熊承橋
(南昌市公路事業(yè)發(fā)展中心高坊嶺分中心,江西南昌 330200)
裂縫病害是公路路面在長時間的運營使用過程中產(chǎn)生的不可避免的普遍性問題,造成此類現(xiàn)象的原因也是各有不同,有關單位在治理裂縫病害時應根據(jù)實際的氣候環(huán)境因素以及施工工藝進行分析,對影響公路路面實際質量的問題制定科學合理的應對措施,并進行迅速高效的處理。如果有關部門的處理效率跟不上就會影響到公路路面的使用性能,長此以往,更會縮減公路的使用壽命,對路面行車的安全性造成巨大影響,甚至會成為引發(fā)交通安全事故的原因所在。
因此,公路路面的裂縫病害要得到及時處理,才能確保公路路面的安全行駛。有關單位按要求對公路路面實施定期的保養(yǎng)養(yǎng)護工作,有助于更好地管控公路路面裂縫等病害的出現(xiàn),并對各類病害實施合理高效的處置,能有效避免病害進一步擴大,為公路養(yǎng)護保養(yǎng)成本的節(jié)省起到重要的促進作用,為管理單位更好地實現(xiàn)資源高效利用打好基礎。另外,施工技術的合理選用對公路路面的防治工作也有一定的幫助,降低裂縫以及各類病害出現(xiàn)的概率,為行車安全提供更好保障。
在我國現(xiàn)行的公路建設工程項目中,半剛性形式路面基層仍處于主流地位,此類路面基層出現(xiàn)縮裂問題的概率比較大,并且事后進行處理的技術要求也比較高。
在公路路面實際使用中,公路路面會受到外界環(huán)境的影響出現(xiàn)溫差以及水分快速散失的情況,這也造成路面體積出現(xiàn)收縮的情況,由于公路路面的水分含量出現(xiàn)快速變化引發(fā)公路路面產(chǎn)生收縮力,當收縮力突破基層部分的抗拉強度臨界值后就會引發(fā)縮裂現(xiàn)象。
在水分快速流失的過程中會加劇半剛性形式路面基層的收縮問題,并且收縮應力也隨之不斷增大,水分蒸發(fā)越快內部的收縮應力就越大,且吸附水膜的厚度就會越小,從而不斷加劇公路路面基層結構的收縮開裂程度。
另外,施工單位在進行路面碾壓施工的過程中沒有嚴格按照施工要求實施,導致壓實度未達到施工要求,并且其圖紙也沒有對均勻度做到嚴格要求,會進一步加深路面結構的水分散失,并且基層的收縮問題也會出現(xiàn)比較嚴重的情況,致使收縮裂縫的現(xiàn)象不斷加劇[1]。
環(huán)境問題也是引發(fā)路面裂縫的主要因素之一,公路施工涉及的環(huán)境狀況多種多樣,公路的規(guī)劃路線經(jīng)過晝夜溫差大且季節(jié)溫度變化明顯的地區(qū)是不可避免的,此類地區(qū)也是公路路面產(chǎn)生溫度裂縫的重災區(qū),常規(guī)的溫度裂縫形式均以間距均勻的橫向裂縫分布狀態(tài)出現(xiàn)。在公路路面的實際使用過程中,如存在環(huán)境溫度持續(xù)下降且低溫環(huán)境持續(xù)時間長的情況,那么此地區(qū)的公路路面受到溫度裂縫影響的程度就會更深,并且出現(xiàn)溫度裂縫之后環(huán)境溫度還在持續(xù)下降的,溫度裂縫的影響程度也會進一步加深。在此類施工環(huán)境中,就算施工單位對低溫收縮材料進行了選用,但是遇到外界環(huán)境溫度驟降的情況,還是避免不了公路路面材料急劇收縮的情況,最終導致溫度應力突破混凝土抗拉強度臨界值,從而出現(xiàn)路面裂縫的現(xiàn)象。
另外,還有一些常見裂縫的成因是由于溫度對路面進行反復多次作用而形成的溫度疲勞裂縫。在公路路面的常規(guī)使用環(huán)境中,溫度應力都處于極限抗拉強度的范圍之內,但是隨著環(huán)境溫度的持續(xù)反復循環(huán)作用,就會引發(fā)溫度應力的頻繁變化,從而導致溫度疲勞裂縫的出現(xiàn)。
