高速公路橋面鋪裝早期破壞原因及治理方法分析

文/謝亮

1 前言

隨著高速公路的運(yùn)載量逐步增大，對公路的承載力提出了挑戰(zhàn)。由于許多大型車輛流通以及公路本身的構(gòu)造、施工原因，造成高速公路早期遭到破壞。我們要探究這些原因并逐步研究出相應(yīng)的解決方案，以提高高速公路的使用壽命。

2 高速公路橋面鋪裝層作用

公路的質(zhì)量受外界影響很大，而鋪裝層可以削弱一系列外界因素對高速公路的影響，其中包括風(fēng)吹日曬、車流量大的壓力作用，另外還可以減弱車輛對公路表面的磨損作用。借助鋪裝層，可以很好地維護(hù)高速公路，減少外界對公路的破壞以及日后維修、保護(hù)的費(fèi)用和時間耗費(fèi)，避免發(fā)生交通事故，保證人們的生命安全，因此高速公路的橋面鋪裝層十分重要[1]。但是由于公路特有的構(gòu)造原因，會對橋面鋪裝層造成破壞，比如橋面的結(jié)構(gòu)層，因為公路鋪裝層由瀝青混凝土構(gòu)造而成，這就說明其存在小的縫隙，雖然經(jīng)過了十分規(guī)格的壓實作用，但還是免不了造成自然侵蝕，日積月累就會對高速公路的鋪裝層造成破壞。另外，橋面的防水層相較鋪裝層來說更具有延展性，它的柔韌性會破壞結(jié)構(gòu)層次傳遞的連續(xù)性，所以當(dāng)車流量大，且經(jīng)過車輛的碾壓，就會造成公路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)松散，對高速公路鋪裝層產(chǎn)生破壞。

3 高速公路橋面鋪裝早期破壞的原因

3.1 設(shè)計原因

高速公路鋪裝層的設(shè)計要與實際相符，綜合考慮所修建公路的環(huán)境特征，要充分尊重現(xiàn)實因素，在對現(xiàn)場進(jìn)行認(rèn)真考察后做出科學(xué)的、細(xì)致的設(shè)計方案。此外，設(shè)計方面出現(xiàn)問題，可能是由于設(shè)計師未對現(xiàn)實狀況考慮周全，且缺乏實際經(jīng)驗，僅憑理論知識就對現(xiàn)場施工條件做出規(guī)劃，從而造成了不符合高速公路質(zhì)量要求的結(jié)果。高速公路通行車輛很多，各種車型的車輛都會通過，并對公路鋪裝層造成影響[2]。當(dāng)車輛出現(xiàn)緊急剎車或長期堵塞時，對公路產(chǎn)生壓力，進(jìn)而造成對公路的破壞。在這樣的情況下，施工人員就要在橋梁的主體上多加鞏固，加大保護(hù)力度，減少車輛對高速公路鋪裝層的破壞。另外，設(shè)計某些方面的不合理也會對高速公路產(chǎn)生影響，設(shè)計要做到與公路的鋪裝層結(jié)構(gòu)相一致；反之，則會縮短公路使用年限。因為公路結(jié)構(gòu)層的構(gòu)造不一樣，使得各自之間欠缺連續(xù)，所以當(dāng)外界環(huán)境和車輛對公路產(chǎn)生影響時，就會造成鋪裝層的錯位、扭曲情況。

3.2 構(gòu)造原因

高速公路的內(nèi)部構(gòu)造會對公路鋪裝層產(chǎn)生影響。第一種是橋面板剛度不足。橋面板是支撐受力的主要部分，當(dāng)受到外部極大的壓力時，橋面板的剛度與這個壓力不相符合，就會造成公路斷裂、遭到破壞，所以增加鋼筋數(shù)量而減小橋面板厚度的做法是不科學(xué)的，在以后的實踐中要避免這樣的做法[3]。第二種是黏結(jié)弱的情況，由于高速公路要承受巨大的壓力值，所以工作人員要保證公路的每一部分都可以黏結(jié)緊密，使之成為一個整體，如果出現(xiàn)黏結(jié)不緊致，就會使得表面出現(xiàn)縫隙和脫皮現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行構(gòu)造的時候，要保證交界面的干凈，這樣方便連接、黏合，也就不會削弱混凝土的作用，使得混凝土發(fā)揮強(qiáng)有力的支撐作用。第三種是負(fù)彎矩的影響，在某些特定橋梁的形體上，外界荷載會對其本身造成十分重要的影響，這樣的構(gòu)造就會產(chǎn)生負(fù)彎矩，不斷拉扯橋體，從而削弱承載力，出現(xiàn)裂縫甚至是斷裂，降低使用年限，破壞高速公路的質(zhì)量。第四種是防水層的影響，因為防水層與其他結(jié)構(gòu)相比具有柔韌性，相對來說沒有那么結(jié)實，所以當(dāng)受到大的壓力時，就會產(chǎn)生一個向外延展的力量，逐漸使公路內(nèi)部產(chǎn)生縫隙，慢慢縫隙變大產(chǎn)生斷裂，對公路造成影響。

