王昌軍
(湄潭縣交通建設(shè)發(fā)展中心,貴州 遵義 564100)
農(nóng)村公路作為廣大農(nóng)民的致富路、幸福路,是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的基石。雖然由于各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,公路交通發(fā)展存在一定差別,但在幅員遼闊的廣大農(nóng)村進(jìn)行“村村通”公路改造的偉大壯舉,為億萬(wàn)農(nóng)民改善生產(chǎn)生活狀況、實(shí)現(xiàn)脫貧致富創(chuàng)造了條件。農(nóng)村公路從原始的土路、砂石路,變成了水泥路、柏油路,農(nóng)村面貌和農(nóng)民生產(chǎn)生活條件得到了根本性轉(zhuǎn)變。農(nóng)村公路是連接城鄉(xiāng)的紐帶,其重要程度不言而喻。然而,在農(nóng)村公路的使用和維護(hù)過(guò)程中,仍然存在一些問(wèn)題。其中,公路日常維護(hù)養(yǎng)護(hù)和病害整治的問(wèn)題隨著公路使用年限的增長(zhǎng)而變得更加突出,這些問(wèn)題危及農(nóng)村公路的使用以及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,必須引起高度重視并給予妥善解決。
裂縫是農(nóng)村公路中較為常見(jiàn)的一種病害。公路出現(xiàn)裂縫會(huì)導(dǎo)致雨水通過(guò)縫隙滲入內(nèi)部,破壞公路工程的路面和路基,降低公路承載力和強(qiáng)度,其破壞力會(huì)逐步加劇,甚至可以達(dá)到影響農(nóng)村公路的安全運(yùn)營(yíng)的程度。裂縫類(lèi)型有縱向型、橫向型和網(wǎng)狀型三種形式。
縱向裂縫是指裂縫方向與道路中心線平行的裂縫。縱向裂縫成因:地下水位下降、路基自重和重載車(chē)作用,部分地基產(chǎn)生不均勻沉降,路基發(fā)生滑動(dòng)將路面拉裂,進(jìn)而出現(xiàn)道路縱向裂縫。路面材料與使用要求不符,或路面材料與當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件不相適應(yīng),也會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫。
橫向裂縫是指裂縫方向與道路中心線呈直角的裂縫。橫向裂縫有兩種類(lèi)型:一種是荷載型裂縫,主要是行車(chē)荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。在車(chē)輛荷載作用下,半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力,如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度,則基層底部會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂,影響瀝青面層,進(jìn)而出現(xiàn)橫向裂縫。另一種是非荷載型裂縫,即以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,主要是施工工藝不當(dāng)或材料不合格材料引起的。
網(wǎng)狀裂縫是指縱向和橫向相互交錯(cuò)的裂縫。通常情況下,網(wǎng)狀裂縫的間距在40cm 以上,寬度在1mm以上。網(wǎng)狀裂縫中還含有不規(guī)則的、塊狀的裂縫。網(wǎng)狀裂縫的成因主要是路基和基層出現(xiàn)不均勻沉降,整體工程強(qiáng)度下降,或者面層材料在長(zhǎng)期的使用中老化。
目前已有的幾種典型的變形類(lèi)病害,如沉陷、車(chē)轍、波浪擁包等。沉降是由路堤頂部豎向位移較大引起的一種路面沉降變形。在車(chē)輛荷載下,因?yàn)r青面層的部分強(qiáng)度不夠,造成了較大的縱向位移,進(jìn)而造成了瀝青面層的裂縫。車(chē)轍是一種特殊的瀝青路面故障,它是由于天氣、載荷等原因引起的,導(dǎo)致了路面構(gòu)造層的強(qiáng)度不夠或者物質(zhì)的不穩(wěn)定所引起的一種變形引起的。另外,由于長(zhǎng)時(shí)間的加載,由于路面與路面之間的黏附性下降,當(dāng)瀝青面層與基層黏結(jié)力降低時(shí),會(huì)產(chǎn)生推移,推移嚴(yán)重時(shí)就會(huì)產(chǎn)生波浪擁包。目前,我國(guó)公路上的超限運(yùn)輸現(xiàn)象日益增多,在眾多重載重復(fù)作用下,尤其是在車(chē)輛起動(dòng)和制動(dòng)頻率較高的十字路口,極易出現(xiàn)波浪擁包的現(xiàn)象。變形類(lèi)故障的發(fā)生,不但會(huì)降低道路的使用品質(zhì),還會(huì)對(duì)道路的交通安全造成威脅。
公路表面出現(xiàn)松散類(lèi)病害也屬于一種較為普遍的公路病害問(wèn)題。瀝青混凝土路面投入使用后,其面層的油層會(huì)逐步剝落,其與面層的結(jié)合性能會(huì)隨使用年限的增加而下降,長(zhǎng)期服役將不可避免地產(chǎn)生微小的空穴,空穴逐步擴(kuò)展將嚴(yán)重降低瀝青混凝土路面的綜合性能,使骨料分散。這是一種必然趨勢(shì),提高工程建設(shè)質(zhì)量、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)維修,及時(shí)對(duì)局部出現(xiàn)的松散問(wèn)題進(jìn)行更新處理,能夠延緩其老化報(bào)廢速度,保證通行安全性。
稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)(見(jiàn)圖1)是一種常用的農(nóng)村公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是將瀝青骨料、乳化劑、水和特殊的添加劑,根據(jù)農(nóng)村公路的各項(xiàng)參數(shù)確定配比,配制成稀漿,然后將稀漿均勻地鋪展在路面面層上,經(jīng)自然風(fēng)干硬化形成一種薄層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)道路的修復(fù)和保護(hù)。該技術(shù)成本低,操作簡(jiǎn)便,可解決路面老化、松散等問(wèn)題,減少局部損壞、開(kāi)裂等問(wèn)題對(duì)公路整體性能的影響,提高農(nóng)村道路的抗?jié)B性能和耐磨性能。稀漿封層養(yǎng)護(hù)工藝分為細(xì)漿封層、中漿封層和粗漿封層三種。實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)路面的實(shí)際破損狀況,采用合適的稀漿封層法,合理確定材料級(jí)配與添加劑品種,保證稀漿材質(zhì)性能,保證養(yǎng)護(hù)效果。

