柯永忠
(廣西桂東高速公路有限公司,廣西 南寧 530021)
截至2017年,全國高速公路里程已達(dá)13.1萬km,大部分是瀝青路面。由于我國高速公路建設(shè)起步較晚,技術(shù)相對較弱,技術(shù)發(fā)展速度低于建設(shè)速度且物流交通量增長迅猛,部分高速公路運(yùn)營通車5年左右會(huì)出現(xiàn)的不同程度的橫向或縱向裂縫等病害。因此,全面分析瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因,進(jìn)而提出防治裂縫的措施具有重要意義。
由于高速公路的快速發(fā)展和車流量的不斷加大,同時(shí)在自然環(huán)境和設(shè)計(jì)方案等各方面因素疊加影響下,高速公路瀝青路面在運(yùn)營階段出現(xiàn)了不同程度的裂縫病害。由于瀝青路面裂縫的產(chǎn)生,會(huì)極大地提升高速公路瀝青路面行車的危險(xiǎn)系數(shù),對于高速公路的運(yùn)營存在極大的安全隱患。
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,運(yùn)輸市場的開放,運(yùn)輸車輛中大中型貨車比重逐年增加,超載車輛問題越來越突出,大部分車輛超載均在幾倍甚至數(shù)十倍以上,情況相當(dāng)嚴(yán)重,進(jìn)而極大地提高了高速公路的行駛負(fù)荷,從而導(dǎo)致高速公路在重載情況下造成路面基層的拉裂,并反射到路面面層,進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面形成不同形式的裂縫病害等問題,嚴(yán)重影響了道路服務(wù)能力,加大了道路行車安全危害,進(jìn)而增加了道路后期運(yùn)營養(yǎng)護(hù)工作的困難。上述因素是造成高速公路瀝青路面形成龜裂以及不規(guī)則裂縫的主要原因。
在施工過程中,施工單位出于成本考慮,往往存在偷工減料行為;施工人員自身管理不到位,技術(shù)、設(shè)備、材料等準(zhǔn)備不充分,造成高速公路瀝青路面質(zhì)量不穩(wěn)定和下降。主要體現(xiàn)為:
(1)基層開裂反射到瀝青面層。由于基層施工中的攤鋪整型、碾壓和養(yǎng)生等過程中未嚴(yán)格按施工方案實(shí)施,造成基層開裂,進(jìn)而影響到瀝青面層。
(2)基層開挖溝槽埋設(shè)管線。未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行溝槽開挖、回填、壓實(shí),造成溝槽區(qū)域存在軟弱段落,形成不均勻沉降。
(3)通道沉降縫、搭板尾部與基層結(jié)合部產(chǎn)生不均勻沉降。結(jié)構(gòu)物、臺背的路基回填質(zhì)量較差,未按要求挖好臺階分層壓實(shí),在行車的作用下容易形成縱向裂縫。
(4)下承層頂面未清掃干凈,有浮料或污染,瀝青混凝土在碾壓時(shí)產(chǎn)生推移形成橫向裂縫。
(5)終壓時(shí)瀝青混合料溫度偏低,未能控制終壓時(shí)的瀝青混凝土溫度,瀝青粘結(jié)力下降,碾壓時(shí)的推力產(chǎn)生碾壓裂縫。
設(shè)計(jì)過程中考慮不周全,生搬硬套,未進(jìn)行合理設(shè)計(jì),將直接影響瀝青路面的使用壽命。主要體現(xiàn)在:
(1)未充分結(jié)合施工區(qū)域氣候、地質(zhì)考慮,材料使用和防排水設(shè)計(jì)不合理;
(2)未充分考慮地區(qū)長遠(yuǎn)規(guī)劃和發(fā)展,路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)不合理,路面無法滿足長遠(yuǎn)期運(yùn)營車流量激增后的需要;
(3)設(shè)計(jì)自身各級審核不嚴(yán),未能及時(shí)對設(shè)計(jì)存在的缺陷進(jìn)行修改和完善。
瀝青路面主要材料為瀝青、礦粉和級配碎石等。根據(jù)不同地區(qū)氣候及造成以往高速公路瀝青路面出現(xiàn)病害較多的原因,路面各結(jié)構(gòu)層的瀝青面配合比不盡相同。級配碎石中石灰?guī)r集料壓碎值偏大、針片狀顆粒較多、軟石含量或方解石含量偏高;礦粉含水量過高,致使細(xì)料烘干時(shí),粗料溫度過高;加上瀝青混合料過細(xì)等因素綜合影響,將導(dǎo)致瀝青混合料集配不佳,粘結(jié)力下降和不足,造成瀝青路面在施工和后期運(yùn)營過程中極易產(chǎn)生裂縫。
