洪旭宏
摘 要:在我國進(jìn)入21世紀(jì)快速發(fā)展的新時(shí)期,我國近些年城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步不斷加快,這促使基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)數(shù)量不斷增多。公路工程作為交通基礎(chǔ)設(shè)施中重要的組成內(nèi)容,其質(zhì)量情況直接關(guān)系著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國民的安全便捷出行,通過檢測(cè)能夠明確公路工程的質(zhì)量情況,從而采取有效的維修養(yǎng)護(hù)措施,提高公路工程使用性能,延長(zhǎng)公路的使用壽命。為此,工作人員要明確當(dāng)前我國公路路基路面檢測(cè)技術(shù)實(shí)施的現(xiàn)狀和問題,明確公路路基路面檢測(cè)的內(nèi)容,加強(qiáng)相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的研究,合理選用檢測(cè)技術(shù),提高對(duì)路基路面管理水平,精準(zhǔn)地把握路基路面早期病害成因,保證公路平穩(wěn)安全地使用。
關(guān)鍵詞:公路路基路面;病害;科學(xué)檢測(cè);預(yù)防養(yǎng)護(hù)
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
公路路基路面施工完成后,需對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),為避免對(duì)完工的路基路面造成破壞,應(yīng)優(yōu)先考慮無損檢測(cè)。在公路工程領(lǐng)域,探地雷達(dá)憑借各方面優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用,成為路基路面無損檢測(cè)最常用也是最有效的方法。
1 科學(xué)檢測(cè)公路路基路面病害原則
對(duì)于高速高路養(yǎng)護(hù)工作,科學(xué)的檢測(cè)工作能夠及早發(fā)現(xiàn)隱藏病害,并在其嚴(yán)重化前對(duì)其進(jìn)行處理,進(jìn)而在保證公路運(yùn)行質(zhì)量、安全可靠性的基礎(chǔ)上降低養(yǎng)護(hù)成本。在開展該檢測(cè)工作時(shí),為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,應(yīng)遵循以下原則展開:第一,開展針對(duì)性檢測(cè)工作,在對(duì)公路進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)時(shí),應(yīng)結(jié)合該路段實(shí)際情況明確檢測(cè)重點(diǎn),在縮短檢測(cè)時(shí)間、提高檢測(cè)效率的同時(shí),還能夠有效降低檢測(cè)工作中投入的人力成本和物力成本,強(qiáng)化檢測(cè)工作的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)成本的有效控制。第二,應(yīng)盡量以高效的狀態(tài)開展檢測(cè)工作。由于每條公路日通行量均較大,公路路基路面科學(xué)監(jiān)測(cè)工作一般在施工結(jié)束后或是正式運(yùn)營過程中展開,這會(huì)影響該路段正常交通情況,為此,檢測(cè)人員應(yīng)以高效的狀態(tài)開展檢測(cè)工作,力圖在短時(shí)間內(nèi)完成工作,避免對(duì)交通情況造成較大影響。
2 路基路面檢測(cè)技術(shù)及其質(zhì)量控制
2.1 路基路面承載能力檢測(cè)方法
檢測(cè)公路路基路面強(qiáng)度承載能力主要是調(diào)查分析公路的彎沉值,可以用貝克曼梁、自動(dòng)式彎沉儀或者落錘式彎沉儀調(diào)查公路、一級(jí)公路的路基路面承載力情況。通過調(diào)查結(jié)合貝克曼梁測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)公路的承載力情況進(jìn)行有效確定。第一,路基路面回彈彎沉采用貝克曼梁測(cè)定法。貝克曼梁測(cè)定方法主要利用的是杠桿原理,制作杠桿式彎沉儀測(cè)定在靜止加載時(shí)或非常慢的速度加載時(shí)各類路基路面的回彈彎沉值情況。該方法檢測(cè)較慢并且精度不高,檢測(cè)工作時(shí)需要較多的人員、設(shè)備配合檢測(cè),且容易受到氣候、人為因素的影響,所以在較長(zhǎng)里程的公路路基路面承載力測(cè)定中不適合應(yīng)用此方法。