版时间:2024-03-12
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高等级公路路面常见病害及养护措施研究

陈阜东

天津市高速公路养护有限公司 天津 300384

摘要:最近这些年,国内交通运输事业发展蒸蒸日上,公路、桥梁、隧道等项目层出不穷。就高等级公路而言,其建设要求较高、周期相对较长、投资成本较大,在长期面临车辆通行及外界环境不利影响下极容易出现性能衰减,路面病害也随之产生。高等级公路病害需要进行针对性处治,否则病害会在同一路段反复出现,造成维修养护成本加剧。考虑路面病害类型较多,且后续处理措施缺乏针对性,开展路面病害检测和针对性治理的研究就显得极其重要,能够为类似公路的设计、改扩建、养护补强提供一定参考。

关键词:高等级公路;路面病害;养护

引言

高等级公路作为现代化交通工具中不可或缺的一种,它的建设对社会经济发展和人民生活水平的提高具有重要的推动作用。然而,随着高等级公路使用年限的增长,其路面病害的发生率不断上升,给公路的使用寿命和行车安全带来威胁。因此,对高等级公路路面病害的分析和处治具有重要的理论和实践意义。

1高等级公路路面常见病害

1.1裂缝病害

(1)疲劳破坏。疲劳破坏是裂缝形成的主要诱因之一。在车辆荷载反复作用下,路面承载能力的均衡性受到影响,起始阶段会出现诸多小纵缝,进而演变成为龟裂裂缝,损坏路面结构,纵缝从上而下发展。

(2)基层反射。通常情况下,公路路面结构的整体荷载趋于均衡,但受半刚性基层裂缝的影响,其结构体会受到拉裂作用,导致路面结构的横向形态和纵向形态均出现明显变化,久而久之形成下宽上窄的反射裂缝。

(3)温度变化。从以往工程实践来看,沥青受温度条件的影响相对明显,具体表现为:当温度不断降低时,沥青混合料的硬度将明显提高,出现收缩变形。当上述应力变化幅度超出可承受的荷载范围时,则会出现温度裂缝,并逐步向下发展。

1.2拥包与坑槽病害

路面拥包是指在路面形成的局部隆起或鼓包,而坑槽则是路面局部凹陷或坑洼,两者都会影响公路的行车安全和舒适度。拥包的形成往往与施工过程中的水分处理有关。当路基中的水分过多,或者排水设计不当,使得水分不能有效排除,就可能在路面下形成水泡,进而引起路面拥包。坑槽的形成则与路基的稳定性和均匀性关系密切。如果在施工过程中路基的压实度不足,或者路基材料选择不当,未来在交通荷载的作用下可能出现局部压缩或沉降,形成坑槽。

1.3车辙病害

根据车辙病害形成的原因划分,车辙可分为结构型车辙、流动型车辙、压密型车辙和磨耗型车辙4种。(1)结构型车辙是因行车荷载超出路面结构所能承受的能力而造成公路的各结构层产生永久变形,一般车辙宽度较大,在车辙两侧无凸起现象,车辙断面成“V”形。(2)流动型车辙是在高温和车辆荷载反复作用下,路面发生永久变形或塑性流动变形,最终形成车辙。流动型车辙横断面呈“W”形,车胎轮迹处路面下陷,两侧路面上凸,在弯道处存在外压现象。(3)压密型车辙是沥青混合料铺筑期间,碾压不密实,导致路面压实度、密实度不达标。高等级公路开通使用后,在车辆荷载的作用下形成,属于一种非正常车辙。(4)在寒冷区域,地面易结冰打滑,为确保行驶安全,会给车辆轮胎加装防滑链等,造成路面抗磨耗层磨损,进而形成车辙,即磨耗型车辙。在我国,此类车辙相对较轻,并不多见。

