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高速公路常见病害与施工处理技术初探

余强

摘 要:随着我国高速公路道路建设不断开展,高速公路里程不断增长,在高速公路投入使用后的日常维护过程中出现了如边坡不稳、软土基层沉降等常见病害。本文根据工程施工经验对常见公路病害进行分析,结合实际公路养护经验对相关病害的解决措施提出建议。希望对相关工程施工提供参考。

关键词:高速公路;公路病害;施工技术

0 引言

目前我国高速公路建设进程发展逐步加快。对高速公路的路面路基等施工环节的质量安全性及功能使用性提出了更高的要求。由于自然环境及人为养护经验不足,导致许多高速公路出现了裂缝、沉降等质量危害。严重影响高速公路的正常运营,缩短高速公路生命周期。因此,采取有效施工技术处理措施,提高高速公路荷载能力及强度,延长使用寿命是施工人员需要深入探讨的问题。

1 高速公路的常见病害

1.1 边坡结构稳定性不足

在高速公路常见危害种类中,滑坡和塌方两种危害,其产生的原因都由于边坡结构稳定性不足。所谓滑坡是指高速公路四周的土体,因重力作用导致其结构发生整体下滑。而因此造成高速公路路基路面被冲击掩埋,通常伴随地质条件发生变化时产生;另一种塌方危害,是由于人为施工不当或地址条件因素导致边坡结构失稳造成土地下滑,也可能由降雨使土体受到冲击危害公路的路基路面。两种因边坡结构稳定性不足导致的公路危害,对高速公路安全性及功能性产生较为严重的威胁。

1.2 裂缝问题

另一种高速公路危害是裂缝问题。由于在高速公路施工过程中路基路面使用水泥混凝土灌注,基层采用的是半刚性材料。虽然水泥混凝土的承载能力及强度相比普通软土基路面的效果显著,但对于温度变化幅度较大的地区,则可能因为温度剧烈变化导致公路路基内部结构失去平衡产生断层,从而产生裂缝。而且由于温差变化较大,可能会导致水泥混凝土荷载能力下降;另一方面,在高速公路投入使用后,由于其路面荷载压力增加,尤其在车辆行驶过程中,路面路基受到较大的压力及磨损。长此以往也会导致路基逐渐形成裂缝,而带来安全隐患。

1.3 软土基层出现不均匀沉降

在高速公路现场施工时,不可避免的要经过软土地基路段。因此,在实际公路道路养护过程中,经常出现软土基层沉降不均匀的问题。一般情况而言,发生不均匀沉降是由于软土地基的含水量相对较高,且由于其强度和抗剪能力不足导致路基坡脚无法支撑路面,发生沉降现象。也可能由于路基长期被水侵蚀而导致中空现象,出现路基坍塌。通常情况下,软土基层出现不均匀沉降有以下三种原因:

(1)在公路施工前,对施工区域勘察时未能详细掌握。在施工方案设计中存在不合理的技术标准,影响工程质量。

(2)在施工过程中使用材料质量不过关。导致公路建设工程质量产生缺陷。

(3)由于施工周期长、工程量大,因此在施工过程中对原有地下结构产生破坏,且由于方案设计未能对地质条件充分评估。在投入使用后,地基土体结构发生变化,发生沉降。

1.4 腐蚀断裂问题

腐蚀断裂问题,其主要是作用在高速公路施工过程中使用的钢筋和加强筋上。由于钢筋或加强筋包裹在水泥混凝土内部,如果受到外力影响,或者受到水或化合物等侵蚀,就会对钢筋或加强筋产生腐蚀,从而破坏水泥混凝土结构,威胁高速公路安全性。

2 高速公路路基病害的形成原因

2.1 施工过程管理不完善

高速公路常见病害产生的原因多种多样,但大部分原因都是由于施工过程管理不完善导致。在施工管理过程当中,各阶段施工衔接不合理,在前一段施工作业结束后,最后一段施工的技术交底工作没有衔接好,导致现场施工人员对施工项目各阶段处理不完善,从而导致施工质量存在缺陷。

2.2 竣工验收不全面

在高速公路项目建设竣工后,由于执行验收工作的人员经验不足或由于验收流程不规范,导致出现疏漏,部分项目未达到验收标准。使项目工程可能存在质量安全隐患,对于投入后高速公路的使用功能性无法达到预期效果,也为后续的养护工作加大了难度。

