公路路面裂缝的养护施工技术研究
2023-10-31熊承桥
熊承桥
(南昌市公路事业发展中心高坊岭分中心,江西南昌 330200)
0 引言
裂缝病害是公路路面在长时间的运营使用过程中产生的不可避免的普遍性问题,造成此类现象的原因也是各有不同,有关单位在治理裂缝病害时应根据实际的气候环境因素以及施工工艺进行分析,对影响公路路面实际质量的问题制定科学合理的应对措施,并进行迅速高效的处理。如果有关部门的处理效率跟不上就会影响到公路路面的使用性能,长此以往,更会缩减公路的使用寿命,对路面行车的安全性造成巨大影响,甚至会成为引发交通安全事故的原因所在。
因此,公路路面的裂缝病害要得到及时处理,才能确保公路路面的安全行驶。有关单位按要求对公路路面实施定期的保养养护工作,有助于更好地管控公路路面裂缝等病害的出现,并对各类病害实施合理高效的处置,能有效避免病害进一步扩大,为公路养护保养成本的节省起到重要的促进作用,为管理单位更好地实现资源高效利用打好基础。另外,施工技术的合理选用对公路路面的防治工作也有一定的帮助,降低裂缝以及各类病害出现的概率,为行车安全提供更好保障。
1 公路路面裂缝问题分析
1.1 路面基层反射裂缝分析
在我国现行的公路建设工程项目中,半刚性形式路面基层仍处于主流地位,此类路面基层出现缩裂问题的概率比较大,并且事后进行处理的技术要求也比较高。
在公路路面实际使用中,公路路面会受到外界环境的影响出现温差以及水分快速散失的情况,这也造成路面体积出现收缩的情况,由于公路路面的水分含量出现快速变化引发公路路面产生收缩力,当收缩力突破基层部分的抗拉强度临界值后就会引发缩裂现象。
在水分快速流失的过程中会加剧半刚性形式路面基层的收缩问题,并且收缩应力也随之不断增大,水分蒸发越快内部的收缩应力就越大,且吸附水膜的厚度就会越小,从而不断加剧公路路面基层结构的收缩开裂程度。
另外,施工单位在进行路面碾压施工的过程中没有严格按照施工要求实施,导致压实度未达到施工要求,并且其图纸也没有对均匀度做到严格要求,会进一步加深路面结构的水分散失,并且基层的收缩问题也会出现比较严重的情况,致使收缩裂缝的现象不断加剧[1]。
1.2 外界环境引发的裂缝问题
环境问题也是引发路面裂缝的主要因素之一,公路施工涉及的环境状况多种多样,公路的规划路线经过昼夜温差大且季节温度变化明显的地区是不可避免的,此类地区也是公路路面产生温度裂缝的重灾区,常规的温度裂缝形式均以间距均匀的横向裂缝分布状态出现。在公路路面的实际使用过程中,如存在环境温度持续下降且低温环境持续时间长的情况,那么此地区的公路路面受到温度裂缝影响的程度就会更深,并且出现温度裂缝之后环境温度还在持续下降的,温度裂缝的影响程度也会进一步加深。在此类施工环境中,就算施工单位对低温收缩材料进行了选用,但是遇到外界环境温度骤降的情况,还是避免不了公路路面材料急剧收缩的情况,最终导致温度应力突破混凝土抗拉强度临界值,从而出现路面裂缝的现象。
另外,还有一些常见裂缝的成因是由于温度对路面进行反复多次作用而形成的温度疲劳裂缝。在公路路面的常规使用环境中,温度应力都处于极限抗拉强度的范围之内,但是随着环境温度的持续反复循环作用,就会引发温度应力的频繁变化,从而导致温度疲劳裂缝的出现。
1.3 路基影响下的裂缝问题
