分析公路裂缝成因及日常养护关键技术

2020-05-11 06:09苏根栓
甘肃科技纵横 2020年3期
关键词:预防措施

苏根栓

摘要:国省干线公路投入使用后,会因为自然因素、材料因素以及施工等因素影响,出现不同程度、不同大小的裂缝,会对公路性能与使用产生直接影響。鉴于此,公路养护单位加大了对裂缝问题相关内容的研究,通过合理处理手段,保证公路性能、质量。本论述以某工程实例为例,通过对公路裂缝成因的分析,对日常养护关键技术展开全方面解读,旨在掌握裂缝问题形成原因,做好公路养护与裂缝预防的各NT作。

关键词:国省干线;养护关键技术;预防措施;公路裂缝;气候温度

中图分类号:U418.6文献标志码:A

区域经济快速发展,对交通运输业发展形成了有效带动,工程建设与养护要求也不断提高。在此环境中,裂缝形成原因以及养护技术成为养护单位关注重点,各项学术研究也在不断进行。通过综合分析来看,裂缝形成原因较为复杂,公路所在环境、气温变化以及行车荷载等,均可能是诱发裂缝问题形成的原因。为对公路裂缝问题展开深层次探讨,本论述以某国省干线公路某路段裂缝问题为例,对相关内容展开深入分析。

1工程实例

某国省干线公路某路段,全长235km,途径山区,道路建设受到了山地地形的直接影响。全线共配置了3个服务区和适量加油站。整体路面以沥青混凝土路面为主,地区气候变化较为明显,四季分明,公路很容易会受到积雪或雨水的影响。经检查发现,全路段在不同位置出现了不同大小的裂缝,对道路使用性能以及使用寿命形成了直接影响,需要展开科学治理。

2裂缝形成原因分析

经过研究发现,本次路段出现裂缝问题成因主要集中在以下几个方面。

2.1气候温度

因为本次工程路面类型为沥青混凝土路面,受到气候温度的影响较大,温度下降幅度会对裂缝分布密度以及产生数量形成一定影响。在温度不断下降过程中,沥青混凝土会在温度变化作用下发生收缩,在面层对基层拉应力超过混凝土最高抗拉强度时,路面便会产生一定量的裂缝,且这些裂缝会随着温度下降而出现不断变宽的状况。在昼夜温差较大环境中,也可能会因为温度变化会产生裂缝。

2.2施工材料

施工材料是造成裂缝问题的主要原因之一,路基夯实材料、路面构成材料等,均可成为裂缝产生的诱发原因。其中路面材料不合格多是因为水泥密度不足所造成的,如果材料密度不足,会直接造成材料体积缩小的状况,会诱发路面塌陷等问题。同时地基土质水分蒸发或土质松软、分布不均等状况,也会造成基层裂缝。此外,若材料质量不达标,也会增加基层裂缝问题发生可能性,需要做好控制。

2.3施工技术

国省干线工程施工要求较为严格,施工单位需要严格按照设计方案展开各段施工。但因为国省干线总体长度较长,经过区域综合条件并不相同,可能会因为天气条件或地质条件等因素影响,而出现更改设计方案的情况,此时如果施工团队没有根据设计方案展开操作,基层结构密度没有达到预期要求,就可能会造成基层强度不足,会直接引发裂缝问题。同时,施工团队综合水平有限、人员施工操作不规范等原因,也会预埋下较大的安全隐患,增加裂缝产生风险。

2.4行车荷载

国省干线流通量相对较大,公路所承受荷载也相对较高,超载现场经常发生。在荷载的长期作用下,公路承受极大压力,开始出现裂缝、老化等问题,需要展开科学养护。

2.5地基与地质条件

工程所在地区地质条件以及地基,也是造成裂缝问题的原因之一,其中以软土地基最为明显。如果施工段存在软土地基,很容易出现地基沉降、地质水分过高等问题,会使建造公路或使用公路出现裂缝、不均匀沉降等问题。同时,部分路段存在硬壳层,需要做好软土地基、非软土地基连接处理,如果此环节施工出现问题,也会造成地基沉降以及地基开裂状况,会直接影响路面质量。

3日常养护关键技术与裂缝预防措施

3.1养护关键技术

运用合理技术展开裂缝修复,可在有效延缓裂缝再次拓展的同时,保证来往行驶车辆安全。目前较为有效的裂缝修复技术,以压浆技术以及贴缝技术等技术为主。

3.1.1压浆技术

压浆技术处理方式较为简单,在公路工期养护中应用较为广泛。在具体施工时,在裂缝位置展开插管注浆施工,完成裂缝灌注。注浆所使用材料多以特殊工程材料备注,像环氧树脂等。施工人员在裂缝处设置注浆嘴设备,展开环氧树脂灌注,通过压浆挤压方式,完成裂缝修补。

