羅靖/陜西省商洛市道路工程公司
關于西北地區(qū)高速公路養(yǎng)護的若干建議
羅靖/陜西省商洛市道路工程公司
西北地區(qū)由于其獨特的地形、氣候、水文、經濟、社會、文化等因素,高速公路養(yǎng)護難度很高。本文結合作者常年實踐工作經驗,對西北地區(qū)高速公路存在的病害和傳統(tǒng)養(yǎng)護方法進行總結,并就如何吸收國外先進技術經驗,改進當?shù)馗咚俟佛B(yǎng)護水平提出自己的建議。
高速公路;養(yǎng)護;病害;西北地區(qū)
引言:改革開放以來,在經濟建設的帶動下,公路交通事業(yè)實現(xiàn)了蓬勃發(fā)展。特別是近十年來,我國加大公路建設力度,以放射和網絡相結合的公路交通體系迅速建立起來。截至目前,長三角、珠三角和京津冀地區(qū)已經形成了較為完善的城際高速公路網絡,國家高速公路網絡基本完成。相較于東部沿海地區(qū),內陸地區(qū)公路建設相對緩慢,特別是西北地區(qū)起步較晚,距離發(fā)達地區(qū)還存在較大差距。
資金不足是西北地區(qū)高速公路建設和養(yǎng)護工作主要瓶頸問題。西北地區(qū)近幾年經濟發(fā)展較快,但由于基礎相對薄弱,總體來說資金實力不強,致使公路建設發(fā)展較為緩慢。基于上述原因,西北地區(qū)高速公路養(yǎng)護工作正處于發(fā)展階段,養(yǎng)護的重要意義還沒有引起太多的重視,使用的養(yǎng)護標準基本照搬普通公路,高速公路養(yǎng)護體系還有很長一段路要走。養(yǎng)護方式多為事后應急處理,缺乏預防性養(yǎng)護意識與概念,高速公路養(yǎng)護技術與管理水平不高。
1.橫向裂縫。這是西北地區(qū)高速公路瀝青路面最主要的病害問題,特點是垂直于公路軸向發(fā)生,其形成原因分為兩種。一種是環(huán)境溫度急劇變化。西北地區(qū)冬季氣候干燥寒冷,溫度變化劇烈。當環(huán)境溫度急劇下降時,路面發(fā)生收縮,使得瀝青層內產生應力,當應力超過瀝青混凝土拉伸極限時,就會形成裂縫。另外,當溫度反復變化時,公路面層頻繁收縮擴張,過度疲勞導致路面機械強度下降,最終導致開裂現(xiàn)象。第二種是材料問題。由于底部半剛性基層干縮橫向開裂,受到車輛反復施壓和溫度影響,裂縫逐漸向上發(fā)展,直至路面形成橫向裂縫。這種裂縫從下至上貫穿基層和面層,使得雨水滲入,從而對路面產生結構性破壞。
養(yǎng)護方法:裂縫一經發(fā)現(xiàn)就要及時修補,以免擴大。對于開裂程度細微,對公路的正常使用沒有影響的裂縫可不予處理;對于寬度不超過5毫米的裂縫,要先把裂縫內部清理干凈,不能有雜質和水分殘留,然后灌入加熱的乳化瀝青。為加強修補強度,可在灌注完成后用砂子或石屑鋪灑在裂縫口處;對于寬度大于5毫米的大裂縫,要先把裂縫邊緣已經松動的部分鏟除,然后灌注細粒式瀝青混合料,最后搗實。如果單位面積內裂縫數(shù)量很多,就要先把乳化瀝青漿攤鋪在路面裂縫集中處,待乳化瀝青滲入裂縫,實現(xiàn)封層修縫的效果。對于裂縫現(xiàn)象嚴重的區(qū)域,要把修復范圍內的路面全部鏟除后重新鋪設瀝青混凝土路面。需要注意的是,灌縫修補技術要求不高,經濟性較為明顯,但修補后的使用期限很短,通常一年后又會出現(xiàn)問題。