圖1 稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)
瀝青就地?zé)嵩偕夹g(shù)(見(jiàn)圖2)可實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊瀝青材料的回收利用,具有節(jié)約、環(huán)保等特點(diǎn),該技術(shù)目前已在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。

圖2 瀝青就地?zé)嵩偕夹g(shù)
微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)(見(jiàn)圖3)是一種較為成熟的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)是通過(guò)配制專(zhuān)用瀝青混合料,采用單層攤鋪施工或雙面攤鋪施工方式,對(duì)路面進(jìn)行覆蓋修復(fù)的一項(xiàng)養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)具有開(kāi)放交通快、施工周期短、抗滑能力和抗磨耗能力好等優(yōu)點(diǎn),能夠有效修補(bǔ)公路車(chē)轍,且不會(huì)對(duì)排水造成任何干擾。并且,采用微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù),不會(huì)出現(xiàn)塑性形變,可以提高公路的使用年限,確保其運(yùn)行的可靠性、安全性和穩(wěn)定性。該技術(shù)可以有效應(yīng)對(duì)路面變形、松散及裂縫等病害,有非常廣闊的適用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。在具體應(yīng)用中,所采用的主要施工材料包括乳化瀝青、礦物填料及添加劑等。施工時(shí),一定要嚴(yán)格按配比進(jìn)行混合料拌制,施工過(guò)程中需要對(duì)周?chē)南鄬?duì)濕度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控,將其保持在50%以下,以保證養(yǎng)護(hù)效果。

圖3 微表處養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)
在水泥混凝土和高級(jí)別的瀝青公路上,通常采用超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)技術(shù)(見(jiàn)圖4)。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)是必須利用攤鋪機(jī)輔助操作,對(duì)瀝青和改良乳化瀝青混合料進(jìn)行噴射,再利用鋼輪壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行碾壓。該技術(shù)應(yīng)用不僅可以延長(zhǎng)公路的使用年限,還可以改善公路的降噪和抗滑能力,維持公路的滲透能力,有利于公路的運(yùn)行安全。

圖4 超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)技術(shù)
荷載作用引起的各種交通事故在我國(guó)的農(nóng)村公路中比較常見(jiàn),為了從根本上解決這些問(wèn)題,必須采取相應(yīng)的防治和維護(hù)手段,如采用事前養(yǎng)護(hù)方法[1]。以往的公路養(yǎng)護(hù)以事后養(yǎng)護(hù)為主,不利于公路質(zhì)量和安全性的提升。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是指在沒(méi)有出現(xiàn)明顯缺陷前,對(duì)公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、加固的一種方法。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,必須對(duì)農(nóng)村公路的普遍和典型病害情況有完整的認(rèn)識(shí),并對(duì)各類(lèi)病害問(wèn)題的成因進(jìn)行把握,這樣能更加高效地進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù),防止病害加重。在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理工作中,要對(duì)農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)施工方案、圖紙及竣工文件等相關(guān)數(shù)據(jù)展開(kāi)研究,全面了解農(nóng)村公路的使用等級(jí)、施工技術(shù)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等,進(jìn)而對(duì)農(nóng)村公路在正常交通狀況下的使用壽命、養(yǎng)護(hù)頻次和養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行預(yù)估。
由于我國(guó)的農(nóng)村公路長(zhǎng)時(shí)間處于惡劣的氣候條件下,特別是下雨時(shí),若公路的排水系統(tǒng)不健全,會(huì)導(dǎo)致公路發(fā)生嚴(yán)重積水。積水浸漬對(duì)農(nóng)村公路有很大的危害,在浸漬的公路上,雨水會(huì)通過(guò)裂縫進(jìn)入路基,從而導(dǎo)致路基的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,引起路基離析,降低路基的壓實(shí)度,這也是農(nóng)村公路發(fā)生塌陷的一個(gè)主要原因。在養(yǎng)護(hù)管理工作中,應(yīng)注意優(yōu)化排水設(shè)施,能夠及時(shí)將雨水排出公路之外,預(yù)防路面積水對(duì)公路造成損害,從而避免發(fā)生塌陷等問(wèn)題。可從改進(jìn)鋪裝材質(zhì)性能、提高鋪裝密實(shí)度、減小鋪裝材質(zhì)的孔洞等方面入手,使雨水進(jìn)入鋪裝后無(wú)法穿透鋪裝材料,自動(dòng)流到路肩,通過(guò)排水系統(tǒng)迅速排出,保證農(nóng)村公路處于相對(duì)干燥的條件下,避免路面損壞[2]。
