易刚
岳阳市公路桥梁基建总公司
摘要:高速公路是我国最重要的基础设施之一,在我国经济发展过程中发挥着不可替代的重要作用,同时也是城市与城市之间沟通和交流的重要渠道。高速公路的水泥混凝土路面在长期的环境以及车辆等影响下,性能会逐渐降低,出现许多损坏的情况,车辙、松散、断裂等病害频发,如何有效辨别水泥混凝土路面的损坏情况以及采取有效的处治方法成为高速公路养护关注的热点问题。本文主要分析了高速公路水泥混凝土路面损坏状况及原因,探讨了高速公路水泥混凝土路面损坏的有效处治方法,希望对高速公路的安全运行有所帮助。
关键词:高速公路;水泥混凝土;路面损坏;处治方法
近年来,我国部分高速公路陆续达到设计使用年限,已经出现了许多损坏的情况,影响了高速公路的正常使用。随着交通以及物流的压力越来越大,车辆行驶速度越来越快,部分高速公路水泥混凝土路面的损坏日益严重,造成了一定的安全隐患。国家一边加大投资力度完善高速公路网络,一边加大对高速公路的养护工作力度,确保高速公路的正常使用。高速公路水泥混凝土路面一旦发生损坏会对交通产生极大的影响,因此重视高速公路养护工作,了解高速公路水泥混凝土路面常见损坏情况,掌握有效的处治方法并及时进行处理成为当前高速公路养护的一项重要工作。相关部门应该对此加以重视,选择先进的维修养护设备和施工工艺等,提高养护效率和质量,确保高速公路安全运行。
1、高速公路水泥混凝土路面损坏状况及原因
改革开放以来,我国大力推进基础设施建设,如今已经取得了辉煌的成就,尤其是在高速公路建设方面获得了丰富的经验。在长期建设和养护高速公路的工作中发现,高速公路水泥混凝土路面的损坏除裂缝以及露骨没有明显的规律,其他损坏状况都呈现一定的规律性,能够在养护过程中根据规律发现路面损坏原因并财务对应措施进行修补,有效提高路面养护效率和质量。
1.1路面裂缝
路面裂缝是高速公路水泥混凝土路面常出现的损坏状况,出现这种损坏的原因主要有四个。一是高速公路基层平整度不足,混凝土铺设过程中出现施工质量问题,导致混度不均匀,离散性大,在行车荷载以及温度翘曲应力等作用下使应力超过承受强度,导致混凝土层薄弱处产生裂缝。二是高速公路地基强度不均匀,在路基填实和碾压过程中出现质量问题,导致发生不均匀沉降从而引发裂缝问题。三是高速公路的路基属于软土路基,压实工作没有做好,路基强度不足或者沉降过大,导致出现裂缝。四是在高速公路施工过程中半填半挖路段的填挖交界处没有处理好,填方产生部分沉降或者滑移等,导致出现裂缝问题。
1.2路面唧泥及脱空唧泥
路面唧泥和脱空唧泥是高速公路水泥混凝土路面常见问题之一。出现此类问题的原因是多方面的。一是路基填筑材料存在质量问题。高液限、高速型指数土质、炭质岩、泥煤等特殊性岩土材料的承载比一般不能够满足高速公路的路基强度要求,容易产生不均匀沉陷等问题。除此以外,路基填料的规格不同、性质不均匀等也会产生唧泥问题。二是路基密实度不足。在路基填筑施工中,如果路基填筑材料不均匀造成沉降也不均匀就会导致板底脱空等现象。三是水泥混凝土路面的接缝问题。水泥混凝土路面一般有较大的干缩或者温缩变形,因此一般要设置间距非常小的胀缝、缩缝以及施工缝等接缝。相对于其他水泥混凝土路面来说,接缝部位有更大的可能性出现路面唧泥。在实际施工过程中,水泥混凝土路面接缝所使用的填缝料一般有使用年限等,在经过几年的使用之后就会产生不同程度的渗水现象。当雨水渗入板底时,在车辆的荷载作用下会受到高压挤压形成高压水流,对板底接缝、裂缝以及板边等位置形成冲击,同时冲刷基层顶面位置,路基填料等一些小的颗粒通过接缝渗出路基或者路面形成唧泥现象。四是土体蠕变问题。高速公路水泥混凝土路面在长时间使用或者车辆超载条件下会沿着切割缝断裂,从整体变成一个个单板,在汽车高速通过的情况下水平方向作用力大而竖向作用力较小,长此以往就会使路基以及周围土层发生蠕动,在土层蠕变条件下会产生局部脱空或者短板等现象。因此路面唧泥以及脱空唧泥等问题产生一般有几个条件:路基土层松散;面板与基层之间存在自由水并与松散颗粒土形成泥浆;重载车辆作用下形成泵吸作用吸入或者喷出泥浆。
1.3路面错台
一般情况下错台现象是与基层开裂、唧泥、填缝料破损等现象共同出现,语录记得不均匀变形有很大关系。错台现象是填缝料丢失、水分渗入、行车荷载、基层断裂以及各种应力反应等共同造成。
1.4坑洞、露骨以及表面剥落问题
坑洞、露骨和表面剥落的问题也是高速公路水泥混凝土路面常见问题,一般与雨水的冲刷和车辆荷载有重大关系。高速公路在使用过程中受到自然环境以及车辆荷载等多种因素的影响,在长期使用下会出现各种损坏。在初始阶段这些损坏如果不能够及时维修,很快就会在各种因素的影响下发生部分材料的崩散或者网裂,经长期作用就会出现表面剥落,进一步出现坑洞,最终出现路面骨料裸露的现象,即露骨现象。
