高速公路路基路面病害的科學檢測及預防養護策略研究

雷 煜 林彥宇 楊 慧 何 焰 鐘利華

高速公路路基路面病害的科學檢測及預防養護策略研究

雷 煜 林彥宇 楊 慧 何 焰 鐘利華

（成渝高速公路股份有限公司成渝分公司資陽管理處，四川 資陽 641300）

在我國社會經濟不斷發展背景下，高速公路規模不斷擴大，在其使用過程中,由于外界環境因素以及車輛荷載等原因，導致公路路基路面出現病害?；诖耍疚恼{查高速公路路基路面常見病害，研究對其進行科學檢測的原則及方法，重點研究高速公路路基路面預防養護策略，以期促進我國公路事業健康發展。

高速公路；路基路面病害；預防養護

0 引言

在高速公路使用過程中，由于陽光長時間直射、水體侵蝕、長期有超載車輛在高速公上行駛以及施工不規范等因素，極易催生病害，進而影響公路正常使用，甚至威脅到人們的出行安全。因此，應對高速公路路基路面病害進行科學檢測，及早檢測存在的病害問題，并通過預防養護策略避免病害嚴重化，降低養護成本。

1 探討高速公路路基路面常見病害

目前，高速公路路基路面常見病害主要有三種，分別為：

第一，高速公路路基路面出現結構性破壞。該病害具有多種表現形式，主要有橫裂紋、網狀裂紋等，導致該病害出現的原因有三，一是公路路面整體防水性能不強，一旦遇到雨雪天氣，無法有效進行防水作業，在雨水沖刷后對公路結構造成破壞；二是長時間受到路面積水等外部水體的侵蝕，對公路材料結構造成影響，最終造成結構性破壞；三是缺乏定期、細致的養護管理工作，導致在外界溫度變化情況下公路混凝土出現收縮變化，進而引發裂縫，若是在該情況下遇到雨雪天氣，雪水會沿著裂縫下滲，進而造成嚴重的高速公路路基路面病害。

第二，車轍病害，該病害主要體現在高速公路路面上具有較為明顯的車轍痕跡，甚至存在凹陷等現象。致使該病害出現的原因主要有二，一是高速公路路面耐高溫性能較差，在夏季等較為炎熱天氣，長時間的高溫暴曬會在一定程度上軟化路面，使得車輛通行時留下車轍；二是車輛超載，或是經過的車輛超過公路路基承載范圍，從而導致車轍、凹陷出現。

第三，沉降病害。在高速公路運行過程中，極為容易出現該病害，主要原因有使用時長過久、施工不規范以及沒有對施工地質條件進行全面勘察，最終導致沉降不均這一病害的出現。其中，施工不規范主要是指路基碾壓質量不過關、施工材料填筑不合格以及壓縮系數設計存在偏差等[1]。

2 研究科學檢測高速公路路基路面病害原則及方法

2.1 科學檢測高速公路路基路面病害原則

對于高速高路養護工作，科學的檢測工作能夠及早發現隱藏病害，并在其嚴重化前對其進行處理，進而在保證公路運行質量、安全可靠性的基礎上降低養護成本。在開展該檢測工作時，為保證檢測結果的準確性和可靠性，應遵循以下原則展開：

第一，開展針對性檢測工作，在對高速公路進行科學檢測時，應結合該路段實際情況明確檢測重點，在縮短檢測時間、提高檢測效率的同時，還能夠有效降低檢測工作中投入的人力成本和物力成本，強化檢測工作的經濟性，實現養護成本的有效控制。第二，應盡量以高效的狀態開展檢測工作。由于每條高速公路日通行量均較大，高速公路路基路面科學監測工作一般在施工結束后或是正式運營過程中展開，這會影響該路段正常交通情況，為此，檢測人員應以高效的狀態開展檢測工作，力圖在短時間內完成工作，避免對交通情況造成較大影響。

2.2 檢測高速公路路基路面病害方法

在對高速公路路基路面進行病害檢測時，主要有彎沉、摩擦系數、路面裂縫、平整度以及路面破損等檢測內容，其中，彎沉檢測工作主要是對高速公路路基路面沉降相關進行檢測，平整度檢測工作主要是對路面平整情況進行檢測，保證車輛經過該路段的舒適度，裂縫檢測工作主要是對產生裂縫的原因進行檢測。在開展高速公路路基路面科學檢測工作時，大部分情況應先使用無損檢測方法，對于該方法而言，主要使用雷達探底檢測技術以及聲波檢測技術等。第一，雷達探底檢測技術主要利用高頻脈沖波發射機和外輻射電磁波天線，通過向檢測區域發射高頻電磁波并接收其反射波，分析脈沖波能量波反射傳播過程中的衰減情況，進而掌握高速公路結構情況以及公路路面厚度，明確其存在的具體缺陷。該方法屬于無損檢測方法，無需對公路進行施工即可明確病害位置及情況，對降低成本具有極強現實意義。第二，聲波檢測技術主要利用超聲波的反射和吸收原理掌握監測區域內結構情況，從而明確公路路基出現的具體病害[2]。

