公路裂縫成因及日常養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的探討

馬陽(yáng)陽(yáng)

（駐馬店市公路工程開(kāi)發(fā)有限公司，河南 駐馬店 463000）

人們?cè)谙硎芨咚俟穾?lái)的高效和便利時(shí)，也給高速公路帶來(lái)了一定的損傷。引起高速公路路面病害的原因有自然因素、人為因素以及高速公路本身的病害，其中最常見(jiàn)的是人為和自然因素。隨著公路使用年限的不斷增長(zhǎng)，重車負(fù)載會(huì)縮短高速公路的壽命，對(duì)此，需要從多方面進(jìn)行研究探討。

1 公路裂縫成因

1.1 原材料

混凝土作為公路建設(shè)的主要原材料，主要由水泥、沙子、骨料以及一些其他材料按照一定的比例拌和而成。在實(shí)踐中，如果材料配合比、骨料質(zhì)量、含水量等不符合要求，混凝土的質(zhì)量都會(huì)受到影響。超載車輛的碾壓會(huì)破壞路面，直接導(dǎo)致瀝青結(jié)合料向路面兩旁堆積，長(zhǎng)此以往會(huì)出現(xiàn)壓縮裂縫、網(wǎng)狀小裂縫、表面坑洼隆起等病害。另外，在自然降水和除塵灑水的過(guò)程中往往出現(xiàn)殘留水，也會(huì)逐漸改變?yōu)r青結(jié)合料的強(qiáng)度，從而造成路面裂縫的出現(xiàn)。

1.2 荷載

荷載裂縫是指結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫，主要包括直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指由外荷載直接引起的應(yīng)力所導(dǎo)致的裂縫，這主要由于設(shè)計(jì)階段計(jì)算不合理或施工階段不按規(guī)范操作，導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，使用階段的實(shí)際荷載超出預(yù)計(jì)荷載等原因造成。次應(yīng)力裂縫指由次應(yīng)力導(dǎo)致的混凝土開(kāi)裂，主要是在試用階段結(jié)構(gòu)因發(fā)生與設(shè)計(jì)狀態(tài)不同的變化而產(chǎn)生的次應(yīng)力所致，比如結(jié)構(gòu)中由于一些不可避免的開(kāi)洞、鑿槽等操作產(chǎn)生次應(yīng)力等，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。此外，荷載過(guò)大會(huì)導(dǎo)致混凝土底部脫空、結(jié)合料散失、路面基層的瀝青滲水以及路面裂縫等問(wèn)題，從而使公路路面不夠平整，影響車輛的正常通行。這也是瀝青混凝土的明顯缺點(diǎn)，不過(guò)現(xiàn)實(shí)中許多施工項(xiàng)目仍以它為主要工程原料，使得車輛荷載對(duì)公路路面和影響較大，甚至引發(fā)裂縫。

1.3 溫度變化

在公路建設(shè)中，溫度變化會(huì)使混凝土受到一定程度的影響，并在形態(tài)上發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)裂縫。如果混凝土面積較大，在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)直接對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生影響。在公路建設(shè)中，有許多因素會(huì)導(dǎo)致溫度發(fā)生變化，例如晝夜更替、天氣變化、季節(jié)交替，這些都可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.4 地基沉陷

由于地質(zhì)勘查不夠精確、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)確，地基地質(zhì)差異較大，結(jié)構(gòu)整體荷載差異較大，結(jié)構(gòu)類型差異較大，建筑過(guò)程中分期建造，地基凍脹，基礎(chǔ)位于滑坡體、巖洞或活動(dòng)斷層不良地質(zhì)等原因，都有可能造成地基沉陷，而地基沉陷會(huì)對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)造成應(yīng)力，同時(shí)地基不均勻沉降也會(huì)造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力，從而引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2 路橋工程施工裂縫處理措施研究