2高等级公路路面养护措施

2.1积极引入先进设备与技术

设备在使用一段时间后将会出现一些问题,影响设备的正常运行。因此需要对其进行更新,如电子技术设置,需要满足时代的要求,在周期上可以每隔十年进行一次设备的更新与改进工作,以确保设备的运行质量达到相对较高的水准。目前,我国公路的维护工作引进了外国的经验,并根据我国的实际情况来开展高等级公路维修工作。两者的高效融合,使得维修的效果得到极大提升。用科技性的技术来进行维修工作,并辅之以多种养护方法,以此确保公路处于安全、的运行状态,确保公路运输可以为广大的民众提供更多的便利。在工作人员对公路进行维修与养护工作的过程中,捣固车、焊轨车等设备都能够起到维修与养护作用,进而更好地高等级公路的运行效率。将这些设备应用于公路的维修工作中,可以极大地提升维修工作的整体质量及其效率。除此之外,还可以节约一些不必要的支出,为其他工作提供了更多的资金支持,客观上提升了高等级公路维修工作的经济效益。

2.2定期质量检查与维护

公路作为承受日常交通荷载和环境变化的复杂工程体系,难免会受到各种外部和内部因素的影响,出现磨损或损坏,因此,持续关注其状况,及时进行检查与维护,是确保公路持续、稳定和安全运行的关键。定期进行质量检查可以及时发现潜在的问题,防止其进一步恶化。定期维护则是基于检查结果,对公路进行必要的修复和保养,以延长其使用寿命。维护活动包括简单的清扫、填补或更复杂的重铺、改造等。应根据公路的实际状况和预期的使用需求,选择合适的维护方法和时间。另外,随着科技的发展,各种高精度的检测设备和智能维护系统不断涌现,使得质量检查与维护更加精确、高效。例如,使用无人机进行路面检测,可以迅速获取大面积的高分辨率图像,为分析提供丰富的数据;智能分析软件则可以基于这些数据,自动识别并评估公路病害,为维护决策提供有力支持。

2.3科学开展裂缝病害处治

对裂缝类病害处治,首先应做好相关准备工作,包括处治材料、机械设备准备等。其中,材料主要为填充料、裂缝贴等,机械设备主要包括灌缝机、石屑撒布装置、高压热空气吹烤喷枪以及压路机等。具体操作步骤如下:(1)选缝。以横向裂缝为例,应选择无沉陷、无啃边及无网裂的裂缝,对不满足此条件且宽度大于5mm的裂缝,则需采取挖补方式进行处治。(2)开槽、清缝。清除裂缝内杂物、灰尘,确保界面干净、黏结牢靠。(3)烘干、灌缝。采用喷枪将槽口进行加热,将加热好的沥青或者乳化沥青灌入裂缝内,再撒布一层碎石屑,并对其扫匀压实。对轻微裂缝,可选择裂缝贴进行处治,经压实后可快速修补。

2.4科学开展车辙病害处治

在日常巡视期间,一旦发现车辙病害,应及时进行处治。车辙病害的产生主要是由沥青面层过度磨损及基层不稳定造成,处治步骤一般为:先采用铣刨机等设备将车辙病害区域的旧沥青翻松、清理,喷洒0.3~0.5kg/m3黏层油,再选择与原路面结构相同的沥青混合料进行摊铺、压实,在平整度、压实度符合要求后,病害处理结束。对于基层不稳定造成的车辙,应先清除不稳定基层后再进行面层的重新铺设。

结语

经过深入研究可知,施工质量在公路病害形成中扮演了关键的角色。为了保障公路的安全、稳定及其使用寿命,重视并不断提高施工质量至关重要。这需要从各个环节着手,包括对施工材料的严格选择、施工队伍的培训与教育、现场施工的监控与管理,以及后期的质量检查与维护。同时,公众、决策者和施工者应共同认识到,高质量的施工不仅是技术和经济的要求,更是对社会和人们生命安全的负责。

参考文献

[1]边新华.公路养护工程病害成因分析及处治对策探析[J].四川建材,2022,48(3):102-103.

[2]张涛.公路养护工程病害成因分析及处治对策探析[J].城市建设理论研究(电子版),2023(10):94-96.

[3]樊茂.公路养护工程病害成因分析及处治对策探析[J].工程施工新技术,2022,1(2):33.

[4]王明义.高速公路沥青路面病害成因分析及处理[J].高等级公路工程与技术,2018,36(6):1-6.