高速公路病害處治及防治措施

陳 志 軍

(山西省高速公路開發(fā)有限公司，山西 太原 030006)

高速公路病害處治及防治措施

陳 志 軍

(山西省高速公路開發(fā)有限公司，山西 太原 030006)

通過分析造成高速公路病害的原因，對高速公路車轍、塊狀網(wǎng)裂、沉陷、橋面鋪裝層損壞等病害的處治方法進行了探討，并提出了采用瀝青混合料、加強排水、加強質量管理等防治措施，以確保高速公路的質量。

高速公路，病害，瀝青混凝土，路面，防治

現(xiàn)如今，我國高速公路事業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，設計方案的標準和要求也隨之得以不斷提高，車道數(shù)大幅度增加，彎道處的半徑逐漸增大，并且減緩了連續(xù)的縱坡坡度，行車的過程較為舒適，與此相比，早期的高速公路就呈現(xiàn)出諸多的問題。由于通車數(shù)量的增加以及超載車輛的增多，致使路基、路面、橋涵等相繼出現(xiàn)了嚴重的病害，由此可見，做好病害的處治工作是當前尤為重要的一大問題。

1 造成高速公路病害的原因

1.1 通行量大，超載車輛多

對于高速公路來說通行量大、超載車輛多是最讓人頭痛的問題。以太舊高速公路來說，它建成于1996年，在剛通車時通行量為9 230輛/d，之后每年的通行量都在增長，漲幅大約為9.38%，到2007年通行量已漲為17 291輛/d，通行量的增加無疑會增加該公路承受的交通壓力。在這些過往的車輛中，重型貨車和煤車所占比例較大，重型貨車大約占總通行量的40.27%，并且在這些貨車中存在一些超載車，在很大程度上對公路帶來破壞。據(jù)相關研究表明，依照設計的彎沉值、瀝青層層底拉應力換算為軸載，太舊公路累計標準軸載當量軸次早已遠大于設計的當量軸次。由于過大的通行量與超載車，使太舊高速公路路面結構強度遭到了破壞，并且部分路段出現(xiàn)了龜網(wǎng)裂、車轍等不良問題，給太舊公路的正常通行帶來了不利影響。

1.2 季節(jié)的變化

隨著季節(jié)的變化，溫度、濕度會發(fā)生周期性的變化，繼而影響瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及瀝青材料耐老化的性能。一般來說，季節(jié)的變化對我國北方高速公路影響相對較大，通常在60 ℃，0.7 MPa的輪壓條件下進行車轍實驗，以實驗得出的動穩(wěn)定度來表示高溫穩(wěn)定性，相關研究顯示往往在8 cm深度處發(fā)生車轍，這個深度所處的位置恰好是高速公路的中面層，這便對上中面層的穩(wěn)定度提出了較高的要求；通常情況下用瀝青混凝土低溫凍融劈裂強度和凍融粘結強度來表示低溫抗裂性；瀝青材料在使用的過程中其塑性會不斷降低，相反其脆性會增加，所以大大降低了瀝青的耐老化性能。我國北方隨著季節(jié)的變化溫度變化較大，在夏季最高氣溫有時會達到40 ℃以上，而冬季最低氣溫則可能到達-25 ℃以下，產(chǎn)生的溫差將近70 ℃，由此極大的影響了瀝青的上述三種性能，引發(fā)車轍、橫裂等病害問題[1]。

1.3 水的損害

減小水對高速公路的不利影響，爭取把水的損害降到最低是對高速公路養(yǎng)護的重要內容。水對高速公路的損害有三種形式，即降水、滲水、地下水，水的損害會造成水毀、掏空路基、路面下陷、降低路面結構層強度、軟化路基等病害，嚴重時甚至會造成整個路段垮塌。在汛期降水較為集中，且降水一般較急，所以會損壞高速公路的構造物以及防護工程，在高填方、高路塹地段損害更為嚴重，在這些地段短時間內就會聚集大量水，使排水設施迅速達到飽和而不能發(fā)揮出應有的效果，使土體遭到?jīng)_刷、邊坡小范圍內出現(xiàn)滑塌的問題，嚴重時會掏空路基或沖毀路基，使交通不能正常進行。在設置開放式的綠化中央分隔帶的路段，在對綠化帶澆水時不可避免的會有部分水滲入路面，并通過路面滲到路基，大大降低路基的強度；在設置超高的路段，邊坡的水會慢慢滲流集中到路中，并且滲流、滲透到路面各層間以及路面和路基之間，引起路面下沉。瀝青路面產(chǎn)生裂縫是個難以根治的問題，路面開始出現(xiàn)裂縫意味著路面的破壞變得嚴重。

