尉建新
大同南高速公路管理有限責任公司 山西大同 037400
高速公路受到空間環(huán)境與行業(yè)屬性的限定,因而在其投入運營后,一方面,會受到自然因素的影響,如風力侵蝕、雨雪侵蝕、沖擊磨損等;另一方面,也會因運營管理中的養(yǎng)護管理不到位等因素導致病害擴大,如裂縫修補不及時、坑槽處理不到位、路面變形養(yǎng)護不全面等,也會使裂縫病害、坑槽病害、沉陷病害、車轍病害等加重。因此,做好對高速公路路面的常態(tài)化養(yǎng)護管理,有助于保護高速公路路面,使其全生命周期獲得延伸,起到提高公路使用效能的作用[1]。
高速公路諸多病害中,路面裂縫最為常見,按裂縫形狀,可以劃分為橫向裂縫、縱向裂縫等。從原因方面分析,導致高速公路路面裂縫病害的因素相對較多,而且在不同的條件影響之下,也會出現(xiàn)不同的裂縫類型。以縱向裂縫為例,當高速公路進入運營環(huán)節(jié)后,通過車輛的數(shù)量與重量會逐漸累積,路基在這種情況下會受到反復壓力作用,同時,若路基壓實度均勻性不足時,在縱向方向會產(chǎn)生一些不均勻性質(zhì)的下沉現(xiàn)象,逐漸引發(fā)縱向裂縫。再如,當高速公路連接縫施工中,若存在結(jié)構(gòu)承載能力受限問題,由此也會擴大縱向裂縫的發(fā)生率。以橫向裂縫為例,高速公路路面本身暴露于自然環(huán)境之中,會受到物理作用的影響,如受到熱脹冷縮原理的限定,會產(chǎn)生一些內(nèi)部溫度應力變化;另外,若高速公路內(nèi)溫度應力長期存在,即會引發(fā)疲勞性裂縫;若橫向裂縫發(fā)生后未能有效處理,也會降低路面抗裂縫能力,加快裂縫病害發(fā)展。
高速公路路面病害存在一定的關(guān)聯(lián)性,如路面變形后會引發(fā)裂縫,而路面變形又是由碾壓與沉陷等導致。因此,在新型高速公路生產(chǎn)建設(shè)中,通過引入“產(chǎn)業(yè)鏈思維”和“系統(tǒng)性思維”,有效的將高速公路路面病害進行了一些關(guān)聯(lián)性研究。比如,在車輛長期碾壓路面的條件下,路面會出現(xiàn)車轍病害;通過病害積累也會逐漸引發(fā)坑槽與沉陷。再如,在路面坑槽病害發(fā)生初期,危害不大,未經(jīng)有效處理則會逐漸加大危害,進而形成路面脫粒、坑洼、龜裂等病害擴大的問題,輕者破壞路面,重者可引發(fā)事故,給通行車輛造成難于承受的生命財產(chǎn)安全隱患。再如,當路面變形與沉陷狀態(tài)持續(xù)存在時,也會因受到車輛重復壓力,進一步形成周邊變形病害向周邊路面的延伸,同時引發(fā)其它病害。因此,路面變形病害與其它病害多伴隨發(fā)生,為了有效處理,應該實施配套性養(yǎng)護對策。
首先,運用“產(chǎn)業(yè)鏈思維”后,增強了高速公路裂縫病害養(yǎng)護對策的研發(fā)設(shè)計投入,提升了技術(shù)研究速度和應用效果。比如,在相對細小的裂縫病害處理方面,通常以灌縫的方法為主,雖然常見,但是在實際操作時要求細化處理,包括了對裂縫縫隙的清理、高熱量壓縮空氣加熱、瀝青材料導入、縫隙填滿抹平等養(yǎng)護處理工序。其次,通過近年來對公路路面裂縫養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫的建設(shè),運用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析后,普遍認為高速公路裂縫問題的細致分類,有利于針對性的養(yǎng)護產(chǎn)生較大效用。比如,按照裂縫性質(zhì)分為1.5cm-2cm(填縫處理)、3cm以內(nèi)(粘結(jié)劑、稀漿封層、霧封層技術(shù)處理)、5cm-7cm(路面面層罩面技術(shù)處理、路基結(jié)構(gòu)補強)之類的裂縫,實施針對性養(yǎng)護。再如,針對連接位置的裂縫養(yǎng)護對策,在其接縫施工過程中,就用預防養(yǎng)護對策,通過研發(fā)應用路面接縫施工處理技術(shù),有效預防了因接縫施工產(chǎn)生的裂縫風險[2]。
路面變形與車轍病害同時發(fā)生,雖然屬于材料與路面強度等未達預期標準,產(chǎn)生的輕微變形,但應該加以重視,并將養(yǎng)護重點集中于瀝青層,結(jié)合加固基層的處理方式加以解決。一方面,應該處理路面表皮,進行基層加固;另一方面,應該進行表面層的重新鋪設(shè)。一般先定位處理邊界;再實施表層起皮處理;再進行基層加固;最后完成鋪設(shè)。要求對路面四邊的銜接位置做好平整處理。對于路面變形和坑槽的養(yǎng)護,要從兩個方向進行養(yǎng)護。先進行防水設(shè)置,再進行表層損壞修復處理,并結(jié)合基層加固進行維修。通常采用冷補法和熱補法。以冷補法養(yǎng)護為例,先要測量路面坑槽,獲取基本數(shù)據(jù);再進行養(yǎng)護范圍設(shè)計;養(yǎng)護實踐中,需要以液壓風鎬機為準完成切槽處理,利用高壓風槍進行清潔處理,噴灑完粘層油后,進行熱料填補處理,通常采用由四周向中心的碾壓方式。常規(guī)性的養(yǎng)護經(jīng)驗表明,路面變形與車轍、坑槽的養(yǎng)護思路基本一致,但在具體養(yǎng)護方案設(shè)計與處理時,要求遵循因病害制宜的差異化原因[3]。
我國現(xiàn)代高速公路正向規(guī)模化和品質(zhì)化方向擴增、發(fā)展,克服了粗放式生產(chǎn)建設(shè)弊病,轉(zhuǎn)型到了具有精細化特征的集約化發(fā)展階段。同時,在高速公路生產(chǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈條中,增強了預防性的高速公路病害養(yǎng)護對策,形成了防治結(jié)合的基本養(yǎng)護管理方案。結(jié)合以上分析,建議在當前養(yǎng)護管理已經(jīng)信息化的條件下,加快相關(guān)病害和養(yǎng)護對策的數(shù)據(jù)庫建設(shè),為后續(xù)病害全面防治積累經(jīng)驗,提高對其養(yǎng)護效率數(shù)據(jù)和核心數(shù)據(jù)的再利用幅度,使其逆向為高速公路病害養(yǎng)護對策的研發(fā)設(shè)計,提供重要參考。