高速公路路面常见病害与养护施工技术

(整期优先)网络出版时间:2024-10-15
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高速公路路面常见病害与养护施工技术

王建华

陕西交通控股集团有限公司安平分公司 陕西安康725000

摘要:为保障高速公路运行的安全性能和运行期限,在高速公路建设规模与里程持续扩大的背景下应深入分析其路面常见病害类型,并采取有效的养护措施。文章全面了解坑槽、裂缝、沉陷和车辙四种高速公路路面常见病害类型,指出微表处治技术、碎石封层技术、超薄磨耗层技术等路面养护施工技术的操作要点,旨在解决高速公路路面病害,提升高速公路养护效果。

关键词:高速公路;常见病害;养护施工技术

引言:高速公路作为现代城市交通运输网络的重要组成部分,随着其建设规模与里程的持续增长,对路面养护施工提出了更高需求,再加上经济快速发展下城市交通量不断增加,导致高速公路路面在雨水侵蚀、车辆荷载等因素影响下极易出现多种病害。对此,在高速公路工程中应改善并落实路面养护施工技术方案。

1 高速公路路面常见病害

1.1坑槽

当路面骨料因出现局部脱落而形成路面坑洼,可确定其出现了坑槽病害。结合高速公路工程施工建设与运行使用的实践经验来看,这类路面病害问题在高速公路工程中极为常见,最开始仅仅只是路面局部出现龟裂、松散等现象,但如果没有及时采取针对性的养护整治措施,则会在来往车辆碾压以及自然风雨侵蚀等作用下,造成严重的坑槽病害,对行车安全和公路寿命造成较大危害。由于沥青路面具有较高的透水性,特别在气候潮湿、降雨丰富的区域,雨水极易渗入路面结构并滞留在基层部位,出现水汽、水膜等现象,在长期作用下造成对路面混合料的侵蚀,降低沥青与集料的黏结效果,同时受车辆荷载反复作用的影响,会对混合料的稳定性产生更严重的破坏效果,导致底部沥青膜剥落,出现深度超过2cm的凹陷,若不及时处理则会导致高速公路路面坑槽病害更加严重。

1.2裂缝

在高速公路工程长时间运行期间,裂缝是路面在早期最常见的一种病害形式,不仅会贯穿路面整个使用期,影响高速公路的使用性能,而且会随着高速公路工程通车时间的延长,已经产生的裂缝病害会持续加重,使得路面路基结构无法正常使用,不仅会大幅提高养护治理的操作难度,增加不必要的养护治理成本,而且还会严重威胁往来车辆的行车安全,引发交通事故。

裂缝病害在高速公路路面中具体表现包括横向裂缝、纵向裂缝和龟裂三种类型。(1)横向裂缝的产生主要是由于路基、基层填土在车辆荷载影响下造成不均匀沉降,当路面结构承受能力无法满足实际行车荷载后,则会使其剪应力、拉应力发生变化,形成一定的横向裂缝病害。(2)当高速公路工程中填土与地基之间在横向维度上无法保证其均匀性,则会在地基中逐渐积聚更多自然降水,受雨水渗透与侵蚀作用的影响,会导致高速公路路面出现纵向裂缝。除了自然降水导致的纵向裂缝病害外,如果高速公路在实际运行中的车辆荷载超出其设计值过多,则会产生不均匀沉降进而形成纵向裂缝病害,降低路面稳定性与承载能力。(3)随着高速公路工程运行时间的延长,车辆在路面的行驶过程中不仅会在轮胎经过的部位出现泵吸现象,而且还会引起重量的不同产生较大的动荷载,在这两种作用的共同影响下,导致高速公路路面基层的结构受到损害,再加上沥青老化、硬化,温度变化等导致路面出现脆裂、缩裂等情况,当面层宽度较大时,会生成块状裂缝,进而逐渐发展成龟裂,对路面结构强度造成直接影响[1]

1.3沉陷

高速公路路面沉陷指的是路基路面出现竖向变形情况时导致的路面下沉,如果该病害问题未能得到及时治理,则会导致沉陷范围持续扩大,直接影响高速公路整体的安全性和稳定性,甚至造成部分路段无法使用的情况,增加高速公路维修作业的时间与经济成本。结合高速公路路面发生沉陷病害的原因来看,可将这种病害问题细分为三种不同类型。第一,受车辆荷载与自然寝室的长期影响,高速公路路基路面整体结构会更加密实、稳定,这种均匀沉陷由于不会破坏原本路面结构的完整性,因此通常无需采取过多的处理措施。第二,如果在高速公路工程施工建设阶段,部分路段基层部位的压实度未能满足设计方案的标准要求,则会使高速公路路面强度降低,极易产生不均匀沉陷的病害问题。第三,当高速公路软土地基路段的路基出现局部滑移现象或者路面出现不均匀沉降问题时,则会造成局部大面积沉陷。