3.3 施工原因

在施工中出現(xiàn)問題不及時解決也會對公路造成破壞。第一種是鋪裝層的厚度問題，鋪裝層是經(jīng)受外界壓力的關(guān)鍵部分，需要具備大的承載能力，所以相關(guān)工作人員要保證鋪裝層的厚度。如果鋪裝層厚度不夠、與設(shè)計有出入、梁表面高出設(shè)計標(biāo)高，就要進(jìn)行及時的修整。在修整的時候要嚴(yán)格控制各個機(jī)構(gòu)之間的連接和用量，不能使公路出現(xiàn)受力不均、各個層面結(jié)構(gòu)失調(diào)的狀況。如果在施工階段沒有處理好這些問題，那么自然鋪裝的承壓能力欠佳，就會造成對高速公路的破壞。第二種是關(guān)于混凝土的使用問題，在高速公路的鋪設(shè)中，混凝土是必不可少的部分，所以對于混凝土的選擇要格外慎重，要選擇質(zhì)量高且符合要求的混凝土，按照標(biāo)準(zhǔn)對混凝土的原料、配比進(jìn)行設(shè)置，保證其可以發(fā)揮充分的支撐和抗壓作用。在混凝土中為了使其發(fā)揮干縮作用，工作人員會按一定比例添加水泥，如果添加過多，會造成水熱化大，使混凝土抗拉的強(qiáng)度削弱。當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)大的拉力時，混凝土由于不具備相對抗的拉力，就會出現(xiàn)開裂等情況，對高速公路造成破壞。

3.4 外界原因

在對高速公路的破壞原因中，外界因素也占據(jù)重要位置。首先，在施工完畢之后，為了保證公路的強(qiáng)度，相關(guān)工作人員要對高速公路進(jìn)行保護(hù)，等其中的結(jié)構(gòu)功效都可以穩(wěn)定發(fā)揮的時候再通車；反之，如果過早投入運(yùn)行，就會對公路進(jìn)行破壞，不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。其次，車輛的沖擊以及過大的車流量也會影響高速公路的鋪裝層，尤其是在高低交界面不平整的地方，對于高速公路鋪裝層的破壞會更大。高速公路過早通車會使脆弱的地方先行受到破壞，之后隨著時間的推移，公路會逐漸擴(kuò)大開裂，從而使得整個公路都受到破壞，這樣的后果是不堪設(shè)想的，所以要及時的維修公路，以免造成更大的破壞[4]。

4 高速公路橋面鋪裝破壞的治理方法

4.1 科學(xué)完善設(shè)計方案

為了保證高速公路的質(zhì)量，設(shè)計人員一定要做好前期任務(wù)，將設(shè)計工作做到位。設(shè)計時要充分考慮現(xiàn)實情況，進(jìn)行現(xiàn)場考察，做到科學(xué)設(shè)計，符合標(biāo)準(zhǔn)，要在現(xiàn)場考察的基礎(chǔ)上計算出高速公路的恒載量，并根據(jù)實際情況在合適范圍內(nèi)可以有超出或小于此恒載量的情況。只有嚴(yán)格把控負(fù)載量、精密計算負(fù)彎矩數(shù)值，才可以充分發(fā)揮承載的作用。另外，還要保證設(shè)計與實際的高速公路的各個結(jié)構(gòu)的連接是一致的，高速公路內(nèi)部會存在多個結(jié)構(gòu)層次，不同結(jié)構(gòu)之間需要做到有效黏合，否則再受到?jīng)_擊就會產(chǎn)生開裂，因此在設(shè)計的時候要考慮這一方面，與現(xiàn)實符合，充分考慮現(xiàn)實情況。

4.2 提升鋪裝層的修補(bǔ)以及鋪裝層強(qiáng)度

由于各種原因使得高速公路的鋪裝層受到破壞，工作人員要及時進(jìn)行修補(bǔ)。首先，一定要知悉破壞的地方，并盡可能露出受到破壞的部位，將其中破裂、空隙處進(jìn)行填充和黏合。對于破壞的地方要進(jìn)行清理、鑿毛，確保受損部位是干凈的，在保證了干凈之后，再進(jìn)行下一步的工作。其次，進(jìn)行檢查，避免有一絲疏忽而導(dǎo)致再次受到破壞而開裂。另外，就是要增強(qiáng)鋪裝層的剛性，鑒于高速公路本身的結(jié)構(gòu)特質(zhì)，橋梁部分為梁板，這種結(jié)構(gòu)的劣勢在于相互之間的連接性不是很緊密，當(dāng)受到拉力和沖擊力時，極易受到破壞，會造成部分之間的裂縫，使得本身黏合性不好的結(jié)構(gòu)開裂程度加大，對高速公路造成破壞。由此，工作人員要加強(qiáng)鋪裝層的剛性，增加鋪裝層的厚度，以保證各個結(jié)構(gòu)之間的連接性，同時還可以對鋼筋進(jìn)行加固，擴(kuò)大鋼筋的直徑范圍，使鋼筋對于鋪裝層有足夠的支撐和保護(hù)作用。

4.3 對鋪裝層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)

橋面鋪裝補(bǔ)強(qiáng)宜采用鋼筋網(wǎng)與鋼纖維混凝土，由于高速公路會受到極強(qiáng)的壓力，可能在薄弱處受到?jīng)_擊，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生彎曲、斷裂，那么在維修的時候添加可以這樣的材料，使這些問題得到解決，并增強(qiáng)高速公路鋪裝層的抗壓能力，減小外部壓力對于公路的沖擊，削弱外部影響。此外，由于高速公路內(nèi)部的防水層具有柔韌性，且混凝土在一些特定條件下會發(fā)生開裂，為了解決這些問題，可以在混凝土中摻配聚丙烯纖維。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合高速公路鋪裝層發(fā)揮作用的原理，早期的破壞原因包括設(shè)計、構(gòu)造、施工和外界原因，這些原因的綜合作用會使高速公路易受到破壞，產(chǎn)生重大安全隱患，對人們的生命財產(chǎn)安全造成影響。因此，應(yīng)逐步改善這種局面，研究影響高速公路質(zhì)量隱患的原因所在，并積極探究解決的策略，以延長高速公路的使用壽命，保證高速公路的質(zhì)量，促進(jìn)我國交通建設(shè)事業(yè)及高速公路的發(fā)展，從而降低交通事故發(fā)生率，為人民造福。