路基的稳定性会对公路路面的质量形成重要影响,稳定性相对较差的路基出现不均匀沉降问题的概率会更大,从而增加了路面基础出现结构裂缝的概率。在公路路面的施工过程中,施工单位应注意基层与面层的施工质量,确保应力吸收层的布设得到准确实施,否则基层裂缝将会导致沥青面层也出现裂缝,因此路基的结构稳定是影响公路整体结构稳定以及路面裂缝管控的重要因素,也是公路路面安全通行的基础保障[2-4]。
1.4 施工工艺影响下的裂缝问题
施工工艺是指导工程保质保量高效竣工的重要保障,如果施工单位没有根据施工现场实际需求建立科学合理的路面施工方案和质量管控标准,就会对工程的质量建设埋下严重的隐患,甚至会引发各类影响巨大的施工质量问题,沥青路面裂缝问题也是其中的质量问题表现。
在实施公路路面施工前,应充分做好材料准备工作,为路面施工提供质量优异的沥青混凝土是提高施工质量的重要基础。但是在实际的施工准备工作中,由于种种原因导致材料未能按制定标准采购,或者配置工艺达不到指定要求,造成沥青混凝土材料出现质量性能达不到制定标准,如果因为个人因素造成此类不合格产品流入施工现场,则会对公路路面的施工质量造成严重影响。
另外,公路路面的摊铺以及压实过程中也有由于人为因素的不规范操作,从而影响摊铺压实工艺的施工质量,导致公路路面出现面层开裂的现象,破坏公路的整体结构的同时,对公路路面的交通安全也带来危害。
2 公路路面裂缝养护措施及施工技术的应用分析
2.1 科学消除反射裂缝的不良影响
2.1.1 要对沥青的面层厚度进行优化
公路的沥青混凝土面层是柔性结构形式为主,要综合各方面因素进行厚度尺寸的合理设计。目前公路沥青面层的厚度常规设计设置在15~20cm 的范围,这也是通过施工经验以及案例分析得出的最有利于消除反射裂缝产生的负面影响的施工工艺技术。在实际路面面层施工过程中还可以通过增加面层厚度的形式来提高路面的弯曲强度,从而延长路面的使用寿命。对路面面层厚度造成实际影响的是路面标高尺寸,因此在实际制定面层厚度的过程中,要考虑路面标高尺寸,确保面层厚度设计的科学合理性,从而对路面面层的施工质量进行有效提高。
2.1.2 要对半刚性基层的材料组成进行优化
半刚性基层材料的组成是决定基层材料质量的根本因素,所以要对材料组成进行科学合理的优化,为半刚性基层结构的强度提供更好的保障,促进基层材料的稳定性,从而提高抗裂性能,为消除反射裂缝提供有效保障。
2.1.3 要对路面防裂层和下封层进行加厚
在公路路面的建设施工中,施工人员需要将防裂层布置到面层和基层中,从而加强基层结构的应力吸收能力,提高反射裂缝的应对能力。
防裂层的铺设需要根据施工工艺要求优选性能质量过硬的碎石,进行碎石上基层与下基层之间的铺设配合,有效提升路面基层结构的排水性能。路面施工进行到半刚性的基层工序时要针对下封层的施工方案进行合理优化,确保下封层的施工工艺以及施工质量得到有效保障[5-8]。
2.2 加大公路路面养护力度
在管控公路路面裂缝以及提高公路路面质量维持路面使用性能的工作中,要对公路路面的养护标准进行全面升级,才能确保公路路面在长期的应用过程中保持良好的运行状态,为通行安全提供充足保障。在实际开展养护工作的过程中,管理部门应安排专业人员制订科学合理的养护检修工作,并结合各种路况制定合理的检查维护措施,确保运营中的公路得到科学高效的检查养护。
在开展日常养护中,要定期开展路面检查工作,对出现裂缝问题的情况进行详细记录以便事后分析研究,并采取及时有效的修补措施进行处置,裂缝病害会随着时间的推移而不断发展,只有得到及时处置才能进行有效控制,为路面的通行质量以及使用性能提供更高的保障[9-11]。
2.3 封层技术的应用分析