3.1.2贴缝技术

贴缝修复技术主要以修补剂应用为主,在路面展开使用,具有良好的再生作用。在具体展开贴缝处理时,通过对灌缝机、橡皮锤以及痕迹笔等设备的运用,逐步展开修补任务。首先运用痕迹笔展开施工位置标记,做好杂物清理,确保环境清洁程度;其次运用变频螺旋式高压热喷机对裂缝内湿气展开处理,应用修补剂、灌缝机(如图1所示)展开灌缝修补,覆盖纤维布,展开灌缝位置养护;最后运用橡皮锤实施气泡清理,保证裂缝处理效果以及路面平整程度。就目前技术应用实践来看,技术应用具有养护操作简单、施工耗时短以及黏附性强等方面的优势,值得广泛推广。

3.1.3开槽灌缝技术

与灌浆技术相比,该项技术整体操作相对较为复杂,在施工流程以及施工工艺方面都有着较高的要求,一般技术多用于纵横向裂缝处理。具体施工时,运用开槽机(如图2所示)对裂缝公路周围展开开槽处理,并及时进行垃圾清理以及环境保护等一系列工作,为后续灌缝机使用奠定良好基础。完成上述步骤后,需要运用灌缝机展开密封胶灌注施工,在此过程中,需要保证密封胶温度,应在其温度达到相应数值后,再展开灌注施工。完成施工后,需要再次对道路展开养护,且要在完成道路养护后再开放道路进行使用。此种技术应用虽然具备良好的裂缝修复效果,却存在着工程量较大且对施工环境要求较高的问题,整体成本投入数额较大,对技术应用形成了一定限制,还需要不断进行优化与改进。

3.1.4沥青路面再生技术

此技术是公路路面裂缝养护新型技术,通过对纳米材料以及高分子活化物质的科学运用,展开路面性能修复,确保其可以再次满足路用性能各项要求。就技术原理来看,技术应用最关键点为沥青材料再生,通过对技术的科学运用,可将相应物质充分渗透到细微裂缝、沥青层孔隙之中,能够诱发两者产生相应化学反应以及物理反应,浸润激活老化沥青,可使沥青重生再次达到相应标准要求。

3.2裂缝预防措施

实施日常养护过程中,施工单位不仅要运用各种有效技术,对已经出现的裂缝问题展开处理,同时还要结合路面具体情况,科学展开相应预防措施,达到降低路面裂缝发生可能性的目标。

3.2.1注重施工材料质量

由于施工材料质量是诱发裂缝问题的主要原因,所以施工单位需要做好材料管控,首先需要对施工材料质量严格检查,从材料采购开始,严格加强质量检测与管控,以求材料质量能够达到相应标准要求;其次注重施工原材料检验,及时筛选出不合格材料,并做好材料储存与管理,与施工规划形成有效配合,减少不必要成本投入;最后做好施工材料应用控制,按照地质条件和施工现场环境做好材料运用,保证材料使用质量。

3.2.2完善公路路面設计

公路设计合理性是保证公路建设质量的重要举措,在正式展开设计前,需要做好地质以及气候温度等情况调查,应在展开综合分析之后,逐步展开细节化设计,以求达到最佳工程设计效果。在具体实施设计过程中,一方面需要做好断面几何尺寸以及路面结构组合等基础性设计,另一方面需要着重做好路面设计优化,科学选择沥青表面涂抹材料,利用材料性能降低水对于路面的破坏,并做好路面排水系统设计,强化排水功能,保证路面结构层稳定性以及强度,进而降低水灾害以及其他因素对于路面的破坏,减少裂缝发生概率。

3.2.3合理展开裂缝预处理

运用技术手段实施纵向、横向裂缝处理是较为有效的裂缝控制手段,可实现对裂缝问题的有效控制。在具体进行裂缝预处理过程中,需要按照裂缝宽度,选择科学手段实施技术处理,以求达到最佳处理效果。同时在展开材料摊铺前,多数不会出现纵向接缝,此时如果运用半幅摊铺技术,需要在纵向接缝处预留下特定缺口,并要防止在此处展开碾压施工。如果对横向裂缝展开处理,建议运用平接缝手段进行施工。

3.2.4注重施工质量管控

施工质量管控也是预防裂缝有效手段之一,实施施工质量控制过程中,一方面需要做好人员培训,提升人员施工技能及操作规范性,做好质量风险点识别与处理技术教育,保证整体施工团队水平;另一方面增强公路施工管理力度,运用制度方式将施工质量要求落实到实处,为工程施工以及施工管理提供有效指导。

4结束语

鉴于公路裂缝危害,国省干线公路养护部门需要加大对裂缝问题的研究与管控力度,在对裂缝成因展开深层次研究的基础上,以成因为引导,对裂缝控制预防措施以及养护技术展开科学编制,确保所设计方案可操作性以及针对性均能达到相应标准要求,养护技术各项功能可以得到充分性发挥,进而实现对路面的有效养护与保护,确保潜在隐患可以得到及时消除,公路使用寿命能够得到切实延长,从而达到预期目标,实现对国省干线公路的高质量运行。

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