公路路基路面施工常见病害及其及处理措施研究

(整期优先)网络出版时间:2019-11-21
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公路路基路面施工常见病害及其及处理措施研究

罗佳

云南交通投资建设集团有限公司普洱管理处云南普洱665000

摘要:近年来,我国公路工程的施工数量以及施工规模都达到了前所未有的程度,但是,与此同时,公路工程的病害问题也是值得关注的。公路工程病害的类型较多,原因也复杂,针对这些问题,需要采取有效的控制措施,以提高公路的使用寿命,减少公路工程病害的发生。本文将细致分析具体病害及成因,并提出一些处理措施,以供参考。

关键词:公路工程;路基路面;沉降;裂缝;措施

前言:随着我国经济发展的加快,公路为实现各个城市间的沟通和运输需要搭建平台,因此公路工程项目的发展状况也越来越成了人们非常关注的问题,特别是其质量问题更是成了人们所关注的核心内容。作为公路工程中的重要构成部分,路基、路面、边坡等部位不但是公路路线的主体,同时还是公路体系的基础,其是否具有良好的质量对于公路工程的使用效果具有直接的影响,与整个公路的质量具有密切的关系,所以,出于确保公路工程的服务水平,行车安全和舒适性等因素的考虑,在公路工程施工当中,一定要确保项目质量达到工程标准和设计要求。

一、公路工程中的病害问题分析

(一)路基沉降病害分析

水文因素的影响是当前路基沉降中比较普遍的影响因素,目前我国的公路施工项目周边区域有些情况存在地下水与江河水,路基表面也会直接受到这些水源的侵蚀或者冲击,路基底层也会因为地下水的移动而存在严重的冲击,进而导致路基出现沉降的问题。

路基施工的土壤需要从施工周边区域中进行选取,但是很多情况,施工周边的区域中土壤未必能够满足路基施工的需要,特别是要求比较高的公路施工项目。如果应用大块的红砂岩,该种材料压实度会非常低,风化与渗透都比较强,所以整个土体结构的稳定性都非常差,未能够有效的调配就应用到工程中,就会导致路基出现沉降的问题。

如果交通量超出了规定的要求,公路路基需要长期承受汽车动载荷的影响,预期之外的路基沉降也会出现。这种沉降多数都是在公路施工结束之后所存在的,具备有明显的滞后性,所以控制难度较高。

(二)路面裂缝病害分析

对路面裂缝的病害问题进行分析与研究,发现其具体的病害出现主要有以下几方面的原因:①路基施工场地的温度变化导致路面出现裂缝。在具体的公路施工中,由于工作人员对于混凝土养护的忽视,导致混凝土在施工过程中,内外温差较大,进而出现温度应力,影响路面的施工质量;②由于公路施工中对其自身的荷载范围规定不清晰,导致在公路的具体使用中出现车辆过重,产生路面裂缝的病害。

(三)车辙病害分析

随着我国车辆的逐渐增多,公路行车的荷载量逐渐增加,沥青混凝土的强度逐渐下降,车辆的轮迹使得纵向下沉逐渐加剧,同时在路面上呈现带状的凹槽,使得路面两侧出现不同程度的隆起,从而形成严重的车辙,如果再出现积水会进一步破坏路面,给行车安全造成影响。公路在建成之后,车辆数量增加,路上的车流加大,导致公路的车载负荷在反复作用之下形成车辙。如果公路路面的路基和强度不够的话,自身承载力不高,进而使得路面变形出现车辙。

二、公路工程中的病害处理措施

(一)路基问题的处理措施

首先,针对水侵害与路基塌陷问题的解决,需要在实际过程中控制施工季节以及路基含水率。通常来讲,公路路基应具有充足的承受能力,既能够经受住夏季雨水的冲刷和冬季冰冻的包裹,又可以在长期的车辆行驶过程中形成超高的承载力。所以,短期项目施工应尽量避开多雨时节,若遇到大雨天气,应暂停施工。