2.坑槽。坑槽是對路面大小深度不一的破損坑洞的統(tǒng)稱。經過現(xiàn)場調研和分析,坑槽的形成原因一是瀝青混凝土表面孔隙率過大。這一問題的原因有很多,混料攪拌不均、粗細骨料配級不當、壓實不夠等都會導致路面孔隙增大。降水季節(jié)水分子孔隙深入路面內部,不斷浸潤瀝青和集料,導致瀝青脫落進而形成坑槽。二是在車輛通行反復碾壓過程中,水分進入路面結構層,降低材料強度,導致瀝青剝落,形成坑槽。三是瀝青和骨料沒有充分粘結,在使用過程中細料脫落,水分浸增強,進而形成坑槽。四是由于設計上缺乏排水措施,水分深入路面后難以排出,集聚在路面內層,時間一長就會導致路面混料強度下降,形成坑槽。五是因為部分路面封層施工質量不過關,導致水分輕易侵入,在溫度和車輛載荷的長期影響下路面基層強度下降,成坑槽。六是由于混料溫度過高,致使瀝青分子量上升,粘結力下降,骨料松散形成坑槽。七是由于施工環(huán)境溫度過低導致路面壓實不足,水分侵入嚴重,骨料瀝青分離,形成坑槽。八是由于骨料自身特性與瀝青相容性差,彼此難以有效粘結。九是因為車輛超載。由于形成坑槽的原因非常多,所以坑槽分布沒有一定規(guī)律,但都是從孔隙率較大的地方產生??硬蹖τ诼访嬗绊懛浅4螅笠?guī)模的坑槽不僅降低車輛行駛舒適性,還可能引發(fā)交通安全事故,威脅乘車人員人身安全。
養(yǎng)護方法:夏季高溫,冬季嚴寒,所以坑槽的養(yǎng)護時間一般選在春秋二季比較合適。先在坑洞四周稍微靠外的位置畫出方形輪廓線,然后沿線將坑槽鏟成矩形立體結構,直達未破損的面層。將加工好的坑槽清理干凈,先鋪一層瀝青作為粘結層,然后依次鋪料壓實,最后用瀝青密封坑槽邊緣并用細砂做保護。這種方法的缺點是修補坑槽邊緣容易形成裂縫,進而重新生成坑槽。
3.車轍。車轍是由車輛反復碾壓路面形成的路面變形。車轍常見于高溫天氣,在溫度和車輛載荷的雙重作用下,載荷應力超過瀝青層承受極限,使瀝青混合料發(fā)生近似流體的移動變形。
養(yǎng)護方法:車轍的修復最佳時間是夏季溫度剛剛由高轉涼的那段時間。對于深度不超過10毫米,不影響公路正常使用的車轍可以不予處理;對于深度大于10毫米不超過25毫米的車轍,先將突出路面部分鏟掉,再將路面壓平,之后用瀝青砂填補空隙,最后用輪胎壓路機壓實。對于深度超過25毫米的車轍,先根據(jù)需要將路面刨掉一定厚度,然后用熱板瀝青混合料進行罩面處理。
1.預防性養(yǎng)護。該方法通過對正常無病害路面進行養(yǎng)護,以延長公路使用壽命,推遲大修和重建等高造價工程到來時間,從而大幅度降低整個使用周期內的維護成本。有關研究顯示,只要實施三、四次的預防性養(yǎng)護就可延長道路使用壽命10年,降低維護成本約達50%。瀝再生技術是預防性養(yǎng)護技術中的一種,我國于2000年左右引進,并在東部地區(qū)進行大規(guī)模推廣。實踐證明效果非常良好。
2.先進封層技術。包括同步碎石封層技術、乳化瀝青稀漿封層技術、微表處技術及霧封層技術。
2.密封膠裂縫修補技術。密封膠主要材料為高分子聚合物,結合使用開槽機和灌縫機進行開槽貼縫式方法處理。該技術施工簡便,能夠有效提高密封壽命,對于低溫環(huán)境也有很好的適應性。
此外,還有同步碎石封層技術、乳化瀝青稀漿封層技術、微表處技術、霧封層技術、熱再生技術等先進技術,也都具有很高的適用性,在此就不一一做詳細介紹了。
結束語:隨著西部大開發(fā)步伐不斷加快,西北地區(qū)公路建設事業(yè)必將迎來一個新的高峰。當?shù)毓佛B(yǎng)護企業(yè)要加快高速公路養(yǎng)護技術開發(fā)與實踐,提高高速公路養(yǎng)護水平,為才能在今后的市場競爭中獲得一席之地進而取得較大發(fā)展。
[1]孔莉.高速公路瀝青混凝土路面養(yǎng)護新技術的應用實踐.公路交通科主彭應用技術版.2005,1:84一86
[2]郭忠印,李立寒.瀝青路面施工與養(yǎng)護技術.人民交通出版社.2003:136一137;222 一22
[3]吳永平.我國公路養(yǎng)護技術發(fā)展的現(xiàn)狀與對策[J].交通世界,2003(4).