談高速公路路面病害成因及養(yǎng)護(hù)措施
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摘要：高速公路是道路體系的重要構(gòu)成部分，我國(guó)高速公路建設(shè)逐步完善，為人們的出行到來(lái)了便捷。隨著高速公路體系的發(fā)展，高速公路路面也出現(xiàn)了一些病害，比如網(wǎng)狀裂縫、凹陷等，這些都會(huì)增加路面通行的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)交通事故。高速公路路面的病害成因比較多，需采取合適的養(yǎng)護(hù)措施，以此來(lái)提高高速公路路面的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此，本文主要探討高速公路路面病害的成因以及養(yǎng)護(hù)措施的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：高速公路；路面病害；成因；養(yǎng)護(hù)
高速公路上車(chē)流量大，行車(chē)速度快，高速公路面臨著較大的運(yùn)行荷載，如果高速公路路面出現(xiàn)病害，就會(huì)增加車(chē)輛通風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)路面交通的安全性。近幾年，人們生活水平提高，私家車(chē)的數(shù)量越來(lái)越多，這也就增加了高速公路的通行壓力，增加了路面病害的發(fā)生機(jī)率。高速公路路面結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到交通安全，針對(duì)路面病害必須采取合理的養(yǎng)護(hù)措施，完善高速公路的路面結(jié)構(gòu)。
1高速公路路面病害的表現(xiàn)
本文例舉高速公路路面結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的幾種病害，分析路面病害的表現(xiàn)，具體如下：
1.1車(chē)轍
高速公路上的車(chē)輛多、車(chē)速快，路面結(jié)構(gòu)上承載著車(chē)輛連續(xù)產(chǎn)生的荷載，車(chē)輛荷載長(zhǎng)期作用到路面上就會(huì)產(chǎn)生永久不變的凹槽，以帶狀凹槽為主[1]。車(chē)輛在路面上直接影響到高速公路的平整度，車(chē)轍越深越容易造成風(fēng)險(xiǎn)，車(chē)轍內(nèi)部還會(huì)囤積雨水、灰塵，不利于車(chē)輛的安全通行。
1.2裂縫
高速公路路面結(jié)構(gòu)上的裂縫病害主要有橫向裂縫、縱向裂縫兩種，橫向縱向裂縫均會(huì)影響高速公路的行車(chē)安全，橫向裂縫主要分布在路面的不同位置，其發(fā)生位置無(wú)規(guī)律，不集中，橫向裂縫如果得不到有效處理，會(huì)從路面向路基延伸，造成更大的裂縫破壞?？v向裂縫多發(fā)生在路面接縫、急停車(chē)帶、路肩邊緣等位置，縱向裂縫在路面上容易在車(chē)輛荷載的作用下產(chǎn)生路基滑移，增加了高速公路通行的風(fēng)險(xiǎn)。
1.3坑槽
高速公路路面上的坑槽病害有不規(guī)則坑槽、路面沉陷，這些路面病害受車(chē)輛事故影響較為明顯，車(chē)輛發(fā)生側(cè)翻、碰撞事故后，外力直接作用在路面，就會(huì)形成坑槽。路面坑槽的危害是不能忽視的，路面坑槽會(huì)引起囤水問(wèn)題，還會(huì)破壞內(nèi)部路基，較大范圍的坑槽還會(huì)在車(chē)輛行駛過(guò)程中造成顛簸，發(fā)生在橋頭位置的坑槽更是會(huì)引起跳車(chē)，不利于高速公路車(chē)輛的安全駕駛。
2高速公路路面病害的原因
高速公路路面病害中以車(chē)轍、裂縫、坑槽最多，結(jié)合這些病害的形成，例舉路面出現(xiàn)病害的幾點(diǎn)原因，具體如下：
2.1車(chē)流量過(guò)載
私家車(chē)的數(shù)量日益增多，高速公路承載著較大的荷載，特別是在五一、國(guó)慶中秋、春節(jié)這些節(jié)假日中，人們回家探親、出門(mén)旅游，高速公路的車(chē)流量過(guò)載，致使路面長(zhǎng)期處于超負(fù)荷的狀態(tài)。車(chē)流量過(guò)載致使路面處于較差的通行狀態(tài)，路面容易出現(xiàn)斷板、車(chē)轍、裂縫這類(lèi)的問(wèn)題[2]。例如：某高速公路在國(guó)慶假期車(chē)流量超負(fù)荷，某司機(jī)未注意安全車(chē)距，由于跟車(chē)較近出現(xiàn)追尾事故，前車(chē)受后車(chē)撞擊摩擦路面，后車(chē)因急轉(zhuǎn)彎而側(cè)翻，在路面上產(chǎn)生外力破壞，形成了破碎式的坑槽，車(chē)流量過(guò)載不僅會(huì)破壞高速公路路面結(jié)構(gòu)，還會(huì)引起交通事故，是值的注意的一項(xiàng)問(wèn)題。