需要注意的是，在對高速公路路基路面進行科學檢測工作時，需要立足于高速公路實際情況，若是公路路面存在較大面積的損害，為避免損害嚴重化，應選擇雷達探底以及聲波等無損檢測技術，若是無法依靠無損檢測技術準確獲得病害信息，則需要采取破壞性檢測技術。以出現網狀裂紋的公路為例，由于導致該病害出現的原因是外界載荷超出公路路面可承受范圍，這類病害會對該路段交通情況造成影響，在該情況下，需要選擇鉆芯等具有一定破壞性的檢測方法，甚至需要挖除路面對公路路基情況進行檢測，從而發現病害原因，便于后續養護工作的有效展開。另外，檢測人員需要注意的是，根據不同的檢測內容以及病害形式應選擇不同的檢測技術，或是綜合運行幾種檢測技術，從而在短時間內準確掌握高速公路路基路面病害情況和原因。

3 研究高速公路路基路面病害預防養護策略

3.1 提高對路基路面小修保養的重視

如上所述，在高速公路運營過程中，在外部環境、前期施工不規范等問題的影響下極易導致高速公路路基路面出現病害，不僅造成一定程度上的經濟損失，還會影響通行車輛的安全性。而高速公路路基路面維修工作需要花費較長的時間成本，在此期間會對該路段以及附近交通路線的通暢程度造成影響，還需要投入較多的資金成本，為此，應對高速公路路基路面病害開展預防養護工作，首先就應提高對路基路面小修保養的重視，避免細小病害發展為嚴重公路病害。具體而言，在開展該工作時，應在公路及其沿線進行勘察和維修保養工作，修補公路路面路基出現的輕微損壞現象，夯實預防養護工作基礎，為高速公路安全、穩定運作提供有效保障。例如，在對高速公路路面進行小修保養時，應注重對路面穩定性的強化，詳細了解公路路面功能以及之前的維修養護記錄，從而避免細小危害惡化演變為嚴重的公路路面病害。而且，通過加強高速公路路基路面小修保養，能夠在降低公路養護成本的同時兼顧高速公路業主安全擔心的心理狀態，保證施工單位與業主能夠建立良好的交流關系，共同保證高速公路安全、可靠運行。另外，在開展小修保養工作時，應注重對新工藝、新技術以及新材料的研究使用，在符合施工要求的基礎上提高養護質量，縮短養護時間、提高養護效率，降低人力、物力以及財力的投入，實現質量養護的基礎上有效管控施工成本[3]。

3.2 落實局部整修，加強組織管理

為避免對交通情況造成嚴重影響，應在預防養護工作中開展局部整修工作，若是病害情況較為嚴重，可以使用全罩面方式進行整修，并加強組織管理，進一步提高養護效果和效率。具體而言，所謂局部整修工作，是指整修高速公路路基路面不完整區域，且在不破壞公路結構和性能的基礎上實現高速公路路基路面的深層次養護。在開展局部整修養護工作時，雖然具體工作區域在公路局部，但仍應立足于公路整體養護的角度開展工作，從而將局部整修作用逐漸擴展到全面養護，強化其養護效果。另外，在局部整修工作開展過程中，工作人員應對高速公路路基路面開展逐層的技術養護，保證養護工作的有效性。除此之外，在開展該養護工作時，應成立保暢工作小組加強組織管理，重點加強養護施工路段的現場安全維護工作，并根據具體施工情況和需要全面巡查養護施工路段，檢查施工安全設施和施工標志，保證其符合相關要求的同時，保證不待工、不影響車輛正常通行。與此同時，單位還應增派人員對養護施工現場進行監管，一旦發現問題應進行改正，并與轄段業主、相關單位建立聯勤工作機制，實現非常態與常態相結合，保證養護施工工作的順利展開，縮短養護時間成本和人力成本，為養護質量、現場安全、公路暢通以及成本的有效管控提供切實保障。

3.3 使用預防性養護技術，管控成本

對于高速公路路基路面病害預防養護工作而言，主要是發揮事前控制的作用，利用其前瞻性避免細小病害惡化，保證高速公路運營的安全性、可靠性。從目前高速公路路基路面病害維修養護技術來看，主要有以下幾種：