2.3 后期养护不到位

高速公路常见病害产生的另一个重要原因,是由于高速公路投入使用后,其后期养护工作没有做到位。在经过一段时间的使用后,路基路面出现不同程度的磨损,且高速公路由于长时间受到外力作用及重力影响,其土体结构可能会发生改变。在高速公路养护过程中,如果工作人员没能及时发现公路病害危害,使得病害出现后,没有形成有效措施进行处理,导致高速公路出现严重质量问题。最常见的后期养护难的问题主要来自于车辆超载,由于车辆超载增加了公路的损伤,且这种损伤是完全不可逆,因此长久的后期养护不到位会导致公路。土体结构耐久性及强度持续下降,缩短公路使用寿命。

2.4 气候影响

正如前文所介绍的高速公路常见病害,其产生原因也与自然气候条件相关。主要影响因素有降水量和温度差。由于降水量较大,导致路基土体结构水含量相对较多,密度下降,路基抗剪能力及强度不断损失,对高速公路质量造成危害,如雨水及化合物侵蚀路基。另外,由于温差变化大,对路基材料,尤其是水泥混凝土结构,产生较大影响。因此在施工过程中,可以积极采用路基排水及强夯法,增加路基密度,以符合公路建设要求。

3 高速公路病害施工处理技术

3.1 路基施工处理技术

完善国内高速公路施工项目建设的管理制度。第一,结合施工区域现场实际情况,合理设计施工方案,并建立相关标准,强化过程管理,保障施工各阶段与质量要求相符;第二,完善质量监督机制,实行抽样检测,不定期检查等工作。全面开展项目竣工后的验收工作,防止疏漏;第三,注意施工前后工序的衔接,做好技术交底工作。

3.1.1 裂缝修补技术

裂缝修补技术,通常指的是高速公路路基表面修补、裂缝填充以及裂缝灌浆三种形式修补技术。其更多应用于产生裂缝时间较近的公路裂缝。常用于路面以下20 mm内的裂缝处理,采用水泥灌浆或环氧胶泥进行涂抹。

3.1.2 裂缝填充技术

相比较于裂缝修补技术,裂缝填空技术对裂缝的处理及公路主体结构的稳定性更进一步加强。常用于路基出现较宽裂缝时的技术处理,使用的材料为水泥灌浆和环氧树脂。将两种材料按比例混合填充进裂缝,强化裂缝修補效果。有效降低有外界因素带来的不能影响。

3.1.3 钢筋腐蚀处理

高速公路施工建设过程中,钢筋材料的使用不可或缺,但由于其材料特性,容易出现腐蚀。因此在使用钢筋前对钢筋质量进行验收是非常重要的一个环节。另外,在钢筋使用过程中,合理调配水泥混凝土比例,有效的保护钢筋或加强筋,增加混凝土密度,降低其对水和化合物的渗透性。保证施工环节得到有效控制,从而减少钢筋腐蚀问题的发生。

3.2 预防养护技术

为了防治高速公路常见病害,在施工过程中采取适当的处理技术,同样也要在高速公路投入使用后采取合理的道路养护技术,防止质量病害。及时发现公路路基路面的受损情况,并采取补救措施。

4 结语

综上所述,在高速公路施工过程中,施工管理制度不完善、使用材料质量不过关、后期养护工作没有做到位等问题均会导致公路病害。因此,在施工作业过程中,需要加强施工过程管理。在高速公路投入使用后,加强公路道路养护工作是解决高速公路常见病害的有效手段。需要增加高速公路路基强度,保证其结构的稳定性,推动我国交通运输事业健康发展。

参考文献:

[1]齐飞.高速公路常见病害与施工处理技术研究[J].城市建筑,2021(6):187-189.

[2]尉建新.探析高速公路路面常见病害及养护对策[J].商品与质量,2021(10):77.

[3]许小琴.高速公路养护维修中常见病害及控制措施[J]. 智能城市,2021(2):95-96.

【作 者】:余强
【单 位】:
【关键词】:高速公路 施工技术
【出 处】:《科学大观园》2022年05期
【收 录】:中国核心期刊遴选数据库