2.2排水能力差
高速公路施工時(shí)規(guī)劃了排水系統(tǒng)，主要是在降水期間排出路面上的水，避免雨水從路面上滲漏到路基中而產(chǎn)生破壞。高速公路路面排水能力差會(huì)降低路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。一般情況下，路面排水設(shè)計(jì)不規(guī)范、排水孔洞堵塞等因素都會(huì)出現(xiàn)路面排水不暢的情況，導(dǎo)致路面上的雨水無(wú)法快速的排凈，這樣雨水就會(huì)破壞路面的穩(wěn)定性，路面松散后容易出現(xiàn)車(chē)轍、坑槽[3]。高速公路與普通的公路不同，車(chē)輛多、行車(chē)速度快，路面囤積雨水后很難實(shí)行人工清理，雨水不僅破壞了高速公路的路面，還會(huì)影響到交通安全，雨水在路面上就會(huì)降低摩擦力，車(chē)輛行車(chē)速度較快后面臨著滑移、側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)。
2.3路基結(jié)構(gòu)弱
高速公路施工期間路基結(jié)構(gòu)弱，達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)引起不規(guī)則的路基沉降，在伸縮縫、連接縫位置最容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞。路基結(jié)構(gòu)沉降之后直接作用到路面上，導(dǎo)致路面出現(xiàn)凹陷、縱向裂縫等。例如：某高速公路路面與橋梁連接位置發(fā)生了橋頭跳車(chē)事故，駕駛員駕駛一輛小型面包車(chē)，通過(guò)該高速公路與橋梁連接位置時(shí)有明顯的跳車(chē)現(xiàn)象，因駕駛員控制車(chē)速較低，未發(fā)生安全事故，導(dǎo)致高速公路行車(chē)段堵車(chē)3個(gè)小時(shí)，該橋頭跳車(chē)事故經(jīng)過(guò)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，公路橋頭引導(dǎo)位置的路基結(jié)構(gòu)有差異性沉降，致使路基結(jié)構(gòu)松散，破壞了路面連接，路面臺(tái)背回填處出現(xiàn)了20cm的沉降斷裂，高速公路管理部門(mén)采取了緊急修復(fù)及疏導(dǎo)交通，3個(gè)小時(shí)后陸續(xù)恢復(fù)交通。
2.4原材料老化
高速公路路面病害原因分析中不能忽視原材料老化這項(xiàng)因素，高速公路在室外環(huán)境中，原材料會(huì)受到不同程度的影響，比如溫度、降水、不合理使用等，這樣就會(huì)加速原材料的老化。除此以外高速公路路面施工期間，如果選用了不合格的原材料，路面后期使用中也會(huì)出現(xiàn)老化的情況[4]。原材料老化后路面就不具備抗裂的能力，車(chē)輛通行后路面會(huì)有橫向裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。例如：某高速公路的路面層為厚度是26cm的水泥混凝土面板層，選用C35的混凝土材料，基層主材料是水泥石屑，鋪筑厚度是15cm，該高速公路投入使用接近10年，出現(xiàn)了原材料老化的問(wèn)題，路面經(jīng)過(guò)車(chē)輛碾壓以后有明顯的凹陷、橫向裂縫病害。
2.5溫度差較大
高速公路所處環(huán)境四季溫差大、晝夜溫差大會(huì)降低路面材料的粘結(jié)性，破壞路面的抗老化性及穩(wěn)定性，致使路面有早期破壞的問(wèn)題。溫度差對(duì)高速公路路面的破壞主要就是損壞路面材料的性能，降低路面對(duì)車(chē)輛荷載的支撐力，進(jìn)而引起路面破壞。高速公路路面、路基施工時(shí)可以選擇一些改性材料，比如改性瀝青，這類(lèi)材料具有抵抗溫差影響的能力，有助于預(yù)防溫差引起的早期破壞。
3高速公路路面病害的養(yǎng)護(hù)
本文針對(duì)高速公路路面病害給出一些可行的養(yǎng)護(hù)措施，用于解決高速公路的路面病害。
3.1鋪撒技術(shù)