路基的穩(wěn)定性會對公路路面的質量形成重要影響,穩(wěn)定性相對較差的路基出現(xiàn)不均勻沉降問題的概率會更大,從而增加了路面基礎出現(xiàn)結構裂縫的概率。在公路路面的施工過程中,施工單位應注意基層與面層的施工質量,確保應力吸收層的布設得到準確實施,否則基層裂縫將會導致瀝青面層也出現(xiàn)裂縫,因此路基的結構穩(wěn)定是影響公路整體結構穩(wěn)定以及路面裂縫管控的重要因素,也是公路路面安全通行的基礎保障[2-4]。
施工工藝是指導工程保質保量高效竣工的重要保障,如果施工單位沒有根據(jù)施工現(xiàn)場實際需求建立科學合理的路面施工方案和質量管控標準,就會對工程的質量建設埋下嚴重的隱患,甚至會引發(fā)各類影響巨大的施工質量問題,瀝青路面裂縫問題也是其中的質量問題表現(xiàn)。
在實施公路路面施工前,應充分做好材料準備工作,為路面施工提供質量優(yōu)異的瀝青混凝土是提高施工質量的重要基礎。但是在實際的施工準備工作中,由于種種原因導致材料未能按制定標準采購,或者配置工藝達不到指定要求,造成瀝青混凝土材料出現(xiàn)質量性能達不到制定標準,如果因為個人因素造成此類不合格產(chǎn)品流入施工現(xiàn)場,則會對公路路面的施工質量造成嚴重影響。
另外,公路路面的攤鋪以及壓實過程中也有由于人為因素的不規(guī)范操作,從而影響攤鋪壓實工藝的施工質量,導致公路路面出現(xiàn)面層開裂的現(xiàn)象,破壞公路的整體結構的同時,對公路路面的交通安全也帶來危害。
2.1.1 要對瀝青的面層厚度進行優(yōu)化
公路的瀝青混凝土面層是柔性結構形式為主,要綜合各方面因素進行厚度尺寸的合理設計。目前公路瀝青面層的厚度常規(guī)設計設置在15~20cm 的范圍,這也是通過施工經(jīng)驗以及案例分析得出的最有利于消除反射裂縫產(chǎn)生的負面影響的施工工藝技術。在實際路面面層施工過程中還可以通過增加面層厚度的形式來提高路面的彎曲強度,從而延長路面的使用壽命。對路面面層厚度造成實際影響的是路面標高尺寸,因此在實際制定面層厚度的過程中,要考慮路面標高尺寸,確保面層厚度設計的科學合理性,從而對路面面層的施工質量進行有效提高。
2.1.2 要對半剛性基層的材料組成進行優(yōu)化
半剛性基層材料的組成是決定基層材料質量的根本因素,所以要對材料組成進行科學合理的優(yōu)化,為半剛性基層結構的強度提供更好的保障,促進基層材料的穩(wěn)定性,從而提高抗裂性能,為消除反射裂縫提供有效保障。
2.1.3 要對路面防裂層和下封層進行加厚
在公路路面的建設施工中,施工人員需要將防裂層布置到面層和基層中,從而加強基層結構的應力吸收能力,提高反射裂縫的應對能力。
防裂層的鋪設需要根據(jù)施工工藝要求優(yōu)選性能質量過硬的碎石,進行碎石上基層與下基層之間的鋪設配合,有效提升路面基層結構的排水性能。路面施工進行到半剛性的基層工序時要針對下封層的施工方案進行合理優(yōu)化,確保下封層的施工工藝以及施工質量得到有效保障[5-8]。
在管控公路路面裂縫以及提高公路路面質量維持路面使用性能的工作中,要對公路路面的養(yǎng)護標準進行全面升級,才能確保公路路面在長期的應用過程中保持良好的運行狀態(tài),為通行安全提供充足保障。在實際開展養(yǎng)護工作的過程中,管理部門應安排專業(yè)人員制訂科學合理的養(yǎng)護檢修工作,并結合各種路況制定合理的檢查維護措施,確保運營中的公路得到科學高效的檢查養(yǎng)護。
在開展日常養(yǎng)護中,要定期開展路面檢查工作,對出現(xiàn)裂縫問題的情況進行詳細記錄以便事后分析研究,并采取及時有效的修補措施進行處置,裂縫病害會隨著時間的推移而不斷發(fā)展,只有得到及時處置才能進行有效控制,為路面的通行質量以及使用性能提供更高的保障[9-11]。