第二,路基路面回彈彎沉檢測(cè)。采用落錘式彎沉儀測(cè)試路基路面,主要是利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)從一定高度落下發(fā)生的沖擊荷載,施加到路基路面表面,同時(shí)自動(dòng)量測(cè)荷載中心及其一定范圍內(nèi)若干點(diǎn)所產(chǎn)生瞬時(shí)變形情況,呈現(xiàn)出十分明確的測(cè)量結(jié)果,有著較高的精度,所以該方法有著較大的信息量,可作為設(shè)計(jì)參數(shù)、評(píng)定承載能力、探查路面板下空洞及接縫的傳力效果等使用。在測(cè)試過程中,有著較快的測(cè)試速度,能夠便捷地完成測(cè)量工作,且該方法穩(wěn)定安全能夠節(jié)省大量的人力資源。
2.2 摩擦系數(shù)檢測(cè)技術(shù)
為了了解公路路面的抗滑性水平,就要檢測(cè)路面的摩擦系數(shù),加大路面防滑保護(hù)力度,確保行車安全。當(dāng)前我國在檢測(cè)路面防滑性能時(shí),主要集中于橫向與縱向檢測(cè)防滑性兩大環(huán)節(jié),前者與行車時(shí)把控方向性有直接關(guān)系,而后者則與行車時(shí)的剎車距離有直接關(guān)系。近年來,人們逐漸提高行車安全意識(shí),而防滑性能也成為路面檢測(cè)的重要部分之一。對(duì)此工作人員改進(jìn)了防滑性檢測(cè)方案,引入全新的擺式摩擦系數(shù)檢測(cè)儀器,但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),雖然這一儀器能滿足基本的檢測(cè)需求,但是檢測(cè)結(jié)果容易受氣候及人員操作因素影響,而且檢測(cè)過程中會(huì)影響正常的路面交通,整體測(cè)試效率較低、準(zhǔn)確性欠佳。另外,檢測(cè)時(shí)需要工作人員直接站在公路上操作,存在人身安全隱患。為了改善這一問題,我國引進(jìn)了英國、瑞典等國家生產(chǎn)的自動(dòng)化摩擦系數(shù)檢測(cè)儀器,通過橫向、剎車以及不完全剎車三大指標(biāo)來評(píng)估公路摩擦系數(shù)。
2.3 微表處
微表處是指采用乳化瀝青、石屑、填料、外摻劑與水根據(jù)一定比例通過攪拌而成的混合料,通過均勻?yàn)⒉荚诼访嫔闲纬煞鈱樱鸬较?、封閉所有路面病害的作用。它主要具有以下幾個(gè)方面的性能優(yōu)勢(shì):(1)在整個(gè)路表面進(jìn)行攤鋪,形成新的防水面,減少或避免水分發(fā)生的下滲;(2)可提供一個(gè)全新的磨耗層;(3)增加路面摩擦度;(4)保證路面整體美觀性與平整度;(5)避免路面材料發(fā)生老化和松散,延長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)壽命;(6)能對(duì)已處于穩(wěn)定狀態(tài)的車轍予以填補(bǔ);(7)縮短交通封閉時(shí)間,具體的開放時(shí)間和工程實(shí)際情況有關(guān)。當(dāng)封層厚度為12.7 mm,氣溫不低于24℃,且空氣濕度不超過50%時(shí),一般只需要封閉1 h左右的交通,但要注意在開放交通的早期,不允許有轉(zhuǎn)彎、急剎;(8)作為一種路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),也可直接在新建道路上使用,以形成表面磨耗層,這樣能大幅減少石料用量,起到降低工程造價(jià)的作用,并能從根本上避免早期水損壞;(9)整個(gè)施工過程中都具有良好的環(huán)保性,比如可在常溫條件下施工,且不會(huì)產(chǎn)生噪音、煙霧與粉塵,同時(shí)也沒有廢水和廢料排出。
2.4 高密度電阻率成像技術(shù)
該方法是在測(cè)線上同時(shí)排列很多電極,通過控制電極自動(dòng)轉(zhuǎn)換器檢測(cè)路面并且分析處理檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)。高密度電阻率法利用的是陣列勘探方法,英國很早儀器利用此方法設(shè)計(jì)了電測(cè)深偏置系統(tǒng),電測(cè)深偏置系統(tǒng)其實(shí)就是最初高密度電阻率成像技術(shù)模型。在具體檢測(cè)中利用該技術(shù)測(cè)量路基路面需要首先將所需要的線以及測(cè)量點(diǎn)選取好,在測(cè)量點(diǎn)上按照一定的間隔設(shè)置好電極,然后用電極轉(zhuǎn)換裝置測(cè)量路面得到檢測(cè)數(shù)據(jù),通過處理相關(guān)檢測(cè)數(shù)值明確路面的質(zhì)量病害。此外,該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)值到圖像的轉(zhuǎn)換,從而保證工作人員可以更加直觀地利用圖紙明確路面的質(zhì)量情況。