其次,对路基进行加固。①强夯法。主要利用的是重锤自重法来进行地基与填方部分施工的夯击处理,从而可以加速沉降以达到路基的强度指标要求,该设备比较简单、工期较短、成本也比较低,所以通常会应用到碎石地基与细粒土的工程中。②砂垫层法。主要应用在软土地基顶面铺砂垫层结构中,可以将该部分作为持力层,以提升整个地基结构部分的强度、降低变形,砂垫层通常也可以作为软土层固结所需要的上部排水结构,经过加速沉降处理以达到缩短固结的效果,从而提升工程的质量。③排水固结法。主要应用在软土路基中的排水系统,比如排水板、砂井等,要进行逐级的荷载填筑,以满足地基强度的要求。在工程施工中可以选择使用超载预压的方式,从而可以有效降低施工之后的沉降、次固结沉降,应用在比较松软的黏土、淤泥等地基中。④灰土垫层法。在材料中加入一定量的石灰来改善土质,可以提升结构质量。⑤桩土复合地基法。在桩体材料中加入一定量的高黏度刚性桩体,加固施工效果非常好,可以适用的范围也比较大,且不会受到气候条件的影响,加固之后就能够具备较强的承载性能。

再次,严格控制路基填筑材料的质量。施工中填筑材料选择钱,应当全面勘察现场施工情况和水文地质条件,进而选择最适宜的施工材料,通常来讲,路基填筑中较多采用含水量较少并具有较强可塑性的土质,或者选用砂砾作为填筑材料。

并且,应当建立完善的排水体系,上述分析能够看出,含水量给公路工程带来病害的重要因素,所以构建排水系统及时排除水分十分重要。如果路基已经出现了一定范围上的水侵蚀现象,需要即刻通过充填、开挖回填、注浆等方式进行处理。充填法和回填法应用于公路工程水侵害问题较为严重的项目中。

(二)路面裂缝的处理措施

(1)水泥混凝土路面施工中,水泥的质量直接影响整个路面质量,选择水泥材料时,应该注意尽量选择收缩量小、发热量小的普通硅酸盐水泥,通过检测,保证水泥强度、安定性等指标满足设计要求。

(2)混凝土浇筑完成后,及时修整表面,指压不会留下痕迹即可保养,避免水分蒸发造成干缩裂缝。在养护上,常采用保湿法,降低混凝土内部温差,避免出现断裂;养护时间一般为28d,开放交通前使用沥青玛蒂脂进行填缝,保证填缝密实饱满。

(3)科学设置接缝。第一,纵缝设置。路面宽度超过4.5m时,必须设置纵缝,配合使用拉杆,能避免两侧路拱滑移形成错台。拉杆的长度一般控制在50-70cm,间距按照80-100cm控制,使用直径为14-16cm的螺纹钢筋。第二,胀缝设置。结合以往工程实践,应尽量减少胀缝数量,避免低温季节施工。依据《水泥混凝土路面设计规范》,钢筋混凝土搭板两端,要分别设置胀缝;路面和桥梁、涵洞等结构物连接部位要设置胀缝;板厚变化、纵坡变化大、小半径曲线段,均要设置胀缝。具体操作上,胀缝和纵缝保持垂直,胀缝处混凝土板要完全断开,宽度控制在2cm左右;胀缝内不能出现连浆、杂质,填缝时上部使用沥青材料,下部使用嵌缝板,保持清洁干燥。

(4)水泥混凝土路面使用期间,应定期开展监测工作,观察位移、沉降变化,一旦位移或沉降超限,就要采用相应的加固处理措施。以裂缝为例,常见修补方法有灌浆法、植筋法。

(三)防治车辙

沥青路面车辙病害的出现,一方面因为沥青材料自身的特性,在高温环境下受到车辆行驶荷载的碾压,沥青路面容易出现明显的变形问题,最终形成车辙病害。另一方面,在非高温环境下,车辆行驶带来的荷载明显超过沥青路面相应结构的抗剪强度,如此很容易导致沥青路面的完整性受损,容易出现剪切变形问题,但是在凹陷区域的周围不存在明显的隆起问题,仅仅表现为相应区域的下沉。这种结构型车辙同样也是永久性变形,对沥青路面的威胁比较大。

预防沥青路面车辙病害,首先需要严格控制沥青混合料的质量,避免应用劣质沥青混合料影响后续施工质量效果。对沥青路面车辙病害的有效预防还需要从整体路面结构入手优化,确保路面结构层更为适宜合理,具备更强的外界荷载抵抗能力,更好地提升路面结构稳定性和耐久性。做好沥青路面车辙病害预防还需要重点对施工操作进行规范控制,尽量提升沥青路面施工质量效果。

结语:为了使公路工程的施工水平从整体上得到提升和优化,必须明确公路施工中可能存在的病害问题,掌握针对病害可采取的处理策略,重视对公路工程病害的处理工作,通过有效科学的策略,施工工序的优化,技术手段的完善等提升公路工程的路基路面的密实度、承载性、平整度、稳定性等,进而使公路的使用期限得以延长,创造更多的效益,实现持续健康全面发展。

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