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摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,高速公路工程建设越来越多。水泥混凝土路面是一种具有高强度、荷载承受力强、稳定性好的基础路面类型,在追求经济效益和成熟技术的现代公路建设过程中,混凝土路面多被用于等级较高的重交通公路建设中。但随着水泥混凝土路面的使用年限增长以及经济快速的发展,大型车辆及其超负荷运作对早期修建的混凝土路面造成不同程度的损耗。因此,如何减低路面损耗和对病害进行及时维护成为当前决定混凝土水泥高速公路持续发展的首要难题。对已建设完成的混凝土高速公路病害成因分析和养护是提升混凝土建设技术和高速公路路面养护综合治理的探索和尝试。
关键词:高速公路;路基路面病害;科学检测
引言
路面相对于路基而言所存在的问题则更加多元化,通常来说路面早期的病害分为很多种,例如形变破坏、沉降和松散破坏等形式,这些类型的破坏之间既有相似之处又有十分显著的区别。变形破坏以及沉降破坏的类型在外观上来看并无区别,甚至二者在某些条件下可以相互转变。松散破坏通常由施工中存在的一系列问题所致,并经过长期的车辆碾压,进而产生各种破坏问题,像车辙和裂缝等。
1高速公路路面常见病害
1.1路面板破碎
高速公路使用水泥混凝土路面会在一定年限内出现典型的路面病害面板破碎,由于高速公路使用年限增加,原本的设计需求与现实交通压力的不符导致热点路段的路面板换板率占全国混凝土水泥高速公路的10%。此外,随着部分公路的老化与车辆通行率上升,破碎板的数量也在逐年增加。
1.2结构性破坏
高速公路发生结构破坏具有多种表现,包括网状裂纹、横裂纹等种类。引发高速公路出现结构破坏的原因非常多,可以总结为三种。一是高速公路受到外部水体侵蚀,对材料结构造成破坏,引发结构破坏。二是路面防水层性能比较低,不能起到很好的防水效果,雨水冲刷后破坏了公路结构。三是没有很好的养护管理,外界温度会影响混凝土收缩变化,最终导致裂缝出现。
1.3沉降不均
高速公路的路面在施工和建设的过程中,有很多需要解决的难题,沉降不均就是其中一个比较难处理的问题,而引起沉降不均的原因有很多种,据相关资料统计,施工方面的因素和非施工方面的因素几乎各占一半。对于施工方面的因素而言又分为很多种,例如对路基的碾压施工工艺没有达到相关的公路路面施工标准。此外,路基在施工过程中的填料如果出现问题或者压缩的系数与路基的设计存在误差都会导致沉降现象的出现。而非施工的因素多数是由于对施工附近地质条件勘探得不够细致或不到位所引起的沉降隐患。
2高速公路路基路面病害问题的检测技术
2.1检测原则
对高速公路定期检测可以全面了解公路的情况,做好公路的全面诊断。为了全方面检测公路病害情况,要制定科学化的检测流程,进行科学化的检测,才能获得准确的检测结果并制定出相应的解决方法。及时检测路基路面的病害问题,可以促进高速公路的使用和发展。检测时,要遵循相关的原则开展,主要有:一,确保检测结果准确无误。对病害进行检测是为了及时发现高速公路路基路面存在的不同质量问题,尽快消除隐患,提高高速公路安全性。二,确保检测高效。检测病害问题时,一般是在公路施工结束后进行,还有的在正式运营后。当公路通车运营后,进行病害检测会对正常交通造成影响,所以需要提高检测工作的效率,可以在短时间内就完成工作,恢复正常运营。三,要确保病害检测具有经济性。经济性指的是,在一定成本下,能够进行高质量的检测,避免浪费。四,要遵循针对性检测原则。在高速公路路基路面进行全面检测的同时,还要做好针对性的检测。检测过程中有针对性和目的性,既可以缩短公路检测时间,又可以节省公路检测中的人力和物力。因此遵照针对性原则,可以显著提升检测效率,还能做到有针对性。比如在卡车经常路过的路段进行针对性检测,可以及时发现由于重载负荷引起的路基路面病害,这就要配合交警部门严格查处违法超载车辆,由于连年超载会导致高速公路发生严重损害,必须技术加以维护。
2.2检测技术分析
所谓检测技术是对高速公路的路面病害检测的一种有效的技术手段,虽然在不同的约束条件下,其适用性可能存在着一定的差别,但应根据实际的工程施工来进行综合判断,以选择合适的检测技术。在高速公路的路面病害检测过程中,检测的内容主要包括弯沉、摩擦系数以及平整度和路面破损情况的检测等。国内常用的路面病害检测技术主要有雷达检测技术、声波检测技术以及地震波综合检测技术等。裂缝检测技术主要是检测路面上是否存在缝隙及缝隙的宽度等,对于存在裂缝的路面区域,此项检测技术还能分析出具体的裂缝成因。上述分析的各类检测技术应根据实际的工程需要进行具体应用。弯沉检测技术主要是检测高速公路的路面是否发生沉降情况以及沉降所引起的各种弯曲现象等,而平整度检测技术主要是对路面的平整性进行检查,这项检测技术对于公路行驶车辆的舒适性具有重要意义。
2.3检测技术种类
检测高速公路路基路面病害是一个重要工作,检测内容主要有弯沉检测、平整度检测、摩擦系数检测、路面破损检测和裂缝检测等。用于检测的技术主要包括:雷达探地检测技术、声波检测技术、EH-4连续电导率检测和可控源高分辨地震波检测等。弯沉检测指的是对路基路面出现的沉降和沉降引发的弯曲情况进行检测。平整度检测是对路面平整情况进行检测,它关系到车辆行驶的舒适度。裂缝检测指的是检测路面裂缝引发的原因。以上的检测技术,它们的检测原理是非常不同的,例如雷达探地检测法使用雷达检测路面存在的缺陷;声波探测法通过发出声波对路面病害进行检测。针对不同病害形式,要根据不同表现采取相应的检测,从而保证检测结果的准确和高效。
3高速公路预防和养护措施
不管是路基病害还是路面病害,当发生早期病害的时候,要及时开展预防养护措施,从而尽快消除问题,确保高速公路施工质量。进行路面预防养护时,先要翻修破损的路面,进行翻修后使公路能够符合通行的要求。比如某地的部分高速公路,在2016年翻修过一次,增强了整体道路质量。另外还要修补破坏不严重的路面。在某个高速路段,落石砸在了路面上,对部分路段造成了不同程度的损害,采用混凝土修补后,使路面满足了高速公路的设计要求。最后,还要对路面裂缝进行处理。当路面出现裂缝时,要找出裂缝的原因,制定针对裂缝的解决对策。比如,当裂缝宽度在2mm以下时,可以使用灌浆法,使用环氧树脂进行填补。一旦裂缝在10mm以上就要进行开挖,安置钢筋架,把环氧树脂灌注在里面,最后使用混凝土抹平。路基预防养护措施为,先要增强桩基,特别是桥梁部分的桩基,采用有效的桩基施工,避免造成沉降。另外,还要加强路基碾压施工,合理制定碾压次数,进行均匀碾压、多次碾压,保证路基材料密实度符合要求,最终保证高速公路在使用过程中不会发生沉降。
结语
综上所述,随着高速公路路面检测设备现代化程度的不断提高,路面检测方法的不断完善,极大的提高了路面检测的效果和效率。高速公路路面快速检测技术及检测设备的发展对提高高速公路网完好的服务水平以及提高高速公路网社会效益和经济效益都有很大的促进作用。
参考文献
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