鋪撒技術(shù)用于彌補(bǔ)高速公路路面排水性能不足的缺陷，高速公路養(yǎng)護(hù)時(shí)當(dāng)發(fā)現(xiàn)路面排水能力下降后，就要采取鋪撒的方法，鋪撒有助于提升路面的防水能力，保證路面具有抗滑的作用，這樣來(lái)預(yù)防車(chē)輛打滑，車(chē)輛在路面上正常行駛，無(wú)不良行駛時(shí)就會(huì)降低對(duì)路面的破壞性，因此鋪撒技術(shù)一來(lái)能提高路面防水能力，二來(lái)對(duì)路面起到有效的保護(hù)作用。高速公路路面鋪撒時(shí)選用性能較高的聚合物，聚合物在很大程度上提高路面的防水能力，路面有防水作用也就能加快路面排水的速度，預(yù)防雨水滲入路基內(nèi)。
3.2局部填充技術(shù)
局部填充技術(shù)的適應(yīng)力強(qiáng)，其在高速公路路面病害修復(fù)中主要用在裂縫修復(fù)方面，不同類(lèi)型的高速公路上都可以使用局部填充技術(shù)來(lái)修復(fù)裂縫[5]。局部填充時(shí)把乳化瀝青灌入待修復(fù)的裂縫內(nèi)，指捏填充路面縫隙，待乳化瀝青固結(jié)后能夠達(dá)到修復(fù)的效果。如果高速公路路面上裂縫很寬，這時(shí)局部填充技術(shù)中還需要配合振動(dòng)技術(shù)，也就是把瀝青填充到局部裂縫區(qū)域，接著在路面上安排振搗壓實(shí)，壓實(shí)到平整狀態(tài)，表層做封口處理，完成較寬裂縫的修復(fù)工作。
3.3罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)
高速公路路面病害修復(fù)中罩面養(yǎng)護(hù)也是常用的措施，罩面養(yǎng)護(hù)能夠處理路面產(chǎn)生的車(chē)轍，維護(hù)路面的平整度。常見(jiàn)的罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)有薄層罩面養(yǎng)護(hù)和超薄磨耗罩面技術(shù)，罩面養(yǎng)護(hù)時(shí)選擇厚度約5cm的混合料，均勻的鋪設(shè)到路面病害處，罩面養(yǎng)護(hù)技術(shù)適用于路面車(chē)轍位置，把混合料攤鋪到車(chē)轍位置，達(dá)到養(yǎng)護(hù)路面的標(biāo)準(zhǔn)。
3.4再生路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)
再生路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)是高速公路路面養(yǎng)護(hù)使用頻率最高的技術(shù)，再生路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)中回收了路面上的瀝青混凝土，利用回收的瀝青混凝土做病害修復(fù)。再生路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)回收了原材料之后，把這些原材料處理之后重新填充到病害處，對(duì)新填充的材料做攤鋪處理，完善路面結(jié)構(gòu)。再生路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)具有環(huán)保和節(jié)約的優(yōu)勢(shì)，因此其在公路公路路面養(yǎng)護(hù)中有充分的應(yīng)用體現(xiàn)。
3.5淺層灌漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)
高速公路路面病害表現(xiàn)如果較為嚴(yán)重就要采取淺層灌漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)規(guī)劃好病害的范圍，使用鉆孔設(shè)備鉆出深入約40cm的孔，或者圍繞病害區(qū)域切割，這時(shí)再把一些具有化學(xué)作用的泥漿灌入到孔內(nèi)，淺層灌漿與路面形成統(tǒng)一的整體，保證路面結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬度。淺層灌漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)還能提高路面的排水性能，快速恢復(fù)路面的正常狀態(tài)。
3.6霧封層技術(shù)
霧封層技術(shù)在高速公路路面病害養(yǎng)護(hù)中屬于成本小、易操作的一項(xiàng)技術(shù)，其涉及到乳化瀝青及改性乳化瀝青的應(yīng)用，用于修復(fù)路面上的所有縫隙。霧封層技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成路面縫隙的補(bǔ)全和修復(fù)工作。霧封層技術(shù)處理后的路面具有穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，修復(fù)時(shí)直接把封層材料噴灑到路面上，短時(shí)間內(nèi)就能完成路面縫隙的修復(fù)工作。霧封層技術(shù)應(yīng)用時(shí)要特別注意噴灑的瀝青材料必須在24小時(shí)以前配合完成，均勻的噴灑到路面上，這樣才能起到密封的作用。