2.1 嚴(yán)格控制原材料配合比

在路橋工程項(xiàng)目之中，通過(guò)嚴(yán)格控制混凝土原材料的配合比，能夠有效降低路橋工程施工裂縫的產(chǎn)生。施工作業(yè)人員要根據(jù)路橋工程混凝土等級(jí)，合理確定其配合比，綜合考慮到路橋工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，包括各項(xiàng)不確定因素，對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整。另外，在混凝土配合比當(dāng)中，作業(yè)人員還要合理控制鋼筋材料質(zhì)量，為了避免出現(xiàn)負(fù)筋，可以結(jié)合負(fù)筋直徑，對(duì)鋼筋馬鐙位置進(jìn)行調(diào)整，并采用墊塊進(jìn)行加固處理。在混凝土澆筑前，要認(rèn)真測(cè)試每個(gè)鋼筋的支架是否穩(wěn)定，保證保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)進(jìn)入到公路工程當(dāng)中的各項(xiàng)施工作業(yè)材料，要對(duì)其進(jìn)行全方面檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一系列的科學(xué)檢驗(yàn)之后，確定該材料是否符合具體的施工要求，如果材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，要立即摒棄，重新購(gòu)買質(zhì)量合格的施工作業(yè)材料。

2.2 合理選擇處治技術(shù)

在高速公路路面養(yǎng)護(hù)施工中，必須做好以下工作。1）路面縱縫處理。縱向裂縫是常見(jiàn)的高速公路路面病害。處理路面縱縫的過(guò)程中，首先應(yīng)該做好裂縫的清理工作，保證裂縫內(nèi)部不存在雜質(zhì)。然后采用挖補(bǔ)法對(duì)路面縱縫進(jìn)行處理。這里需要特別注意的是，為了保證銑刨的深度和均勻性，應(yīng)逐層銑刨。2） 路面接縫處理。為了保證路面接縫處理效果，在處理接縫時(shí)要注意在結(jié)構(gòu)層之間設(shè)置好銜接點(diǎn)，然后再進(jìn)行處理。銜接點(diǎn)位置的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮設(shè)備的承受范圍。在碾壓施工過(guò)程中，一般大型設(shè)備很難做到一次性碾壓到位，因此為了保證碾壓質(zhì)量，必須采用人工作業(yè)的方式加以輔助。如果處理接縫的施工材料為瀝青，那么必須保證瀝青灑布均勻，另外還應(yīng)保證防水層與路面結(jié)構(gòu)層連接緊密，只有這樣才能有效避免積水浸入，以提高路面結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

2.3 精準(zhǔn)確定處理范圍

幾乎所有的路面裂縫處理都會(huì)涉及到銑刨作業(yè)。只有精準(zhǔn)地確定裂縫處理范圍，才能保證裂縫處理效果。銑刨過(guò)程中，要遵循寧大勿小的原則。一旦路面發(fā)生沉降，路面縱橫坡就會(huì)發(fā)生變化。為了防止這類問(wèn)題產(chǎn)生，應(yīng)仔細(xì)測(cè)量行車道和超車道，通過(guò)計(jì)算，確定最佳的裂縫處理長(zhǎng)度以及實(shí)際的施工范圍。

2.4 加強(qiáng)荷載控制

在公路使用過(guò)程中，若荷載過(guò)大而得不到及時(shí)處理就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)重破壞公路結(jié)構(gòu)，從而影響公路的強(qiáng)度和剛度。因此，在載荷設(shè)計(jì)時(shí)要從實(shí)際出發(fā)，保證混凝土的設(shè)計(jì)荷載滿足實(shí)際需求，最好大于實(shí)際荷載，確定施工中所需的鋼筋種類和數(shù)量，確保公路結(jié)構(gòu)荷載值合理，有效規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2.5 加強(qiáng)溫度控制

首先，根據(jù)混凝土配合比及環(huán)境溫度，借助先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，科學(xué)、動(dòng)態(tài)地預(yù)測(cè)混凝土溫度，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)混凝土進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)。其次，根據(jù)溫度預(yù)測(cè)結(jié)果，科學(xué)地確定混凝土澆筑時(shí)間，盡量避免因溫度變化過(guò)大而引起混凝土裂縫。最后，加強(qiáng)混凝土內(nèi)外部溫度的監(jiān)測(cè)，記錄溫度變化數(shù)據(jù)，防止裂縫的產(chǎn)生。