2.5 裂縫嵌縫技術(shù)
該技術(shù)主要將以改性瀝青為主的混合料填進(jìn)公路路基路面現(xiàn)有裂縫,并使用添加劑對(duì)其進(jìn)行完善,從而有效修補(bǔ)公路裂縫,避免水分的滲透,保護(hù)公路結(jié)構(gòu)。在開展該預(yù)防養(yǎng)護(hù)工作時(shí),應(yīng)在路面溫度較低時(shí)進(jìn)行,這主要是因?yàn)槲镔|(zhì)具有熱脹冷縮的原理,當(dāng)溫度較低時(shí),路面收縮,進(jìn)而裂縫變寬,從而更好進(jìn)行混合料的填充,同時(shí)能夠避免填料不足的問題。通過該技術(shù),能夠有效減緩惡化率,延長(zhǎng)公路使用壽命。以G76廈蓉公路成渝段為例,灌縫采用壓力灌縫機(jī)具、專用的瀝青路面灌縫材料,以提高裂縫修補(bǔ)的質(zhì)量。操作包括吹出裂縫的碎屑或使用一個(gè)路面鋸或槽刨切割一個(gè)儲(chǔ)槽,然后封填灌縫材料。灌縫通常適用于集中處理路面出現(xiàn)的較多縱縫、橫縫,裂縫邊緣輪廓清晰,尚未發(fā)展出支縫且處治寬度小于20 mm的裂縫。裂縫分級(jí)為輕時(shí)采用清縫灌縫;裂縫分級(jí)為重時(shí)采用擴(kuò)縫灌縫。擴(kuò)縫灌縫時(shí)用裂縫開槽設(shè)備對(duì)準(zhǔn)裂縫處進(jìn)行開槽,開槽寬度為15 mm~20 mm,深30 mm左右。另外,在對(duì)公路路基進(jìn)行預(yù)防養(yǎng)護(hù)時(shí),應(yīng)主要開展樁基強(qiáng)化工作,最大限度的弱化沉降對(duì)公路造成的影響。同時(shí),開展高質(zhì)量路基碾壓工作,保證碾壓次數(shù)的合理性以及碾壓工作的連續(xù)性和均勻性,使其密實(shí)度符合使用要求。
2.6 現(xiàn)行平整度測(cè)試
現(xiàn)行平整度測(cè)試主要方法包括3 m 直尺法、連續(xù)式平整度儀法、激光平整度測(cè)試車等。例如在用DYNATEST5051 RSP 激光平整度測(cè)試車進(jìn)行公路路面平整度測(cè)試時(shí),測(cè)定原理為激光光時(shí)差明確路面凹凸?fàn)顩r。測(cè)試車的組成結(jié)構(gòu)分別為系統(tǒng)處理器、激光器等。將集光器設(shè)置于測(cè)試車前端橫杠內(nèi),用于發(fā)射和收集激光束,確定光時(shí)差從而確定路面是否平整。將距離傳感器安裝于測(cè)試車左后輪上從而測(cè)定測(cè)試車的行駛距離,并且傳送給系統(tǒng)處理器,發(fā)揮激光控制器的作用。如圖1所示為測(cè)試車的工作原理。在測(cè)試路面平整度時(shí)可以同時(shí)使用激光平整度測(cè)試車和八輪儀按照每100 m輸出一個(gè)結(jié)果的方式進(jìn)行測(cè)定,通過統(tǒng)計(jì)樣本的均方差明確結(jié)果是否能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求?!豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定高速、一級(jí)公路的平整度值要在1.8 mm以內(nèi),其他等級(jí)公路平整度值要在2.5 mm以下。
3 結(jié)語
綜上所述,近年來我國公路交通網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展,開啟公路建設(shè)與發(fā)展的新篇章。然而一直以來,公路路基路面的病害問題難以消除,既影響了公路的整體性能,也影響了行車的體驗(yàn)感,甚至造成安全隱患?;诖耍贫茖W(xué)、合理的檢測(cè)技術(shù)方案很有必要,從根源消除路基路面病害,這是確保公路正常、安全運(yùn)行的重要保障。另外,公路投入使用之后,定期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作必不可少,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、提早預(yù)防病害,能夠延長(zhǎng)公路的使用壽命,確保行車安全。本文認(rèn)為,強(qiáng)化公路路基路面的病害防治措施,既要樹立預(yù)防養(yǎng)護(hù)意識(shí),也要積極采用科學(xué)檢測(cè)技術(shù),通過提出幾種切實(shí)有效的公路路基路面病害防治措施,為強(qiáng)化我國公路路基路面養(yǎng)護(hù)水平提供理論支持與實(shí)踐參考。
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