第一，霧狀封層技術。該技術主要利用瀝青乳液對高速公路路基路面的微裂縫以及孔隙進行封閉，從而對老化路面進行修復，提高公路運營安全、可靠性，延長其使用年限，為相關單位創造更大效益。具體而言，通過以噴灑的方式將改性乳化瀝青噴涂在具有細微裂縫和孔隙的高速公路路基路面上，能夠有效密封、濃縮表面，封閉細微裂縫和孔隙，避免其剝落。一般情況下，該技術往往應用于橫斷面和原路面基層均處于良好狀態僅存在輕度裂縫的高速公路路段，需要注意的是，在使用該技術時應盡量在暖和或炎熱的天氣情況下，噴涂前需要保證路面的干燥、整潔性。同時，對乳液養護時間進行控制，保證其達到三小時。

第二，稀漿封層技術。該技術主要使用乳化瀝青、粗細集料以及水等材料進行混合，再使用專門的設備及機械將混合料均勻的攤鋪在高速公路路面上，進而對路面形成保護，修復微小裂縫。其中，較為典型的就是微表處技術，該技術主要對高速公里運營過程中出現的車轍病害進行處理，提高路面抗滑性能，避免水分滲透，從而對高速公路路面老化、松散等情況進行有效預防，延長高速公路使用年限。微表處技術主要使用改性稀漿封層車將混合料攤鋪在公路路面，一般其攤鋪厚度在十到二十毫米，在降低路面氧化的同時還具有密封細小裂縫的作用，對車轍以及高速公路路面輕微的不規則進行修復，同時，還能夠強化路面顏色對比，在保證路面質量的同時改善外觀。值得注意的是，在使用該方法開展高速公路路基路面病害預防養護工作時，工作人員應立足于公路實際質量和狀況，保證混合料比例符合標準和使用要求[4]。

第三，裂縫嵌縫技術。該技術主要將以改性瀝青為主的混合料填進高速公路路基路面現有裂縫，并使用添加劑對其進行完善，從而有效修補公路裂縫，避免水分的滲透，保護公路結構。在開展該預防養護工作時，應在路面溫度較低時進行，這主要是因為物質具有熱脹冷縮的原理，當溫度較低時，路面收縮，進而裂縫變寬，從而更好進行混合料的填充，同時能夠避免填料不足的問題。通過該技術，能夠有效減緩惡化率，延長公路使用壽命。以G76廈蓉高速公路成渝段為例，灌縫采用壓力灌縫機具、專用的瀝青路面灌縫材料，以提高裂縫修補的質量。操作包括吹出裂縫的碎屑或使用一個路面鋸或槽刨切割一個儲槽，然后封填灌縫材料。灌縫通常適用于集中處理路面出現的較多縱縫、橫縫，裂縫邊緣輪廓清晰，尚未發展出支縫且處治寬度小于20mm的裂縫。裂縫分級為輕時采用清縫灌縫；裂縫分級為重時采用擴縫灌縫。擴縫灌縫時用裂縫開槽設備對準裂縫處進行開槽，開槽寬度為 15mm～20mm，深30mm左右。另外，在對高速公路路基進行預防養護時，應主要開展樁基強化工作，最大限度的弱化沉降對公路造成的影響。同時，開展高質量路基碾壓工作，保證碾壓次數的合理性以及碾壓工作的連續性和均勻性，使其密實度符合使用要求。

第四，石屑密封技術。該技術主要使用改性瀝青結合料聚合物以及石灰石等骨料，通過將其攤鋪在需要預先養護的高速公路路面上，并使用輪胎壓路機對其進行反復碾壓，從而提高高速公路路面表面摩擦力，并消除剝落、對氧化進行有效延緩，提高公路路面的整體強度，避免車轍等病害的出現，延長公路使用壽命。值得注意的是，該方法最好使用于交通量較低的高速公路路段以及結構性噪聲的路面，從而能夠有效封閉橫向、縱向的細小裂縫、避免水分侵蝕。

4 結論

綜上所述，通過對高速公路路基路面進行科學檢測和預防養護，能夠在降低公路養護成本的基礎上避免其出現嚴重病害，延長其使用年限。因此，應結合實際情況使用合適的檢測技術和養護工作，處理好業主和施工單位之間的關系，從而促進公路事業健康發展。

[1]劉志軍.壓力注漿技術在高速公路路基路面病害處治中的應用[J].四川建材,2020,46(11):157-158.

[2]楊偉華.探討在高速公路中瀝青路面病害的預防方法與解決措施[J].智能城市,2020,6(01):162-163.

[3]候勝利.高速公路路基路面常見病害及施工預控措施[J].工程技術研究,2019,4(11):52+54.

[4]鄭少鵬,張玲,張新民,等.云南高速公路服務區路面典型病害及處治方案[J].公路交通科技(應用技術版),2019,15(05):61-63.

[5]雷昀熙.高速公路養護工程路基病害問題處理施工探究[J].四川水泥. 2020,(07):43-44.

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