李樹林
(南京市高淳區公路管理站,江蘇南京 211300)
近年來,我國公路工程不斷擴大建設規模、逐漸增加修筑里程,在環境條件與使用情況等多方面因素的影響下,較多公路呈現顯著的病害問題,加重了道路維修與養護的作業任務。公路養護技術的選擇與應用需要結合水泥混凝土路面的實際情況、性能條件,如溫度應變力、溫度變化情況等,確保維護與養護處理的實效性。
在高溫天氣條件下,公路工程施工使用水泥混合料,會存在處于流動狀態下的水泥結合料,會逐漸加大水泥骨料間的空隙,將帶動混合料內部形成流動的材料,改變路面結構,是形成車轍與發生路面塌陷等事故的主要誘導因素。在公路工程實際施工過程中,路面接縫會帶來作用力,導致傳力桿的位置逐漸出現偏移現象,固定端、滑動端均難以自行伸縮。若未將適宜的套子加裝在脹縫傳力桿上,將遺留較多孔徑較大的縫隙,會透過孔隙流入絲織物、砂漿等雜物,阻塞縫隙或拉裂、擠碎位于接縫一側的良好板體。
混凝土黏結力較差是導致水泥混凝土路面出現質量問題的主要原因之一,當公路承載較大的壓力作用時,會使路面接縫出現分裂、破碎等現象,增加行車的安全隱患。混凝土黏結力較差體現在多角度,如傾斜的壓力未均勻分布,導致接縫兩側出現剪壞現象,路面逐漸發生損壞。公路交通車流量較大時,公路內部應將傳力桿設置在橫向縮縫處,若破裂的接縫面積較大、程度較深,傳力桿的束縛作用緩慢消失,公路相鄰位置的混凝土板會逐漸分離,難以保持原有的平衡狀態,影響上方車輛與人員行車安全[1]。
夏季高溫時段是公路工程路面出現接縫問題的高發期,在環境溫度等因素的影響下,水泥路面與大氣之間易形成熱交換效應。如果高溫天氣持續時間較短,水泥混合材料的導熱性能不高,導熱系數較低,公路水泥路面內部的溫度升高,也難以與大氣環境之間產生熱交換。如果高溫天氣持續時間較長,會增加道路結構的黏彈塑性,導致混合料出現嚴重的形變。
持續的高溫時間越長,產生的形變越大,形成道路車轍、公路路面質量下降與長時間持續的高溫作用緊密相關。施工人員應避免出現接縫問題,在正式的施工過程中采取相應的防護措施,準確把握公路出現的脹縫位置,并擺正施工設備。在夏季時段內,需要對填縫作業進行重點關注,逐步填平道路上水泥混凝土路面板[2]。
相較夏季時段,冬季時期的板面較低,如果采用水泥混凝土混合材料澆筑公路路面,應使用鋸縫適當處理地面。施工人員應明確把握相關的作業標準,以實際的地理環境與氣候條件等情況確定施工時間。如果天氣溫度較高、炎熱多風、早晚氣候溫度差異較大,混凝土板面可能會受高溫度差、高濕度差的作用影響,形成強度較高的內應力,使板面呈現程度較深的裂縫。應適時采取有效的養護手段,精準檢測公路工程水泥混凝土路面的實際強度,確保其符合設計強度的標準等級要求。
針對同一混凝土試件,應開展核驗作業,明確其各方面質量情況達到規范后,再開放交通。為了縮短公路工程水泥混凝土路面竣工到開放的時間,在施工過程中,可將適量凝固試劑加入水泥混凝土中,并攪拌均勻,融合凝固試劑后,將顯著縮短混凝土凝固需要的時間,完成鋪筑作業的3~5 h后,公路工程的路面可達到相應的強度標準,為交通的提前開放提供基本保障[3]。
部分位于縣鄉、農村地帶的公路路面,出現水泥面板拱起的現象較為嚴重,道路兩側缺乏良好的排水系統,排水溝位于旁邊道的外部位置,難以發揮其保護作用。在冬季時段雨雪天氣下,雨水、雪水等難以及時向溝內順利排放,在其長期滯留的過程中,將滲透公路混凝土路面的面板縫隙。路基在常態化的潮濕狀態中,易出現形變現象,因浸泡產生質量問題,如果持續時間較長,會出現地面下陷等情況。
(1)龜裂。