3.7微表處理技術(shù)
微表處理技術(shù)在高速公路路面病害養(yǎng)護(hù)中使用時(shí)間較長(zhǎng)，此項(xiàng)技術(shù)需要把乳化瀝青、集料、碎石、水調(diào)和起來(lái)，這些材料的調(diào)和比例非常重要，為了保障調(diào)和比例準(zhǔn)確，路面病害修復(fù)前需做放樣測(cè)試，根據(jù)放樣測(cè)試準(zhǔn)確的確定出漿液的配合比例，之后再按照配合比例混合材料，配合好的漿液直接攤鋪到路面病害位置，漿液會(huì)固化形成具有防水、防滑作用的薄層，恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)。
4高速公路路面結(jié)構(gòu)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
高速公路路面病害養(yǎng)護(hù)中提出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的要求，采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施降低路面病害的發(fā)生機(jī)率，提高路面的穩(wěn)定性水平[6]。首先高速公路路面管理部門(mén)應(yīng)該定期組織巡視工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)路面病害或者潛在的病害問(wèn)題，快速的提供處理措施，避免路面病害繼續(xù)擴(kuò)大；第二每個(gè)季度組織一次路面養(yǎng)護(hù)工作，主要是提高路面的性能，檢查路面結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，檢查路面交通狀態(tài)，確保路面結(jié)構(gòu)為安全有效的狀態(tài)；第三高速公路管理部門(mén)監(jiān)督路面上車(chē)流量及車(chē)速，通過(guò)管理的手段預(yù)防交通事故，給予路面一定的保護(hù)措施，完善高速公路路面交通環(huán)境，預(yù)防路面結(jié)構(gòu)病害；第四高速公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中采用評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括路面狀態(tài)、抗滑性能、強(qiáng)度評(píng)估、行駛質(zhì)量等幾個(gè)方面，利用評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)估路面的狀態(tài)，根據(jù)評(píng)估結(jié)果組織預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)養(yǎng)護(hù)的目的，以此來(lái)保證高速公路路面結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性，也能及時(shí)判斷路面的實(shí)際狀態(tài)。由此可見(jiàn)，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在高速公路病害控制中有著明顯的作用。
5結(jié)束語(yǔ)
高速公路在我國(guó)的發(fā)展與建設(shè)中，不僅僅是通行橋梁，還是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件。高速公路路面病害的危害性很大，需采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，恢復(fù)高速公路路面結(jié)構(gòu)，最主要的是保證高速公路路面結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性，以便承載車(chē)輛荷載。本文中例舉了高速公路使用過(guò)程中常見(jiàn)的幾類(lèi)病害以及病害的成因，并且總結(jié)了高速公路路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的方法，提高高速公路路面行車(chē)的安全水平。
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作者：羅明鵬 單位：重慶鐵發(fā)遂渝高速公路有限公司