設(shè)計(jì)是對工程項(xiàng)目的建設(shè)提供有技術(shù)依據(jù)的設(shè)計(jì)文件和圖紙的整個(gè)活動(dòng)過程,是建設(shè)項(xiàng)目生命期中的重要環(huán)節(jié),也是工程質(zhì)量保證的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)是否合理,對工程建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量保證與控制具有十分重要的意義:(1)加強(qiáng)圖紙審核,通過加強(qiáng)設(shè)計(jì)單位自審、建設(shè)單位復(fù)審、專家評審等方法,確保設(shè)計(jì)最優(yōu);(2)結(jié)合施工區(qū)域氣候、地質(zhì)情況,加強(qiáng)路面各結(jié)構(gòu)層材料的設(shè)計(jì)和使用,完善防排水設(shè)計(jì);(3)要結(jié)合施工區(qū)域長遠(yuǎn)規(guī)劃和發(fā)展,綜合考慮后期運(yùn)營期有可能出現(xiàn)車流量激增的情況,合理設(shè)計(jì)路面各結(jié)構(gòu)層;(4)加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作試驗(yàn)和研究,推廣和使用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備,提高路面質(zhì)量。
在施工過程中,必須強(qiáng)化現(xiàn)場管理和規(guī)范施工,才能從根本上解決瀝青路面裂縫的產(chǎn)生。具體措施有:(1)每周不定期進(jìn)行原材料抽檢,確保使用的原材料必須滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,才能在投入使用后,有效防止瀝青路面裂縫的產(chǎn)生。(2)提前預(yù)謀,積極籌劃做好前期技術(shù)準(zhǔn)備和施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作。(3)嚴(yán)格執(zhí)行首件認(rèn)可制,執(zhí)行配合比審核制度。基層施工時(shí)嚴(yán)格控制配合比、壓實(shí)度及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,對基層采取防裂措施,減少基層橫向開裂。(4)加強(qiáng)過程檢查,嚴(yán)格控制溝槽、結(jié)構(gòu)物、臺背的路基回填質(zhì)量,回填時(shí)應(yīng)挖好臺階,分層壓實(shí);在基層開裂處、橋頭搭板尾部和通道沉降縫處頂面鋪設(shè)玻纖網(wǎng),以降低對面層的影響,減少面層橫向裂縫。(5)在瀝青混凝土攤鋪前,下承層頂面必須清理干凈。(6)嚴(yán)格控制終壓時(shí)的瀝青混凝土溫度,及時(shí)碾壓。
在以往高速公路建設(shè)過程中,因項(xiàng)目前期階段、項(xiàng)目實(shí)施階段、項(xiàng)目交工及竣工驗(yàn)收階段和項(xiàng)目運(yùn)營階段往往未能緊密結(jié)合、相互協(xié)調(diào)并提前解決存在問題和及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,造成諸多不良后果。因此,在項(xiàng)目前期階段,咨詢、設(shè)計(jì)和建設(shè)單位應(yīng)到運(yùn)營單位進(jìn)行調(diào)研,充分了解運(yùn)營管理的現(xiàn)狀和需求,在新項(xiàng)目前期規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段加以完善;在項(xiàng)目實(shí)施階段,建設(shè)單位應(yīng)安排懂建設(shè)、了解運(yùn)營需求的人員跟蹤落實(shí),確保后期運(yùn)營方面的需求得到有效執(zhí)行;在項(xiàng)目交工、竣工驗(yàn)收階段,建設(shè)單位在通車前應(yīng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料給運(yùn)營單位人員,運(yùn)營單位應(yīng)參加交通行政部門、建設(shè)單位組織的項(xiàng)目驗(yàn)收,對項(xiàng)目建設(shè)過程存在的問題,在交工前提出意見和建議,避免在項(xiàng)目建成通車后出現(xiàn)遺留問題;在項(xiàng)目建成后,建設(shè)單位應(yīng)對設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行評價(jià)總結(jié),并協(xié)助運(yùn)營單位對已通車運(yùn)營路段進(jìn)行調(diào)研總結(jié),提出需求和意見建議,逐步完善,對后期建管養(yǎng)起到借鑒作用。
瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因不同,防治的措施也不同。本文通過從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等方面分析瀝青路面產(chǎn)生裂縫原因,提出了加強(qiáng)設(shè)計(jì)審核及推廣使用新技術(shù)、加強(qiáng)原材料管理、規(guī)范現(xiàn)場施工和落實(shí)建管養(yǎng)一體化、全面提升路面品質(zhì)等瀝青路面防治措施,具有一定的參考價(jià)值。