封層技術是公路路面養(yǎng)護技術的常用措施之一,在路面的裂縫處理措施中具有十分高效的表現(xiàn)。在實際開展封層技術養(yǎng)護中,主要通過石屑封層和霧封層以及乳化瀝青封層的形式來達到路面養(yǎng)護目的。其中,霧封層技術在中小裂縫的處理中優(yōu)勢比較明顯,缺點是施工過程中會由于路面摩擦力下降導致路面較滑,需要對公路運營進行交通管控,從而避免路滑引發(fā)安全事故的可能。乳化瀝青封層技術的優(yōu)勢是瀝青材料的耐受性能更強,透氣性能優(yōu)良,以及面積大的裂縫處理過程中在包裹性上具有更好表現(xiàn),不過此項技術需要在瀝青材料的配比過程中對配比工作進行嚴格管控,從而確保乳化瀝青材料的質量不受配比過程影響,從而發(fā)揮強效的路面裂縫封層處理能力。
灌漿和壓漿也是公路路面養(yǎng)護過程中的常用施工技術。在對未造成公路路面結構破壞的路面裂縫修復施工,應對灌漿施工技術進行合理選用,該技術對此類裂縫問題的修復效果是比較顯著的。
實施灌漿施工前,應對瀝青材料加熱至150℃,符合施工工藝要求,然后才能在鐵質容器的輔助下完成路面裂縫的灌漿施工,并且要保證灌漿次數(shù)達到三次的要求,待灌漿溫度和地表溫度達到相同水平時,表示灌漿施工已經(jīng)圓滿結束。
壓漿施工技術相較于灌漿施工技術來說具有更加基礎的特點,需要在實施壓漿技術前,應對施工路面進行細致的觀察,明確施工范圍以及施工技術的合理性,接下來則可合理選用水泥材料通過高壓的方式將漿體往裂縫之中壓入,在壓漿的過程中應做好裂縫周邊結構的保護工作,避免由于壓漿操作造成更大的裂縫及其他影響[12-14]。
路面裂縫的形式以及受害程度各有不同,此時施工技術的合理選用能提高裂縫養(yǎng)護修復的效果和效率,從而提高路面的通行質量和使用性能,為車輛通行提供更加安全穩(wěn)定的環(huán)境。在應對路面溫度裂縫時,施工人員可以合理采用攤鋪技術進行路面裂縫問題修復。
在攤鋪施工過程中,施工人員需要先對施工區(qū)域進行清理工作,確保乳化瀝青材料具有良好的涂抹環(huán)境,之后再將準備好的瀝青材料對裂縫處進行均勻涂抹。完成涂抹之后,施工人員還要在施工區(qū)域進行粗砂粒以及石屑等材料的攤鋪,并利用壓路機來碾壓施工,從而使其平整性得到保障,最終達到有效處理路面裂縫問題的目的[15]。
在公路路面的實際養(yǎng)護工作中,輕微細小的裂縫在處理過程中難度相對較小,危害程度高處理難度大的養(yǎng)護修復工作主要都集中在地面沉降導致的裂縫問題上,這時則需要采用挖漿技術進行有效的應對。在使用挖漿技術對地面沉降裂縫進行處理的過程中,施工人員需要以裂縫為目標對小范圍開挖公路路面,為了確保裂縫處路面結構的穩(wěn)定性,應對開挖范圍進行合理把控,并在開挖技術后選用大粒徑的碎石以及瀝青材料填充開挖區(qū)域,之后再利用壓實機設定好壓實率和孔隙率開展壓實工作,直至修復效果符合要求。
在公路路面病害問題的防治中,特別是公路路面裂縫病害的治理,需要在完成施工之后制訂有效的養(yǎng)護方案,對公路路面進行定期檢查維護工作,才能確保公路路面保持良好的通過性與安全性,為車輛行駛提供穩(wěn)定的保障。所以公路管理相關單位應對公路路面的養(yǎng)護工作引起足夠的重視,特別是在路面病害治理中的裂縫治理工作上加強關注。對形成公路路面裂縫病害的原因以及治理裂縫病害的有效措施進行深入的研究與記錄,不斷完善與優(yōu)化保養(yǎng)技術,結合先進的設備與經(jīng)驗,建立公路路面裂縫病害的全面治理與預防機制,為裂縫病害治理提供政策支持。另外,還需要不斷強化創(chuàng)新公路路面監(jiān)督方式方法,推動路面裂縫病害能夠得到及時有效的處理,為路面工程質量和性能提供全面的管理制度保障。