公路綠道路面早期病害分析及建議*

韓波 馬溪 馬健 樊思林 李利斌

1. 怒江美麗公路綠道建設(shè)工程指揮部 云南 怒江 673200；

2. 西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 云南 昆明 650224；

3. 云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 云南 昆明 650200

引言

發(fā)展旅游業(yè)，路網(wǎng)是關(guān)鍵。堅(jiān)持把農(nóng)村公路的建設(shè)作為一項(xiàng)重要的民生工程，致力于改善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施條件，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助推鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施。積極爭取相關(guān)項(xiàng)目，不斷擴(kuò)大農(nóng)村公路網(wǎng)絡(luò)，提高農(nóng)村地區(qū)的交通水平，為農(nóng)民群眾提供更好的出行條件。近年來，為打破交通條件對旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約，全省緊跟鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略步伐，打通旅游路，發(fā)展產(chǎn)業(yè)路，接通斷頭路，高效解決了廣大群眾出行難的問題，為鄉(xiāng)村振興事業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的交通運(yùn)輸保障。該項(xiàng)目的建成對完善區(qū)域旅游交通基礎(chǔ)設(shè)施，推動(dòng)怒江大峽谷旅游資源的開發(fā)和利用，加快怒江州融入大香格里拉旅游圈的步伐，增強(qiáng)怒江脫貧致富等具有重要的基礎(chǔ)性作用。隨著廣大群眾的生態(tài)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，綠道建設(shè)作為一項(xiàng)民生工程的重要性不言而喻，它承擔(dān)并發(fā)揮著諸多生態(tài)環(huán)境及日常生活的功能，例如水源涵養(yǎng)、空氣凈化、休閑游覽、體育運(yùn)動(dòng)等，它能夠從細(xì)微處折射出該地區(qū)的舒適程度和文明程度。

該項(xiàng)目建成運(yùn)行已有1年多，由于目前公路綠道工程案例較少，相關(guān)規(guī)范尚未形成，因此有必要對其進(jìn)行調(diào)查，以供后期參考，本論文在實(shí)地病害調(diào)查的基礎(chǔ)上，對其病害進(jìn)行分析原因，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)維修，及后期的參數(shù)完善與材料選擇提供參考。

1 工程概況

本文選取的調(diào)查地點(diǎn)是小沙壩服務(wù)區(qū)（附近1km），小沙壩服務(wù)區(qū)距離瀘水市區(qū)約4.3km，是怒江“美麗公路”的重要組成部分，也是市民、游客進(jìn)入怒江大峽谷的第一站，亦是大滇西旅游環(huán)線上的新亮點(diǎn)，也是大滇西旅游環(huán)線的必經(jīng)之路。因此，小沙壩服務(wù)區(qū)游客流通量大，且因建設(shè)時(shí)間較早，具有代表性，是此次調(diào)查的最佳選擇。

小沙壩服務(wù)區(qū)全線長約2km，采用路面結(jié)構(gòu)：級配碎石基層+10cm ，C30混凝土面層厚+15cm。綠道寬4m，行車道寬7m，兩側(cè)土路肩寬35cm，綠道路面現(xiàn)狀為水泥混凝土路面，行車道路面為瀝青混凝土路面，表面均有超表層。

2 病害調(diào)查與分析

2.1 病害調(diào)查

主要采用人工檢查的方法，紅外測溫儀測量路面溫度、尺子測量面層裂縫，相機(jī)記錄病害情況。通過對該路段調(diào)查發(fā)現(xiàn)，綠道路基牢固穩(wěn)定的關(guān)鍵因素是要保證路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。對于路基和基層的牢固程度，某些情況下，可能會(huì)受到地質(zhì)條件的影響，如軟基、淤泥等。這些不良的地質(zhì)條件可能會(huì)造成施工環(huán)境惡劣，導(dǎo)致施工者為了節(jié)約成本而沒有對軟基進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿Q填，或者填料質(zhì)量不佳，換填厚度不足，分層碾壓或夯實(shí)的遍數(shù)不夠等[1-2]。這些都可能造成部分路基下沉，導(dǎo)致路基的壓實(shí)度未滿足規(guī)定的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。因此，必須重視綠道路基的施工質(zhì)量和地質(zhì)條件，以確保路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)地調(diào)研情況，該綠道面層主要存在面層裂縫、剝落、排水不暢（積水污染）、標(biāo)志磨損脫落掉色、面層溫度過高和接縫連接受損等病害問題。

圖1 病害類型

2.2 病害分析

2.2.1 開裂。該綠道面層裂縫的主要類型有面層溫度裂縫、基層反射裂縫和不均勻沉降引起的裂縫。溫度裂縫是由于溫差引起的拉應(yīng)力超過面層材料抗拉強(qiáng)度引起的裂縫。基層反射裂縫是指基層首先發(fā)生開裂后，位于該基層上方的面層在外荷載作用下，產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂。此外，上層超薄磨耗層材料自身因存在收縮、老化等問題導(dǎo)致的開裂也不容忽視。這些裂縫會(huì)形成雨水下滲的通道導(dǎo)致出現(xiàn)剝落病害產(chǎn)生。

