楊啟發(fā)
(都勻市農(nóng)村公路管理局)
(1)公路運(yùn)營(yíng)過程中受到行車載荷和氣候、水文地質(zhì)和施工技術(shù)等的影響,會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害。公路路面的破損會(huì)導(dǎo)致水滲入底基層,造成公路地基的不均勻沉降和坍塌等嚴(yán)重的水損事故。避免這一類嚴(yán)重的公路病害的有效途徑是及時(shí)發(fā)現(xiàn)公路病害并采取妥善的措施進(jìn)行治理。所以在進(jìn)行公路路面的養(yǎng)護(hù)和維修工作時(shí),首要的工作內(nèi)容就是對(duì)路面破損狀況的信息采集。
(2)傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法在路面損壞狀況的信息采集工作中應(yīng)用廣泛,人工調(diào)查的方式在交通量小、等級(jí)低的公路上有著很明顯的優(yōu)勢(shì),但是進(jìn)行人工調(diào)查時(shí)產(chǎn)生的封路問題會(huì)嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸,同時(shí)人工調(diào)查還存在著安全和速度以及精度不足的可能,同時(shí)其巨大的后期工作量也是很大的弊端。
(3)人工檢測(cè)首先需要進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是這種檢測(cè)方法的關(guān)鍵。進(jìn)行人工檢測(cè)之前首先進(jìn)行人員培訓(xùn),保證檢測(cè)人員能夠掌握各種公路路面損毀形式和測(cè)量方法,保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(4)之后進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)。采用小組的形式,2~3 人一個(gè)小組,沿著線路進(jìn)行,按照統(tǒng)一的損毀分類和測(cè)量方法采集結(jié)果,鑒別路面損毀類型和程度。
(5)進(jìn)行后期數(shù)據(jù)處理,把現(xiàn)場(chǎng)采集的信息整理成表格,形成能夠使用和參考的數(shù)據(jù)資料。
傳統(tǒng)人工檢測(cè)的主要弊端是不能夠適應(yīng)巨大的檢查工程量。發(fā)達(dá)國(guó)家為了解決這個(gè)矛盾開始研究車載式自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備。我國(guó)在20 世紀(jì)80年代末引進(jìn)了一套路面損壞快速檢測(cè)設(shè)備,之后又從其他國(guó)家引進(jìn)了一些設(shè)備,但是國(guó)外產(chǎn)品造價(jià)昂貴并且和我國(guó)的使用要求以及使用習(xí)慣等不相符,導(dǎo)致國(guó)外設(shè)備很難在國(guó)內(nèi)公路路面損壞檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。為了解決這個(gè)問題,國(guó)內(nèi)的相關(guān)科研機(jī)構(gòu)開始研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的道路路面狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備。自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備速度很快,但是在養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用較為困難。
(6)檢測(cè)設(shè)備的前期投入較大。進(jìn)口設(shè)備市價(jià)昂貴,普及困難,同時(shí)設(shè)備操作復(fù)雜,對(duì)操作人員的要求較高,維護(hù)費(fèi)用較大,設(shè)備中各種傳感器、光電部件是專用的高科技設(shè)備,維修和維護(hù)費(fèi)用較高,并且維修周期長(zhǎng)。
(7)坑槽和沉陷等空間識(shí)別準(zhǔn)確率低。受到攝像技術(shù)更新?lián)Q代和分析算法的限制,設(shè)備對(duì)于平面類病害的自動(dòng)識(shí)別能力很高,但是對(duì)于空間類病害,很多設(shè)備的識(shí)別能力還不能夠滿足實(shí)際使用要求。
由于以上不足,自動(dòng)化的路面損壞信息系統(tǒng)還不能夠滿足路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)要求。
(1)工程實(shí)際中也可以根據(jù)路面表面病害情況分析結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。輪跡處的龜裂和局部沉陷等被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)性病害,這些病害的產(chǎn)生和路面結(jié)構(gòu)性能的不足有著直接關(guān)系。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究,如果50%面積的輪跡存在龜裂就是路面結(jié)構(gòu)的不足,需要采取相關(guān)的補(bǔ)強(qiáng)措施。