水泥作為堿性材料,水泥干燥過程散發熱量,針對水泥面板的養護問題,應結合實際情況仔細分析其龜裂原因。若水泥路面的原始結構出現問題,如裂損、開裂等,可能是天氣溫度、承載強度過大、外部振動強等導致。在恢復龜裂的水泥層時,可優先采用石膏材料,并進行封堵處理。
公路路面施工過程中,使用了過多的水泥材料,待水分大量蒸發,內部干燥后,會出現程度較深的龜裂,應合理控制抹灰處理程度,有效避免其出現龜裂問題。
(2)積水。
混凝土板面下存留滲水后,會順著路面的橫坡,流向不同方向的輔道。輔道的灰土有阻力形成,缺少相應的渠道引導積水流向道路兩側的邊溝中。在公路工程的設計階段,應充分考慮縣鄉、農村等區域的積水問題,設置適宜的引水渠道,避免公路表面滲入過多積水[4]。
路基施工水平影響道路的建設質量,不標準、不規范的施工操作,是導致質量低劣、存在嚴重安全隱患的關鍵因素。在實際施工過程中,工作人員為了加快作業進度、提高施工速度,違反了工程施工的規范要求,使路基的建造質量不符合設計標準。強度、密度不符合預期規劃的具體要求,將削弱公路路面的穩定性、承載能力,在其正式投入使用且后,易出現沉降問題,為過往車輛帶來安全隱患。除此以外,若使用路拌法的施工方式,人為操作水平會影響其實際作業效果。在制作二灰碎石混合料時,未均勻拌和,將導致后期道路出現質量問題[5]。
工作人員應減輕公路工程的維修與養護壓力,重點關注施工問題的解決方案,施工單位應嚴格把控建設階段各施工環節的作業效果,避免安排專業水平不夠、缺乏責任意識的施工人員,相關單位應合理把握施工進度,做好道路基礎的建造工作,避免出現公路混凝土板面拱起的問題[6],保證公路行車安全。
公路工程的道路路面養護施工,應在夏季進行作業,適宜的溫度條件有利于施工人員鏟除路面上存留的波浪、擁包、泛油等。冬季時段與春雨時段內,路面的破損與裂縫等可在第一時間內得到修補與整理,使其在修復后可恢復正常狀態。在重新灌縫的過程中,應做好預先的清理工作,徹底清除之前使用的灌縫用料、水泥殘渣等,再將需要填縫的位置重新裁割[7]。
在開展灌縫作業時,可采用聚氨酯材料,確保路面經過灌縫處理后,達到密實與飽滿的效果。路面脹縫的重新處理需要經過處理過程,在現存的路面縫隙內,普遍會殘存混凝土材料或未清除干凈的硬木板等,需要施工人員應采取相應的措施,全面剔除原有縫隙中殘留的剩余混凝土或硬木板雜質等,更換不符合質量要求的塑料泡沫與軟木。為了阻斷不符合要求的排水,應秉承路面上少積水、不積水的基本原則,針對具體情況開展有效處理。在分類斷板的過程中,可先清理部分嚴重破碎的斷板材料,如果斷板的破碎情況不嚴重,可優先選用聚氨酯等材料,對其進行灌縫處理,可得到較好的黏合效果。
在科學技術飛速發展的時代背景下,先進技術是提高公路工程養護治理水平的重要動力源。水泥混凝土路面投入正式使用后,應避免其在早期階段出現損壞,可引入板壓漿技術,以板面的設計情況與可能出現的損壞問題為出發點,制定針對性的優化方案,科學把控板面的實際損壞程度。除此以外,可使用養護設備,當前公路工程中機械作業方式的應用較為廣泛,多樣化機械設備的應用率不斷提高,良好的養護設備具有高效、機動性、方便等優勢特點,對公路養護效率的提升有顯著幫助,可達到更高的公路道路養護水平[8]。將信息化技術引入并應用到公路交通量的觀測、路況調查等作業環節中,可實現對公路使用情況的動態管控,加強養護作業的針對性、時效性,以獲取的精準技術性能指標,精準分析路面的實際承載能力。
以公路養護技術為核心的病害預防是道路管理的重點工作內容,應改變被動養護的發展局面,需要從公路設計、施工、病害處理等多方面,尋求有效的優化路徑,提高公路路面的質量水平。