高速公路病害及日常養(yǎng)護探討
2013-03-15 來源：中國橋梁網(wǎng)
我國自改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，運輸市場日益繁榮，公路運輸正向著高速度、大噸位方向發(fā)展，從而也要求公路建設(shè)向高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)方向發(fā)展。高速公路建設(shè)中，所采用的路面類型分為剛性路面和柔性路面，即水泥 昆凝土路面和瀝青混凝土路面兩類．其中，瀝青路面相對于水泥混凝土路面而言，其以表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修方便、適宜分期修建等特點，在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的使用。
我國地處世界最大的歐亞大陸板塊的東部，是季候風(fēng)氣候最典型、最強烈的大陸．按照瀝青材料路用性能氣候分區(qū)，地處2—2區(qū)，即夏熱冬寒區(qū)，其夏季最高氣溫可達4O℃，冬季最低氣溫可達一40℃。這種氣候?qū)r青路面的使用具有極其不利的影響。
1、高速公路概況
京哈高速是“九五”期間國家重點建設(shè)項目，全長658 km，總投資近200億元，該高速公路起自北京市東四環(huán)路，經(jīng)河北省廊坊、天津?qū)氎?、河北省唐山、北戴河、秦皇島、山海關(guān)、遼寧省錦州、盤錦、鞍山，終點至沈陽市過境繞城高速公路。高速公路全線為6車道，設(shè)計時速為120 km．它是中國“兩縱兩橫及3條重要路段”國道主干線路網(wǎng)規(guī)劃中建成的第一條路，也是國家規(guī)劃的“五縱七橫”國道主干線中優(yōu)先實施的“兩縱兩橫及3條重要路段”的組成部分。
長余高速公路是京哈高速公路的一部分，于2002年9月通車．它是吉林省第一條省際高速公路，全線廣泛應(yīng)用了新技術(shù)和新材料，概算投資為43．23億元，總長161 km，是吉林省最長的一條高速公路。
2、高速公路運營中病害調(diào)查及其危害
瀝青混合料不屬于純彈性體，也就是說，當(dāng)荷載水平、荷載作用時間及其工作溫度發(fā)生變化的時候，瀝青混合料在其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系也會呈現(xiàn)不同的變化，有時為彈性性質(zhì)，有時呈現(xiàn)出粘塑性性質(zhì)，而在火多數(shù)情況下，幾乎同時呈現(xiàn)上述性質(zhì)。正是由于瀝青混合料的上述性質(zhì)，使瀝青路面在夏季高溫時易于變軟。經(jīng)調(diào)查顯示，長余高速局部路段夏季高溫時出現(xiàn)車轍、波浪、推移、擁包等病害；在冬季低溫時其變形能力降低，會出現(xiàn)橫向裂縫，嚴重影響其路用性能，并降低使用壽命。
2．1 裂縫的產(chǎn)生及其危害
瀝青路面在低溫時由于瀝青材料的勁度模量增大，故其強度也增大，但此時，其變形能力卻降低．氣溫下降，特別是在溫度短時問大幅下降時，瀝青路面會出現(xiàn)低溫縮裂。該開裂可分為兩類：
?。?）溫度下降而造成路面表面的開裂。這種開裂形式主要是因為瀝青混合料因溫度降低而產(chǎn)生收縮，因此，開裂往往是由面層的表面開始，而逐漸向下發(fā)展為貫穿裂縫（在芯樣上可以看出來）；
?。?）路基或基層收縮與冰凍共同作用而產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫是因為半剛性基層在失水或低溫開裂并傳遞到瀝青面層而產(chǎn)生的。低溫產(chǎn)生的裂縫大多是橫向的。路面通車初期所產(chǎn)生的裂縫的間距一般較寬。但隨著運營時間的增長，裂縫數(shù)量增加，問距變小，若雨水由裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，則會更加惡化路面的工作狀況。
2．2 車轍的產(chǎn)生及危害
車轍是路面結(jié)構(gòu)及土基在行車荷載作用下的補充壓實，以及結(jié)構(gòu)層中材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形，車轍是高級瀝青路面的主要破壞型式．瀝青混凝土的熱穩(wěn)性主要表現(xiàn)在夏季路面是否在車輛荷載的作用下逐漸形成車轍．處于45~C以上環(huán)境中的瀝青路面受交通荷載的作用最易造成較大的車轍。
不少公路通車不久就開始出現(xiàn)路面早期破壞，其中，以車轍為代表的瀝青路面的流動變形成為最常見的瀝青路面損壞現(xiàn)象之一。與路面開裂、水損害相比，車轍的危害性最大，而且維修最為困難、成本較大，已成為公路養(yǎng)護工作的重中之重。