2.6 路面養(yǎng)護(hù)

1） 日常養(yǎng)護(hù)。每年都要對(duì)高速公路的各種組成部分連帶附屬的設(shè)施進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，目的在于保持良好的狀態(tài)，良好的狀態(tài)可以保證高速公路的運(yùn)作和服務(wù)順利進(jìn)行。日常養(yǎng)護(hù)的主要工作項(xiàng)目包括路面的清掃、輕微損壞的修補(bǔ)、高速公路兩邊綠化的修剪、寒冬季節(jié)路面的除雪和鏟冰、緊急處理中斷交通等。2） 定期養(yǎng)護(hù)。定期養(yǎng)護(hù)的目的和日常養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容不同，定期的養(yǎng)護(hù)工作規(guī)模更大，其工作內(nèi)容包括設(shè)施的改進(jìn)和更換、路面的更新和修復(fù)、路面標(biāo)語(yǔ)的修補(bǔ)、涵洞內(nèi)設(shè)備的修復(fù)等。

2.7 做好設(shè)計(jì)工作，提高耐久性

在公路設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)確保在不同階段的受力部位與受力情況，盡可能減少橋面損耗。由于受不同因素的影響，橋面設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)很難完全一致，極大地影響到的使用壽命，為此需要全面提升相關(guān)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，防止施工裂縫的出現(xiàn)。其次，在進(jìn)行公路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)單位必須把握好整體和細(xì)節(jié)的關(guān)系，清晰地認(rèn)識(shí)到氣候變化、地質(zhì)條件、使用年限、車輛荷載、交通狀況等對(duì)公路設(shè)計(jì)的影響，從而確保公路的使用壽命。再次，應(yīng)制定健全的公路設(shè)計(jì)理論系統(tǒng)。為從根本上提高公路設(shè)計(jì)的可靠性與精確性，設(shè)計(jì)單位應(yīng)基于健全、科學(xué)、完善的公路設(shè)計(jì)理論系統(tǒng)，逐步加大對(duì)公路設(shè)計(jì)工作的動(dòng)態(tài)監(jiān)管力度，保證公路設(shè)計(jì)工作的有序開(kāi)展。

2.8 車轍和推移的防治

1） 最主要的是選擇合適并達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)行施工。根據(jù)目前高速公路路面病害修復(fù)施工技術(shù)的發(fā)展，通常在車轍和推移病害問(wèn)題治理的層面選用表面粗糙、嵌擠功能好的材料，還有含蠟量比較低的瀝青作為主要的施工材料。2） 除了材料的選擇，在人為防護(hù)層面，高速公路管理機(jī)構(gòu)可以限制在溫度偏高天氣時(shí)高速公路上車輛的行駛數(shù)量、通過(guò)車輛的載重情況，通過(guò)強(qiáng)制管理，最大限度地對(duì)高速公路路面進(jìn)行保護(hù)。3） 修復(fù)車轍時(shí)，采用小型銑刨機(jī)械的4cm 處，寬為整個(gè)車道的寬度，然后進(jìn)行病害路面的重新鋪筑，達(dá)到路面平整的目的。在瀝青路面發(fā)生不穩(wěn)定層時(shí)，要將病害路面拉毛后再重新進(jìn)行路面的鋪設(shè)。利用骨架嚴(yán)密的材料配合瀝青混合材料鋪設(shè)高速公路路面，可以提高路面高溫下的穩(wěn)定性，進(jìn)一步減少車轍和推移等病害的產(chǎn)生。

3 結(jié)語(yǔ)

在公路建設(shè)過(guò)程中，混凝土裂縫是一種十分普遍的現(xiàn)象。導(dǎo)致混凝土裂縫出現(xiàn)的原因有很多，一旦出現(xiàn)裂縫就會(huì)使結(jié)構(gòu)物抗?jié)B能力和使用性能大大降低，使混凝土材料的耐久性降低，進(jìn)而影響到公路的承載能力。因此，相關(guān)人員要對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行深入分析，及時(shí)采取有效措施進(jìn)行裂縫治理，從根本上減少混凝土裂縫病害的出現(xiàn)。