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公路路面常见病害及日常养护措施

作者

王腾

镇沅公路分局 云南 普洱 665000

摘要:本文详细探讨了公路路面的常见病害类型及其成因,包括裂缝、车辙、坑槽、松散、沉陷和泛油等,并针对这些问题,提出了相应的日常养护策略。通过加强预防性养护、提高施工质量和材料质量、加强日常巡查和监测等手段,可以有效降低病害发生的概率和程度,延长公路使用寿命。同时,本文还强调了加强施工人员培训和管理、采用先进的检测技术和设备的重要性,为公路路面的日常养护提供了全面的指导和实践依据。

关键词:公路路面;病害类型;成因分析;日常养护;行车安全

随着我国经济与社会的迅猛进步,公路交通流量急剧攀升,车辆承载重量持续加重,这对公路路面的品质提出了更为严苛的标准[1]。然而,在实际运营中,公路路面会遭受多重因素的联合影响,从而引发多种损害现象。这些损害不仅损害了公路的外观与使用效能,还可能成为交通安全事故的诱因,对民众的生命与财产安全带来风险。因此,强化公路路面的日常维护管理,迅速识别并处置病害,对于确保公路的安全顺畅通行至关重要。

1 公路路面的基本特征

公路路面是铺设于公路路基之上,专为车辆行驶设计的层叠式结构体,其职责在于承载行车重压、抵御车轮磨损,并保持路面平整。从构造视角审视,公路路面主要由面层、基层及垫层三大部分构成[2]。面层作为直接与车辆接触的部分,需承受巨大的垂直力、水平力及冲击力,同时还要经受雨水侵蚀与气温波动的考验。因此,面层需展现出更高的结构强度、刚度、防水性能及温度稳定性,同时表面还需具备良好的平滑度、粗糙度及耐磨性,常用材料涵盖水泥混凝土与沥青混合料等。基层扮演着路面结构的承重角色,主要吸收车辆竖向荷载,并将面层传递的力分散至垫层或土基,故基层同样需具备充足的强度与刚度。尽管基层受自然环境的影响较面层为小,但仍需具备一定的水稳定性,防止因水分渗透导致软化变形,进而损害面层。垫层则主要负责调节土基的温度与湿度,分散基层及底基层所受荷载,以减轻土基承受的应力,预防变形,确保路面结构在服役期间的稳定与安全。修筑垫层所用的材料无需极高强度,但要求具有良好的隔热、防水性能,常用的有砂、砾石、炉渣、石灰土、炉渣石灰土等具备良好透水性或稳定性的材料。公路路面的各个结构层相互配合,共同承担着行车荷载、保持路面平整和延长公路使用寿命的任务。

2 公路路面常见病害

2.1 裂缝

裂缝是公路路面常见的损害类型,依据其形态可分为横断裂缝、纵向开裂、网状裂纹及龟甲状裂缝等。横断裂缝大致垂直于道路中心线,其成因主要包括温度引发的收缩、半刚性基层反射效应或车辆荷载累积导致的疲劳开裂;纵向裂缝则与行车方向平行,主要是由于路基压实度不均匀、路面摊铺时接缝处理不当或地基不均匀沉降等原因引起;网裂和龟裂则是由于路面材料老化、水损害或超载车辆反复作用导致路面结构破坏而形成[3]。

2.2 车辙

车辙是公路路面在长时间重载交通作用下形成的永久性带状凹槽,对路面的使用性能和行车安全构成显著影响。其成因复杂,主要包括施工时沥青混凝土压实度不足、热稳定性不高以及基层强度不足等。压实度不足导致路面材料在荷载作用下易于发生塑性变形;热稳定性不高则使路面在高温环境下更易软化,加剧车辙的形成。若基层强度欠缺,则难以稳固支撑上层构造,致使路面整体承重能力减弱。车辙现象不仅损害了路面的平滑度,还可能削弱路面的防滑性能,提升行车时的侧滑危险性。

2.3 坑槽

坑槽是公路路面常见的局部破损现象,表现为路面材料脱落或基层破坏导致的明显凹陷。其成因多样,包括路面材料长期暴露于自然环境下的老化、水分渗透引起的水损害、超载车辆对路面的过度碾压,以及施工过程中的质量控制不严等。坑槽不仅影响路面的平整度,减少了驾驶的舒适性,还可能构成行车安全的潜在威胁,特别是在高速行进或不良气候环境下,容易使车辆失去控制,最终诱发交通事故。

2.4 松散

松散是公路路面的一种严重病害,表现为路面材料间的粘结力大幅下降,导致材料脱落或变得松散[4]。其主要原因涵盖沥青材料的老化、沥青与骨料间粘附性欠缺,以及施工时的质量控制不达标。松散的路面材料在车轮的不断碾压下易于被移除,逐渐演变成坑洼,或加剧路面的全面损耗。