在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工作中,建立一套行之有效的巡查檢查制度至關(guān)重要,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。巡查檢查過(guò)程中,除了以視覺(jué)檢查路面是否有裂縫、沉降和坑槽等明顯病害,還要使用檢測(cè)技術(shù)對(duì)公路強(qiáng)度等要素參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。有些病害在早期階段肉眼難以發(fā)現(xiàn),因此經(jīng)常性的全面檢查是必要的,以便及早發(fā)現(xiàn)和有效治理問(wèn)題。如果不能及早發(fā)現(xiàn)和治理病害,會(huì)對(duì)未來(lái)的使用造成不利影響。一旦發(fā)生大面積破壞,修復(fù)費(fèi)用將大大提高。因此,進(jìn)行周期性檢查時(shí),要注重及時(shí)養(yǎng)護(hù)和維修。農(nóng)村公路路面的車(chē)輪痕跡問(wèn)題時(shí)常被忽略,但實(shí)際上這是一個(gè)很重要的問(wèn)題。農(nóng)村公路缺陷調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,如果不及時(shí)處理車(chē)輪痕跡問(wèn)題,該問(wèn)題會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,最終會(huì)演變成路面裂縫等問(wèn)題。因此,需要通過(guò)周期性檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施,以避免問(wèn)題擴(kuò)大[3]。
為了提高農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量,需要增加專(zhuān)門(mén)的養(yǎng)護(hù)人員,并加強(qiáng)對(duì)他們的培養(yǎng),使其具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、全面的技術(shù)能力和高水平的專(zhuān)業(yè)素質(zhì),能夠勝任養(yǎng)護(hù)工作。此外,養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),能夠積極接受公路養(yǎng)護(hù)維修新理念、新技術(shù)和新工藝,如綠色維護(hù)理念與技術(shù)、機(jī)械化維護(hù)理念與技術(shù)等。
在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,積極運(yùn)用新技術(shù)、新工藝,能夠提升公路養(yǎng)護(hù)效果、降低養(yǎng)護(hù)成本,進(jìn)而更順利地完成農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)任務(wù)[4]。為此,農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)單位需要根據(jù)實(shí)際情況,有計(jì)劃地推進(jìn)技術(shù)教育,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才。養(yǎng)護(hù)單位可以與高校合作,對(duì)農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn),定期舉辦培訓(xùn)班和交流會(huì)等,促進(jìn)養(yǎng)護(hù)人員提高專(zhuān)業(yè)能力。此外,可以通過(guò)舉辦專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)講座,邀請(qǐng)相關(guān)公路養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士向農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)人員介紹當(dāng)前國(guó)際上道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的最新進(jìn)展。這樣可以幫助其更新知識(shí)、熟練運(yùn)用相關(guān)技術(shù),進(jìn)而更好地提高農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工作成效[5]。
目前,我國(guó)農(nóng)村在用的水泥混凝土公路、瀝青混凝土公路和路橋過(guò)渡段,大多已服役多年,許多公路出現(xiàn)了不同程度的病害,有的早已進(jìn)入大修期。所以,在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理中,必須給予維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作足夠的重視。從制度建設(shè)、隊(duì)伍建設(shè)、信息化建設(shè)等方面加強(qiáng)農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)建設(shè),積極應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝、新措施等,為農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工作注入新動(dòng)力,促進(jìn)農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工作向現(xiàn)代化發(fā)展方向發(fā)展。