(2)功能性能。路面功能性能從用戶角度看來主要體現(xiàn)在行車的舒適性以及安全性,公路路面破壞的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有平整度、抗滑系數(shù)等。
(1)水泥混凝土路面板使用壽命用標(biāo)準(zhǔn)軸截累計(jì)作用次數(shù)衡量。假定交通量組成由同一種軸截組成,采用水泥混凝土路面板彎拉應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算不同載荷下路面板使用壽命。水泥混凝土面板使用壽命和應(yīng)力水平之間有著很高的相關(guān)性,應(yīng)力水平增加將導(dǎo)致使用壽命下降。
(2)分析水泥混凝土路面病害的發(fā)展和使用壽命后,根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的原則,重點(diǎn)進(jìn)行防治底板脫空的防治和養(yǎng)護(hù)維修。
(3)防治底板脫空病害發(fā)展期的養(yǎng)護(hù)。做好換填料、為裂縫灌封和剝落邊角的修補(bǔ)等工作,保證每三年更換一次接縫料,防治接縫填料老化氧化造成的路面問題。
(4)板底脫空輕度斷裂發(fā)展期養(yǎng)護(hù)。采用板底壓漿,對(duì)水封效果要求較高時(shí)采用無機(jī)類壓漿材料,處治重度脫空類病害需要采用有機(jī)類壓漿材料,能夠迅速恢復(fù)水泥混凝土路面板的受力均勻。
(5)輕度斷裂災(zāi)害的處置方法。交通載荷和環(huán)境因素綜合作用下容易發(fā)生嚴(yán)重的斷裂災(zāi)害。局部換板措施應(yīng)用于小面積輕度斷裂,板底壓漿和灌封處理一般應(yīng)用在輕微裂縫造成的斷裂病害。
(1)瀝青路面裂縫填縫。
填縫主要針對(duì)縱向、橫向和塊狀等幾種裂縫形式??p寬度在6 mm 以下要清理縫隙內(nèi)雜物和松動(dòng)的邊緣,借助高壓空氣吹掉雜物,之后用砂粒式熱拌瀝青料進(jìn)行填充,搗實(shí),烙鐵封口。有些填縫工藝根據(jù)裂縫的形式因素可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。目前應(yīng)用比較廣泛的裂縫填料有熱灌式和有機(jī)硅兩種,前一種價(jià)格較為低廉,施工要求較低,第二種則有著較高的施工要求,造價(jià)也較為昂貴,一般應(yīng)用在新建公路的填縫中。
(2)瀝青路面槽坑修補(bǔ)技術(shù)。
這是一種對(duì)瀝青公路路面出現(xiàn)的坑槽、局部龜裂等問題而進(jìn)行的修補(bǔ)技術(shù),還能夠?qū)植康貐^(qū)的沉陷和滑移等病害進(jìn)行修補(bǔ)。施工首先要在待修范圍內(nèi)采用圓洞方補(bǔ)的原則畫出輪廓線,根據(jù)輪廓線開槽,清理槽地和四壁,在槽內(nèi)表面刷粘接瀝青提高穩(wěn)定性,之后填鋪瀝青混合料,高度要略高于舊路,保證壓實(shí)后能夠和原路面持平。
開槽后的填補(bǔ)方法。
①熱補(bǔ)法。首先采用破碎工具鏟除待修舊路面,之后噴灑瀝青粘接層,填充熱拌瀝青混合料,攤平壓實(shí)。
②噴補(bǔ)法。利用高壓噴射方式,混合乳化瀝青和骨料,告訴均勻的噴灑在槽中,通過高速?zèng)_擊直接達(dá)到密實(shí)狀態(tài),無需進(jìn)行再次碾壓,也省卻了瀝青拌和步驟,受氣候的影響較小。
③熱再生法。通過高效熱輻射軟化舊路面瀝青,耙松瀝青,噴灑乳化瀝青進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)再生,攤鋪壓實(shí)。
除了這些常見的填補(bǔ)方法之外還有一些具有特殊作用的方法和新方法,例如預(yù)制瀝青混合料修補(bǔ)法,預(yù)制尺寸等于開槽尺寸幾分之幾的瀝青混合塊,混合塊之間用填料補(bǔ)充,這種方法工藝較簡(jiǎn)單,密實(shí)度控制較好。
簡(jiǎn)單介紹了公路養(yǎng)護(hù)中常見路面形式的養(yǎng)護(hù)方法,研究了路面病害信息的采集方式,并對(duì)路面的評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了闡述。同時(shí)我們研究了貴州省農(nóng)村公路改造養(yǎng)護(hù)的措施,對(duì)瀝青路面和水泥路面的養(yǎng)護(hù)進(jìn)行分析后,認(rèn)為對(duì)水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)和維修首先需要對(duì)水泥混凝土路面的典型病害進(jìn)行分析,之后根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的原則,重點(diǎn)進(jìn)行防治底板脫空的防治和養(yǎng)護(hù)維修,同時(shí)在病害發(fā)生期間要做好換填料、為裂縫灌封和剝落邊角的修補(bǔ)等工作,在板底脫空輕度斷裂發(fā)展期養(yǎng)護(hù)則需要采用板底壓漿的方式處理。對(duì)于瀝青路面則的養(yǎng)護(hù)和維修則主要通過開槽修補(bǔ)法完成,通過在病害位置開槽填充填料完成修補(bǔ)。
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