2.5 沉陷

沉陷是公路路面因路基或基层局部下沉而形成的明显凹陷,是路面结构稳定性的重大威胁。其成因多样,包括路基压实度不足导致的土壤压缩变形、地基土壤性质差异或地下水活动引起的不均匀沉降,以及排水系统失效导致的路基长期浸泡软化。沉陷不仅显著降低路面的平整度,还可能引发路面结构的整体破坏,如裂缝、断裂等。

2.6 泛油

泛油现象表现为沥青浆体从路面内部溢出,形成局部黑亮的斑面,是公路路面的一种常见病害。其主要成因包括混合料中沥青用量过多、沥青稠度过低,以及施工过程中的操作不当,如摊铺、压实不均匀等。油渍渗出不仅损害路面的视觉美感,更关键的是会削弱路面的防滑能力,提升行车风险。此外,持续的油渍渗出还会促使路面材料加速老化,缩减路面的服役期限,加大维护费用。

3 公路路面的日常养护措施

3.1 裂缝处治

裂缝是公路路面常见的损害形式,迅速且有效的修复对于维护路面完整性和行车安全至关重要。面对宽度较小的裂缝(一般不超过5mm),可通过灌注热沥青或乳化沥青的方式进行处理。处理前,为确保灌缝材料能紧密黏附,必须先彻底清除裂缝内的杂物与灰尘。随后,将预热充分的沥青或乳化沥青灌注进裂缝,灌注深度应达到裂缝大约三分之二处,之后铺撒一层石屑或粗砂并加以压实,以增强其耐久性。针对宽度超过5mm的较宽裂缝,更适合使用沥青砂或细粒式沥青混合料来填充,同样需经过压实步骤,保证填充物的紧密无隙。面对网裂或龟裂等严重病害,采用乳化沥青稀浆封层或增加沥青混合料上封层是更为恰当的修复手段[5]。若裂缝病害源于基层强度不足或水稳性差,则需先进行补强设计,再重做面层,从根本上解决问题。

3.2 车辙处治

车辙病害的处理需根据其严重程度采取不同的措施。对于轻微车辙(深度通常小于10mm,且基层与路面连接性保持良好),可采用热烘、耙松、补充材料、填平等方法进行局部修补。具体操作时,先对车辙区域进行预热处理,使其软化,随后用耙松工具将表面材料松散,补充适量的沥青混合料,再进行平整和压实,以恢复路面的平整度和承载能力[6]。对于深度大于10mm且基层与路面连接性差的重度车辙病害,则需采用更为彻底的刨除重压方法进行补救。首先,使用专用机械刨除损坏的沥青层,并彻底清除杂物和浮沉,确保基层的清洁和稳定。然后,重新铺设与原路面设计相匹配的沥青混合料,并经过严格的碾压工艺,确保新铺设层的密实度和平整度,从而恢复路面的整体性能和行车安全。

3.3 变形养护

3.3.1 坑槽修补

坑槽修补是公路路面养护中的重要环节。在进行坑槽修补时,首先需精准界定损坏区域,将其挖成规则的矩形或正方形坑槽,确保四壁垂直且与中心路面线保持平行或垂直,以便于后续的回填和压实工作。随后,彻底清除病害部分的废物及残渣,确保坑槽内部干净无杂质。在基层和坑槽的四壁上均匀涂满粘层沥青,以增强回填材料与基层的粘结力。采用与原始路面铺设材料相近或匹配的混合料进行回填作业,旨在保持修补区域在色彩、纹理及性能上与原有路面的一致性。在回填步骤中,必须维持混合料的温度不低于既定标准,施工时应从坑槽边缘缓缓向中心区域推进,同时选用恰当的压实设备执行压实操作,以保证压实质量满足相应公路等级的规范,进而复原路面的平整度及承载能力[7]。

3.3.2 沉陷处治

针对公路路面不均匀沉降问题,需依据实际情况制定相应处理方案。若基层与土基稳固且仅面层受损,可采取局部修复面层措施,以恢复路面平整与行车舒适。对于路基存在的坑洼、沟槽等引发的局部沉降,应先彻底清除缺陷区域,随后运用碎石、干砌石或浆砌片石等硬质填充材料密实回填,保障路基稳固性[8]。回填作业结束后,再进行面层铺设,以重建路面整体构造。若沉降源于高含水量、大孔隙的软土地基或含有机质的粘性土层,则需采取更为根本的土壤置换方法。根据软层的厚度,确定换土处理的深度,然后采用符合要求的土壤材料进行回填,确保路基的强度和稳定性。