2.2.2 排水不暢。排水工程是任何一個(gè)工程項(xiàng)目中的重中之重，排水不暢將會(huì)引起一系列連鎖病害，從而加深面層損壞。排水設(shè)施不完善或是排水設(shè)施堵塞都會(huì)引起排水不暢，未被及時(shí)排除的積水滲透到基層，會(huì)對基層承載力產(chǎn)生不利影響，從而對整體路面結(jié)構(gòu)造成危害。另外，積水蒸發(fā)滲透后，其挾帶的污染物仍留在路面造成污染，污染物可能與面層發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，從而造成面層受損。

2.2.3 路面溫度過高，舒適性下降。面層溫度過高會(huì)加速面層集料的老化，加速道路性能衰減。導(dǎo)致面層溫度過高的原因有：面層吸熱性能較強(qiáng)，而散熱性能較弱；當(dāng)?shù)貧鉁剌^高等。溫度過高可能會(huì)引起熱島效應(yīng)[3-4]，且行人的舒適性降低。

2.2.4 路面涂料脫落掉色。引起標(biāo)志磨損脫落掉色的主要原因是雨水沖刷及涂料與面層材料的結(jié)合性較差。另外，人為因素也會(huì)導(dǎo)致標(biāo)志磨損。隨著我國交通業(yè)的持續(xù)發(fā)展，交通流量不斷增長，車輛數(shù)量也在不斷增加，車速也不斷提高。在這樣的背景下，傳統(tǒng)的常溫溶劑型涂料由于其使用壽命過短（通常為3-6個(gè)月）[5]，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的需求。因此，我們需要尋找一種新型的涂料來替代它。探索開發(fā)新型耐使用型路面標(biāo)線涂料，建立耐曬指標(biāo)是新的發(fā)展方向。接縫連接受損主要是由于接縫處理材料與接縫兩側(cè)的黏結(jié)性能較差，而使接縫與兩側(cè)脫離，接縫受損，兩側(cè)路面破壞。

2.3 病害處理建議

2.3.1 路基發(fā)生不均勻沉降時(shí)面層裂縫更易產(chǎn)生，而路基的不均勻沉降更多是在路基壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定壓實(shí)度時(shí)產(chǎn)生的，控制壓實(shí)度，高填土必要時(shí)可以采用懸挑橋的形式替代。對于混凝土板切縫處有裂縫的情況，使用前應(yīng)進(jìn)行完善的養(yǎng)護(hù)防治開裂，裂縫處理前，要先將清洗干凈裂縫，待裂縫干燥后，再用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。

2.3.2 路面超表處層的剝落是因結(jié)合料黏結(jié)力不足造成的，或是在重物落入地面后沖擊產(chǎn)生的破損后，雨水入滲引起。對于增強(qiáng)混凝土路面的黏結(jié)力，需對混凝土的配合比進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制各類用料的配比量并選擇合適的骨料、強(qiáng)凝膠水、水泥，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的工藝進(jìn)行施工并碾壓充分防止骨料脫粒。在必要情況下可以進(jìn)行噴丸打毛處理，削弱在水或冰凍情況下瀝青剝落速率。

2.3.3 綠道排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工關(guān)乎整體工程建成后能否有序運(yùn)行，控制路面橫坡，做成面層排水的路面，控制其空隙結(jié)構(gòu)搭配，減少堵塞以及避免下滲應(yīng)，對排水不暢處進(jìn)行檢修，保證積水能快速排出，避免長期積水對路面造成破壞。路面溫度過高可以用聚乙二醇（PEG）作為變相儲(chǔ)能材料，摻入到瀝青混合料中，可降低瀝青及瀝青混合料的溫度敏感性，降低路面溫度。緩解熱島效應(yīng)可采用反射性路面、相變涂層技術(shù)等措施。

2.3.4 標(biāo)志標(biāo)線的涂料應(yīng)選擇與綠道面層材料結(jié)合性能較強(qiáng)的材料，且施工時(shí)應(yīng)按照材料的特性進(jìn)行施工，避免材料老化性能降低，可以通過涂層涂刷，避免進(jìn)行二次涂刷，二次涂刷會(huì)造成黏結(jié)性能變差，后期會(huì)對排水產(chǎn)生不利影響。按規(guī)范的施工方法進(jìn)行路面攤鋪，避免路面材料在施工階段老化，使后期運(yùn)行性能衰減。其中聚天冬氨酸酯聚脲涂料因其產(chǎn)品符合環(huán)保要求，快干性能良好，也被應(yīng)用到路面標(biāo)線中[6]，在耐久性、易重涂、不開裂、不易剝離、保持反光性能等方面具有較大的優(yōu)勢。

3 結(jié)束語

道路混凝土路面經(jīng)過長時(shí)間的使用及在雨水、光照等環(huán)境條件下，導(dǎo)致路面承載能力的弱化及路面裂縫、瀝青剝落等各類病害，通過對道路混凝土路面的路況調(diào)查檢測與分析，總結(jié)存在的病害原因。此外，針對公路綠道鋪裝僅根據(jù)其結(jié)構(gòu)與材料特點(diǎn)建立相應(yīng)的檢測指標(biāo)，為后續(xù)開展施工評價(jià)提供依據(jù)。