1.4车辙

在车辆荷载长时间的作用下,高速公路路面会出现沿着行车带方向的竖向永久变形,这种车辙病害在高速公路路面上具体表现为带状凹槽,不仅会对路面平整度造成严重影响,还会使路面极易积水,扩大其他病害的严重程度和分布面积。根据高速公路路面发生车辙病害的具体原因和作用机理来看,常见的车辙病害具体包括结构型、失稳型、磨耗型三种类型。

2 高速公路路面养护施工技术

2.1微表处治技术

针对高速公路路面出现的局部病害,在实施养护施工技术中可选用微表处治技术,充分发挥其封层效果好、施工效率高的优势,使病害问题得到有效改善与处置。

在该高速公路路面养护施工技术正式实施前,工程技术团队与相关管理部门需按照技术规程事先做好材料、设备、人员、测量放线等准备工作,特别关注该养护施工技术实施期间的物质需求,准备性能优良的摊铺机或稀浆封层机等施工设备,并对改性沥青、水泥填料、外加剂、灌封胶、贴缝带等施工材料的质量进行全面检验,为后续养护施工技术顺利实施提供可靠的物质保障。同时,在高速公路路面养护施工现场,施工人员应全面清理路面的杂物、泥土等,并严格按照微表处治技术的要求,在施工部位完成导线施划

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在做好前期准备工作后即可启动摊铺设备,全面摊铺准备好的混合料。在实施摊铺作业期间,技术团队与施工人员应根据高速公路路面养护施工现场的实际情况和技术要求,严格把控并及时调整混合料摊铺设备的速度、温度等技术参数,保证混合料在病害部位摊铺的均匀性和高速公路路面整体的平整度,对高速公路路面形成有效保护。从高速公路路面微表处治的摊铺作业实践来看,由于混合料性能、路面环境条件等在不同高速公路路面养护施工技术操作中存在一定差异,可能导致该项技术在具体实施中出现各种缺陷问题。对此,在技术实施中还要重点关注缺陷处理,在混合料摊铺作业基本完成后,针对摊铺缺陷实施人工处理与养护工作。按照设计方案的要求以及养护目标,选用专业的仪器设备检验高速公路路面摊铺施工情况以及技术状况,保证其摊铺质量的同时,为后续高速公路交通顺畅运行奠定基础。

2.2碎石封层技术

考虑到外部积水可能对高速公路路面建设、运行、养护期间的技术状态产生不良影响,出现裂缝、沉陷等病害,对此,在实施养护施工技术期间可选择以做好路面封层、加强层间黏结、延长罩面运行期限作为关键,开展碎石封层技术。由专业技术团队对碎石封层技术的操作流程、应用条件、注意事项等进行明确和整理,保障该技术在高速公路路面养护施工中的实施效果。根据国家与地方碎石封层施工技术规范的要求,明确碎石封层技术在高速公路路面养护施工中的适用条件,保证碎石封层技术在高速公路路面养护中的应用效果[3]

2.3超薄磨耗层技术

应用改性沥青、混合料经过摊铺碾压实施的超薄磨耗层技术在高速公路路面养护施工中的运用,可充分发挥其适应路面排水、经济性好、耐磨效果佳的优势,选择在高速公路路面刚开始出现病害问题时,比如,细微裂缝宽度不超过5mm、轻微车辙深度不超过15mm、孔隙与开裂面积扩大但尚未出现坑槽、沥青老化、骨料磨光等相对轻微病害问题等情况,可通过分步施工或同步施工两种方式完成乳化改性沥青与沥青混合料的摊铺,形成超薄磨耗层,增强高速公路路面的综合性能。

3.结论:综上所述,高速公路在施工建设与投入使用后,受各种因素的共同影响,其路面可能出现坑槽、裂缝、沉陷和车辙等诸多病害,严重影响高速公路的行车安全和运行期限。对此,应结合不同病害问题,积极采取针对性的养护施工技术,保障交通安全,提升高速公路工程的综合效益。

参考文献:

[1] 杨震宇. 高速公路沥青路面病害与养护施工技术分析[J]. 运输经理世界,2024(14):124-126.

[2] 陈思艳. 高速公路养护施工中沥青路面技术状况预测方法研究[J]. 科技创新与应用,2024,14(6):132-135.

[3] 韩松. 高速公路沥青路面早期病害养护施工管理[J]. 建筑工程与管理,2023,5(11).