高速公路路面早期损坏原因及防护措施

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高速公路路面早期损坏原因及防护措施
摘要:高速公路路面早期损坏时有发生,如不及时防治,将对高速公路的使用寿命造成严重影响。

本文通过对高速公路路面早期损坏现象的分析,阐述了造成高速公路早期损坏的原因和防护措施。

关键词:高速公路混凝土路面损坏防护措施
路面基层是路面荷载的主要受力部位和承载层,其质量的好坏直接决定整体路面结构的稳定性和使用寿命。

随着我国高速公路通车里程的不断增长,由于设计、施工、运营管理、车辆通行等因素的影响,高速公路路面基层普遍存在着开裂、翻浆、拥包、坑槽等不同程度的早期病害现象,这些病害如不及时防治,将大大缩短高速公路的使用寿命,同时也对行车安全造成隐患。

1 路面损坏类型
1.1裂缝
沥青混凝土路面出现开裂,以横缝、纵缝、网状裂缝的形式出现,将层面除去后,发现水泥混凝土铺装层上也出现裂缝。

1.2翻浆
一般位于行车轮迹带位置,沥青混凝土路面发生变形,有灰白色浆液溢出,表面下凹,随着时间的延长逐渐发展为离析、松散和坑槽。

1.3拥包
路面沥青在位于行车道位置发生纵向拥起,也有部分向两侧隆起,对行车的舒适性、安全性造成很大影响。

1.4坑槽
唧浆、松散的沥青混凝土路面受到雨水冲刷和行车的强力作用,导致促集料脱落,形成坑洞,一般面积在0.5—1.0平方米左右,对行车的安全造成严重隐患。

2 路面早期损坏原因
高速公路路面一般是由水泥混凝土和沥青混凝土两种铺装层构成。

造成路面早期损坏的原因与两种物质的结构设计、施工质量、自然环境和气候以及不断增长的交通量有密切的联系,经过对日东高速公路近年来路面损坏现象调查分析,导致路面损坏的主要原因有以下几个方面。

2.1自身性质所致
不管是水泥混凝土路面还是沥青混凝土路面都具有热胀冷缩的性质,当温度变化时,路面表层产生的拉应力和底层产生的压应力都跟随变化,当拉应力大于混凝土极限抗拉强度时,就会造成路面裂缝。

水泥混凝土内部结构强度的不均匀性,在车辆荷载的反复作用下,也是裂缝产生的主要原因。

有资料显示,气温昼夜温差在–10℃—10℃时,在行车荷载的作用下,路面极易发生裂缝。

2.2施工质量管理不当所致
沥青混凝土施工级配控制不严,空隙率偏大而导致面层透水,虽然沥青路面表面的水可以通过泄水管流出,但聚集在表面的自由水不能及时排出,在行车的作用下,对沥青混凝土面层形成冲击,长期作用就会导致路面离析、松散和坑槽现象发生。

路面铺装层厚度不足,致使路面的整体性差,在车辆行驶、雨雪水、冻胀、冬溶等因素作用下,混凝土路面过早破坏。

水泥混凝土铺装层和沥青混凝土铺装层之间粘结施工质量差,水泥混凝土铺装粗糙度差,影响沥青铺装层的抗剪强度,在重车荷载作用下易造成路面局部产生变形。

混凝土路面为达到平整度要求,在混凝土凝结后又填补水泥砂浆找平,致使表面存在一定厚度的浮浆,在冻胀和行车荷载作用下导致路面的拥包和推移变形。

2.3车辆超载所致
在高速公路,由于经济利益驱使,货物车辆普遍存在超载现象,特别是我们地处矿区,载煤车辆超载更为严重。

一般公路设计荷载为轮压0.7Mpa,重车单轴14吨,实际行驶的重车轮压达0.9 Mpa,个别达到1.1 Mpa,单轴重达40吨以上,对路面造成超强负荷,极大地破坏了路面结构,大大缩短了公路的使用寿命。

3 路面防护措施
3.1施工过程中的预防措施
混凝土路面产生裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸应变值小,不足于抵抗干缩变形和温度变形所造成的破坏。

所以,为了提高混凝土的极限拉伸应变值和抗拉强度值,改善路面的抗拉能力,减少路面裂缝,就必须适当提高混凝土标号。

因为混凝土的极限拉伸值随着抗压强度的提高而提高,因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能;采用碎石配制混凝土。

因为采用碎石配制的混凝土的极限拉伸值比用一般卵石配制的混凝土提高30%左右;提高基层施工质量。

水泥混凝土路面基层应具有较高的强度、较高的密实度和较好的水稳性。

因此,在路基施工中,应严格按施工操作规程进行,做到分层填筑、分层碾压、分层测试。

使每层都要满足设计要求和规范要求;提高混凝土施工质量。

为了防止混凝土路面产生裂缝,一是在配制混凝土时严格控制水灰比和水泥用量,选择适合的集料级配和砂率;二要在混凝土路面浇注后及时用潮湿材料覆盖,防止强风和烈日暴晒。

尤其在炎热的夏季施工时,应浇完一段,养护一段。

3.2路面裂缝的养护措施
加强日常养护巡查力度,一单发现路面出现裂缝,本着―横缝横灌、纵缝纵灌、网缝网灌,有缝就灌‖的原则,及时采用普通沥青或进口灌密封胶进行灌缝,可以有效防止雨、雪水的渗入,减少路面铺装层水破坏的发生,延长路面铺装层的使用寿命。

3.3路面翻浆、松散、坑槽的养护措施
翻浆、松散、坑槽是高速公路路面损坏不同时期的表现形式,高速公路的养护强调时效性和强制性,要求养护工作一定要把病害消灭在早期的萌芽状态,即路面发生唧浆时应立即处理,处理的主要方法是在病害部位开挖一正方形或长方形的坑,把松散部分的沥青和水泥铺装层清除干净,然后在坑底和四周边沿涂刷乳化沥青,待破乳后可填补热拌沥青混合料或冷料,夯实(或碾压)成型后即可开放交通。

当开挖坑深大于5厘米时,应视情况分二层或三层填补沥青混合料,夯实完毕后还应用乳化沥青沿修补接缝进行密封处理,以防雨水的渗入。

对同一处唧浆或松散反复修补破坏的,应考虑彻底清除重新浇筑。

高速公路早期损坏现象与设计、施工、交通组成和气候条件等诸多因素相关,但只要我们严格执行高速公路管理规程,加强行车管理,加大日常巡查力度,发现病害,及时处理,争取把病害消灭在萌芽之中,就一定能延长高速公路的使用寿命,保证高速公路的畅通,为我国经济建设做出更大贡献。

参考文献
[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].人民交通出版社,2001.
[2] 王国清.公路工程质量问题及防治措施百问[M].人民交通出版社,2002.。