2、高速公路水泥混凝土路面损坏的有效处治方法
2.1实施有效的养护工作
高速公路养护工作是一项整体性、系统化的工作,需要每一路段养护工作人员的共同努力,确保高速公路安全运行。首先相关部门应该重视养护工作,定期进行宣传教育培训等,提高养护工作人员的责任意识,真正落实相关工作。其次应该制定和完善相关养护工作标准,促进高速公路养护的规范化。工作人员应该及时清除高速公路路面的砂石等杂质,确保高速公路路面整洁,避免砂石等杂质嵌入路面接缝等破坏接缝结构。工作人员应该确保路面排水系统的流畅,减少雨水积聚以及对路基的渗透。工作人员应该及时更换脱落的填缝料,同时封闭渗水管道,避免渗水。在板面接缝养护工作中应该采用机械灌缝方法,严格按照深度以及宽度要求进行清缝处理,对于板块不规则的裂缝应该使用人工处理的方法,灌注填缝料等。工作人员如果采用沥青砂填缝,应该首先清理干净接缝杂物,沿着裂缝撒上热沥青然后铺筑半厘米厚的沥青砂并用热铁铲烫面并夯实。
2.2及时发现并修补路面裂缝
高速公路养护人员应该定期进行巡视,及时发现路面裂缝并采取有效的手段进行修补,确保高速公路安全运行。路面裂缝的存在会导致雨水渗入混凝土或者路基从而对高速公路带来一定的危害,及时填补路面裂缝能够有效保护水泥混凝土路面以及路基,延长高速公路使用寿命。一般情况下,高速公路水泥混凝土路面裂缝的修补有几种处治方法:裂缝缝合修复、裂缝灌浆修复以及裂缝表面封补防水修复等,能够有效填补裂缝、恢复局部路面性能。其中裂缝灌浆修复主要是借助专用机械将化学浆材灌入裂缝,发生化学反应充填裂缝,恢复路面性能。裂缝缝合修复主要是利用螺纹钢筋等“错立平”植入修补位置,实现增强路基和提高承载能力的作用。裂缝表面封补防水修复主要是将密封材料灌入裂缝凹槽,与路面齐平来封补路面,防止渗水。
2.3板底压浆处治技术
板底压浆处治技术主要是针对板块脱空问题的处治技术,通过灌浆密实填充板底脱空区域,提高面板支撑能力。板底压浆是一种有效的处治板底脱空问题的措施,难点在于如何准确判断板底脱空。对于板底脱空的判断一般有几种方法:地质雷达检测、现场调查、唧泥现象、错台现象、开裂以及沉陷现象等。一般情况下,对于还有保留价值的板块实施板底压浆处治,对于没有保留价值的板块应该及时切割并重新填筑和修复。压浆质量一定程度上决定了高速公路养护的质量,确保压浆质量应该重点关注压浆时的压力以及浆体形成的强度合和体积等,因此压浆施工应该严格按照工艺流程进行,确保施工质量。
2.4路面错台处治方法
一般情况下,高速公路水泥混凝与路面错台处治要根据错台的大小等采取不同的处治方法,主要是填补法和打磨法两种。一般对于错台量大于5毫米的应该使用填补法,用错立平填补低位板,恢复路面平整性。对于错台量小于5毫米的应该采用打磨法处理,打磨高位板基本恢复路面平整。
2.5路面坑洞、露骨以及表面剥落处治方法
一般情况下,对于高速公路水泥混凝土路面坑洞的处治方法是采用沥青砂或者其他合适的材料进行填补,填补时需要将坑洞切割陈规则形状,以提高填补效果。对于表面剥落或者露骨问题的处治一般采用新材料进行填补。类似材料有多种,都具备几个特性,即:能够快速施工,受温度等条件影响比较小;与路面面板的粘结性能强;材料本身拉伸和压缩强度高;有出色的耐磨属性等。养护人员可以将根据实际需要选择合适材料施工。
2.6严重开裂和路面结构整体承载能力不足的处治方法
高速公路水泥混凝土路面长期使用过程中有可能会出现严重开裂或者路面结构整体承载能力不足的情况,一般情况下可以采用加铺沥青面层的处治方法。加铺沥青面层需要首先进行基础处理,需要挖补破碎板块,对裂缝进行修补,对脱空、唧泥、断板等情况进行压浆处治等,然后再进行沥青面层的铺筑。加铺沥青面层能够有效提高路面的承载能力,确保路面的平整性,提高行车舒适性等。
3、结束语
随着社会经济的发展,当前我国交通和物流等面临日益增长的压力,社会对高速公路的质量提出了更高的要求。在这样的形势下,国家在完善高速公路网的同时也应该重视对高速公路的养护工作。当前我国部分高速公路水泥混凝土路面在长期使用过程中已经出现了一些问题,裂缝、唧泥、错台、坑洞等病害时有发生,相关部门应该调查和了解高速公路水泥混凝土路面常见损坏问题,并不断研究和创新处治方法,提高高速公路的整体性能,确保高速公路安全运行。
参考文献
[1]李建渠. 沥青和水泥混凝土路面病害及养护技术分析[D].长安大学,2017.
[2]郑淑灵.水泥混凝土路面病害成因与处理技术[J].建材世界,2014,35(03):37-39+51.
[3]钱芳.水泥混凝土路面病害成因分析及处治方法[J].安徽地质,2013,23(03):224-226.