封层技术是公路路面养护技术的常用措施之一,在路面的裂缝处理措施中具有十分高效的表现。在实际开展封层技术养护中,主要通过石屑封层和雾封层以及乳化沥青封层的形式来达到路面养护目的。其中,雾封层技术在中小裂缝的处理中优势比较明显,缺点是施工过程中会由于路面摩擦力下降导致路面较滑,需要对公路运营进行交通管控,从而避免路滑引发安全事故的可能。乳化沥青封层技术的优势是沥青材料的耐受性能更强,透气性能优良,以及面积大的裂缝处理过程中在包裹性上具有更好表现,不过此项技术需要在沥青材料的配比过程中对配比工作进行严格管控,从而确保乳化沥青材料的质量不受配比过程影响,从而发挥强效的路面裂缝封层处理能力。
2.4 灌浆与压浆施工技术的应用分析
灌浆和压浆也是公路路面养护过程中的常用施工技术。在对未造成公路路面结构破坏的路面裂缝修复施工,应对灌浆施工技术进行合理选用,该技术对此类裂缝问题的修复效果是比较显著的。
实施灌浆施工前,应对沥青材料加热至150℃,符合施工工艺要求,然后才能在铁质容器的辅助下完成路面裂缝的灌浆施工,并且要保证灌浆次数达到三次的要求,待灌浆温度和地表温度达到相同水平时,表示灌浆施工已经圆满结束。
压浆施工技术相较于灌浆施工技术来说具有更加基础的特点,需要在实施压浆技术前,应对施工路面进行细致的观察,明确施工范围以及施工技术的合理性,接下来则可合理选用水泥材料通过高压的方式将浆体往裂缝之中压入,在压浆的过程中应做好裂缝周边结构的保护工作,避免由于压浆操作造成更大的裂缝及其他影响[12-14]。
2.5 挖浆与摊铺施工技术的应用分析
路面裂缝的形式以及受害程度各有不同,此时施工技术的合理选用能提高裂缝养护修复的效果和效率,从而提高路面的通行质量和使用性能,为车辆通行提供更加安全稳定的环境。在应对路面温度裂缝时,施工人员可以合理采用摊铺技术进行路面裂缝问题修复。
在摊铺施工过程中,施工人员需要先对施工区域进行清理工作,确保乳化沥青材料具有良好的涂抹环境,之后再将准备好的沥青材料对裂缝处进行均匀涂抹。完成涂抹之后,施工人员还要在施工区域进行粗砂粒以及石屑等材料的摊铺,并利用压路机来碾压施工,从而使其平整性得到保障,最终达到有效处理路面裂缝问题的目的[15]。
在公路路面的实际养护工作中,轻微细小的裂缝在处理过程中难度相对较小,危害程度高处理难度大的养护修复工作主要都集中在地面沉降导致的裂缝问题上,这时则需要采用挖浆技术进行有效的应对。在使用挖浆技术对地面沉降裂缝进行处理的过程中,施工人员需要以裂缝为目标对小范围开挖公路路面,为了确保裂缝处路面结构的稳定性,应对开挖范围进行合理把控,并在开挖技术后选用大粒径的碎石以及沥青材料填充开挖区域,之后再利用压实机设定好压实率和孔隙率开展压实工作,直至修复效果符合要求。
3 结语
在公路路面病害问题的防治中,特别是公路路面裂缝病害的治理,需要在完成施工之后制订有效的养护方案,对公路路面进行定期检查维护工作,才能确保公路路面保持良好的通过性与安全性,为车辆行驶提供稳定的保障。所以公路管理相关单位应对公路路面的养护工作引起足够的重视,特别是在路面病害治理中的裂缝治理工作上加强关注。对形成公路路面裂缝病害的原因以及治理裂缝病害的有效措施进行深入的研究与记录,不断完善与优化保养技术,结合先进的设备与经验,建立公路路面裂缝病害的全面治理与预防机制,为裂缝病害治理提供政策支持。另外,还需要不断强化创新公路路面监督方式方法,推动路面裂缝病害能够得到及时有效的处理,为路面工程质量和性能提供全面的管理制度保障。