3.4 松散处治

对于因沥青稠度低、用量偏少或嵌缝料散失而导致的麻面或松散病害,可采取局部修补的方法。首先,收集松散的路面材料,并彻底清除路面上的杂物和灰尘。然后,在松散区域喷洒适量的沥青,以恢复材料的粘结力。接着,均匀撒上石屑或粗砂,并进行压实处理,以增强路面的耐磨性和耐久性。针对因油温过高引发的沥青老化、粘结力丧失导致的松散问题,需彻底清除松散区域,直至暴露出稳固的基层部分。随后,按照路面设计的要求,重新铺设面层材料,并确保新铺设层的密实度和平整度。对于因沥青与酸性石料粘附不良而造成的松散病害,同样需要将松散部分挖除。在重做面层时,应选用碱性石料,或掺入剥离剂、增粘剂等添加剂,以提高沥青与石料之间的粘附力和路面的水稳性。

3.5 泛油处治

针对公路路面的泛油病害,需依据其严重程度实施不同的治理措施。对于轻微油渍渗出情况,可在高温时段,均匀撒布3至5mm的石屑或粗砂,并通过压路机或人工轻压,使撒布材料嵌入路面孔隙,吸收多余沥青,恢复路面防滑性能。对于面层油量过多且已形成软弱层的严重油渍渗出路段,首先需撒布一层10至15mm的碎石,用压路机强制压入路面,稳固路面结构。待路面稳定后,再分批撒布5至10mm的碎石,借助行车碾压成型,进一步吸取多余沥青,增强路面的耐久与稳定。进行油渍渗出治理时,务必精确把握治理时机,通常在高温季节操作。撒布材料应遵循行车方向,先粗后细,每次撒布量宜少,保证撒布均匀,避免堆积或留白[9]。同时,严禁使用含粉粒的细材料,以防影响路面的稳固与耐久。

3.6 加强预防性养护

在公路路面的养护管理中,加强预防性养护工作至关重要。这不仅包括对已出现的病害进行及时处治,更重要的是通过定期检查、检测和分析公路路面的使用状况,及时发现并处理潜在病害。预防性养护工作涵盖多个方面,如定期对路面进行清扫、保洁,确保路面干净整洁,减少杂物对路面的磨损;加强排水系统的维护,确保路面排水畅通,防止水损害的发生[10]。同时,对裂缝等轻微病害进行早期修补,防止病害扩展;对车辙等严重病害进行预防性加铺或补强处理,提高路面的承载能力和稳定性。

3.7 提高施工质量和材料质量

为了从根本上减少公路路面病害的发生,必须高度重视施工质量和材料质量的提升。在施工环节,必须严格按照设计要求和施工规范进行操作和控制,确保每一个施工步骤都达到标准。同时,加强对原材料的检测和验收工作,确保所有使用的材料质量均符合相关要求,从源头上保障路面的耐久性。此外,应主动引进并运用前沿的施工技术和装备,以提升施工效率与质量层级。借助技术创新力量,持续优化施工流程,缩减施工环节的误差与瑕疵。并且,加大对施工人员的培训力度与管理强度,提升其专业技能与责任感。

3.8 加强日常巡查和监测

为了及时发现并有效处理公路路面的病害问题,加强日常巡查和监测工作显得尤为重要。首先,应建立健全的巡查制度和监测体系,明确巡查人员的职责区域和巡查频率,确保巡查工作的全面性和及时性。在巡查过程中,应采用先进的检测技术和设备,如无人机巡检、智能传感器等,对公路路面的使用状况进行实时监测和分析[11]。通过收集和分析数据,可以及时发现路面的异常情况,为后续的处治工作提供依据。同时,建立病害数据库和预警机制,对可能出现的病害进行预测和预警。通过对历史数据的分析和挖掘,可以总结出病害发生的规律和趋势,为预防性养护提供科学依据。对于巡查和监测中发现的问题,应及时处理并采取相应的措施进行处治或预防,确保公路路面的安全和畅通。

4 结语

公路路面的普遍问题对公路使用效能及行车安全性构成了重大挑战。为确保公路的顺畅运行及延长其使用期限,必须强化对公路路面的日常养护管理。本文探讨了公路路面的基本特征、常见病害类型及其成因,并提出了相应的日常养护措施。通过加强预防性养护、提高施工质量和材料质量、加强日常巡查和监测等工作,可以有效降低病害发生的概率和程度,提升公路耐用性,为民众创造更安全、顺畅、舒适的公路出行条件。同时,也需要不断研究新技术、新材料和新方法,以应对日益增长的交通需求和更加复杂的自然环境挑战,推动公路养护事业的持续健康发展。

参考文献

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