通常瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫最早是溫度型反射裂縫，其原因就在于冬季溫度降低，隨著溫度的降低，路基和路面都會產(chǎn)生拉應力，兩種拉應力疊加大于瀝青混凝土的允許拉應力導致裂縫的產(chǎn)生，此外裂縫還容易產(chǎn)生于橋涵與路面結合處、暗伸縮縫等地方。裂縫一旦出現(xiàn)，就會有水滲入路面，在路面各層之間流動，高速公路上有車輛通過時，就會在有限的空間內形成瞬間高壓水，進入瀝青混合材料的空隙里，漸漸的降低了瀝青和骨料間的粘結，使路面發(fā)生麻面、松散、坑槽等病害，到第二年春融，病害會加重，長此以往對路面形成破壞。一旦有水滲入路基，就會影響半剛性的水泥穩(wěn)定料的強度，尤其是在冬季為了加速雪的融化，會在路面撒融雪劑，融化了的雪滲入路面下，同樣會降低基層的強度，使基層成為松散的結構，經(jīng)過車輛的碾壓，出現(xiàn)路面波浪、翻漿等病害，在排水效果不好的挖方路段或是坡度較小的路段，這些病害更為嚴重，會在一定程度上影響高速公路的正常使用。路基自身的濕度也會影響高速公路的使用，在地下水資源豐富的地方路基強度及穩(wěn)定性會大大降低，在有些地段即便使地下水的問題得到解決，但地下水流量逐年增加，在地下水滲透的過程中會使路基軟化，降低其承載能力，在沒有支擋的邊坡外側，很容易因失去平衡而造成整個路段的垮塌[2]。

1.4 施工質量不合格

在施工過程中，由于來自各方面的原因會影響高速公路的質量。有的工程由于監(jiān)管力度不夠，使工程在設計期就出現(xiàn)問題，從根本上影響工程的質量。同時，在施工中施工人員偷工減料，造成高速公路工程存在安全隱患。此外，工程的管理工作不到位、技術的不成熟都會造成高速公路的病害，繼而影響其正常運行。

2 高速公路病害的處治方法

1)車轍。在車轍深度小于1.5 cm時可以忽視車轍的影響；當車轍的深度在1.5 cm～2.5 cm之間時應采用稀漿封層或是車轍處理箱的處理方式解決；若車轍深度在2.5 cm～4 cm之間時，車轍較深，需要將原路面面層清除掉，建立新的路面面層；如果車轍深度大于4 cm則需將路面上層以及下一結構層清除掉，然后新建路面面層。2)塊狀網(wǎng)裂、沉陷。但凡出現(xiàn)塊狀網(wǎng)裂、沉陷的病害，則需要將原路面的全部面層都清除，如果基層整體性較差，在鉆芯取樣時難以形成板體，需要將基層清除。為了盡早完成工程，降低對工程的影響，基層可以用瀝青碎石做，然后新建路面基層。3)橋面鋪裝層損壞。當橋面鋪裝層嚴重損壞時，水泥混凝土鋪裝層的鋼筋發(fā)生了銹蝕或水泥混凝土破壞，應鑿除破壞較嚴重的橋面鋪裝層，在重建時應將使用的混凝土的標號提高一級，保證具有一定的強度[3]。

3 防治的措施

3.1 采用瀝青混合料

要想防治由季節(jié)的變化引起高速公路病害可以采用SBS改性瀝青和湖瀝青，經(jīng)過相關的實驗，確定適合當?shù)貧夂虻臑r青混合材料配合比，這種混合料的施工與普通瀝青相比，應注意拌合、攤鋪的問題，并且對碾壓工藝有較多的要求。此外，瀝青瑪脂碎石混合料也得到了廣泛的使用。

3.2 加強排水

為了防治水損害應加強排水設施的建設，預防因排水不及時造成的損害；在易發(fā)生滲水的路段應設置盲溝，這樣可以將滲入的水引至路外，有效的避免路面下沉；如果路面有微小的裂縫，需要進行灌縫，起到預防的作用；在冬季適量的減少融雪劑的使用量；在條件允許的情況下路面可以使用柔性基層，以替換半剛性水泥穩(wěn)定料。在鋪設高速公路時務必要提前調查當?shù)氐牡叵滤闆r，選擇合適的方法引流或堵截，以防發(fā)生水損害。

3.3 提高施工質量

加強對施工質量的控制，不斷探索新的技術，避免因施工技術不完善而造成的質量隱患。加強施工的管理，包括對施工人員的管理以及材料的管理等，避免發(fā)生偷工減料的問題。建立完善的責任制度，一旦有問題發(fā)生，真正做到有據(jù)可查且有人負責。

4 結語

要想最大限度的保證高速公路正常運行且發(fā)揮其應有的作用，就要做好高速公路病害防治工作。高速公路的病害類型非常多，具體的處治及防治方法應該經(jīng)過相關工作人員的精心研究后，結合當?shù)氐膶嶋H情況采取與之相應的措施，全面把握每一個細節(jié)，只有這樣才能促使高速公路得以正常運行。

[1] 馬云飛.論高速公路病害處治及防治[J].科學與財富,2013,17(12):52-53.

[2] 史娜娜.高速公路工程施工中路基病害處治方法探討[J].四川水利,2013,10(5):85-86.

[3] 周繼榮.高速公路水損病害處治及養(yǎng)護措施[J].交通世界(運輸車輛),2013,2(5):157-158.

Highway diseases treatment and preventive measures

Chen Zhijun

(ShanxiHighwayDevelopmentCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Through analyzing highway diseases, the paper explores highway tracks, block-style cracking, subsidence and bridge deck paving damage and other diseases preventing methods, and puts forward preventive measures, such as applying asphalt mixture, strengthening drainage, strengthening quality management and so on, with a view to guarantee highway quality.

highway, diseases, asphalt concrete, pavement, prevention

2014-12-13

陳志軍(1980- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)06-0143-02

U418

A