2．3 波浪、推移、擁包
若瀝青混合料配合比設(shè)計或瀝青混合料拌和過程中所產(chǎn)生的混合料空隙率過小，瀝青用量偏多或瀝青稠度偏稀時，在夏季高溫的條件下，就會出現(xiàn)瀝青與礦料問的粘結(jié)力不足的情況，加之行車荷載反復(fù)碾壓，尤其是重型交通荷載（甚至是超載車輛），所產(chǎn)生的水平力，超過了該種情況下瀝青混合料的抗剪強度，瀝青路面表面就會出現(xiàn)上述變形。
2．4 水損害
瀝青路面成形后，在運行過程中，不可避免地要受到地面水（大氣降水；江、河、湖中和水；各種天然溝渠中的水）及地下水的影響。瀝青路面的強度主要來源瀝青材料的粘結(jié)力及礦質(zhì)集料的內(nèi)摩阻。瀝青膜裹覆集料使松散的集料成為一體，從而承擔(dān)行車荷載所產(chǎn)生的各種應(yīng)力。在瀝青路面受水的作用時，集料具有明顯的親水性（尤其是酸性集料），從而會導(dǎo)致瀝青材料從集料上剝落下來，而溫度的升高會加劇這一破壞。在這種前提下，瀝青材
料礦質(zhì)集料問的粘結(jié)強度會部分或大部分損失，從而形成水損害，其主要表現(xiàn)如松散、坑槽等。上述瀝青路面的病害雖不屬于結(jié)構(gòu)性破壞，但隨著病害進程的發(fā)展，會越來越嚴重地影響瀝青路面使用性能，令司乘人員感到不適，對車輛造成損害，增加油耗．當(dāng)出現(xiàn)惡劣天氣時，甚至?xí)T發(fā)嚴重的交通事故，造成大量的生命財產(chǎn)損失．所以，高速公路的日常養(yǎng)護對于延長其使用壽命，提高其服務(wù)水平起著不可替代的作用。
3、高速公路日常養(yǎng)護措施的綜合運用
日常養(yǎng)護是指對高速公路及其附屬設(shè)施進行經(jīng)常性、及時性、周期性和預(yù)防性養(yǎng)護與維修工作，使高速公路及其附屬設(shè)施保持完好狀態(tài)，確保其使用功能與服務(wù)水平。
日常養(yǎng)護分為日常保養(yǎng)和小型維修。日常保養(yǎng)的主要內(nèi)容包括：清掃保潔、除雪防滑、路基養(yǎng)護、橋梁與涵洞養(yǎng)護、交通設(shè)施保養(yǎng)、綠化維護和公路巡邏與檢查；小型維修的主要內(nèi)容包括：路基、路面、橋涵、沿線設(shè)施等的小型維修。
筆者在長余高速公路養(yǎng)護分公司工作期間，長余高速已投入運營超過5年，盡管設(shè)計施工環(huán)節(jié)均非常精細，期間一直進行細致的日常保養(yǎng)工作，但由于所處的自然環(huán)境和地理條件的原因，公路路面橫向裂縫間距較小，局地出現(xiàn)網(wǎng)裂．為了很好地完成養(yǎng)護工作，我們主要完成了以下工作：
?。↖）以長余管理處處長為該項目業(yè)主代表，實行項目經(jīng)理負責(zé)制，由項目總工程師負責(zé)認真執(zhí)行公路養(yǎng)護方針政策與有關(guān)規(guī)定，按計劃全面完成養(yǎng)護工作任務(wù)；
?。?）組織技術(shù)力量按照養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范，適時組織高速公路日常養(yǎng)護工程，并組織項目部人員編制年、季、月生產(chǎn)計劃；
?。?）及時而詳細的掌握所轄路段具體情況和病害情況，認真組織路況調(diào)查、橋梁調(diào)查，并進行病害評價；
（4）積極落實日常養(yǎng)護計劃執(zhí)行情況，并組織自檢及考評；
（5）熟知各種養(yǎng)護設(shè)備功能及用途，并使之處于良好狀態(tài)；
（6）遇有雨、雪等惡劣天氣，積極采取得力措施，保證高速公路安全通行；
?。?）做好高速公路巡查，日常養(yǎng)護自檢工作；
?。?）做好路基、排水設(shè)施、路面破損、橋涵等構(gòu)造物的調(diào)查工作，對損壞情況提出初步的處理對策和建議；
?。?）維修的初步方案確定后，負責(zé)編制小型維修工程施工方案；
?。?o）組織日常維護、小型維修工程的實施，負責(zé)現(xiàn)場管理，保證路況完好；
（11）做好日常養(yǎng)護資料的歸檔工作。
4、結(jié)語
筆者在長余高速公路工作期間，組織并參與了該路段的日常養(yǎng)護工作。工作實踐證明，高速公路初期投資大，事關(guān)國計民生，不僅需要認真規(guī)劃、精心設(shè)計、精心施工，更需要進行不問斷的認真而合理的養(yǎng)護。只有這樣，才能使其發(fā)揮最好的服務(wù)水平。而一個成熟的養(yǎng)護管理系統(tǒng)的應(yīng)用則會更好地提高工作質(zhì)量和效率。
