高速公路路基路面病害检测与预防养护

马绍林

摘要：在高速公路工程中，经常会出现路基路面病害问题，严重影响着其使用。公路工程作为交通基础设施中重要的组成内容，其质量情况直接关系着区域经济的發展、国民的安全便捷出行，通过检测能够明确公路工程的质量情况，从而采取有效的维修养护措施，提高公路工程使用性能，延长公路的使用寿命。本文首先分析了高速公路路基路面常见病害，其次探讨了路基路面病害检测技术以及桥梁病害预控技术，最后就沥青路面养护决策进行论述，以供参考。

关键词：公路工程;路基路面;检测内容;病害检测

引言

作为高速公路重要组成部分的路基路面，在高速公路的正常运行过程中，因受多种因素的影响，路基路面出现不同程度的病害，影响行车安全，因此，在高速公路路基路面的施工过程中，应结合实际情况，做好病害的预控工作。

1高速公路路基路面常见病害

1.1局部破损和裂缝

沥青路面裂缝病害主要是反射裂缝与荷载裂缝。前者通常发生在基层为半刚性材料的沥青路面。主要原因在于：沥青路面所处的环境温度变化较大，基层材料（如水泥、石灰等）会出现明显的收缩变形，导致基层开裂。基层开裂后会在沥青面层底部产生拉应力，这个拉应力会促使现有裂缝不断扩展，直至拉裂路面结构层。后者出现的原因主要是受到路面车辆荷载的作用。车辆荷载会在路面结构层内部产生拉应力，如果拉应力超过沥青路面拉应力容许值，就会在面层顶部产生荷载裂缝。

1.2路基沉降变形

沉降变形是公路路基常见的病害之一，特别是在公路路基施工过程中采用半填、半挖、深填和高填等施工方法的，容易造成公路在投入使用一段时间后产生沉降变形，其原因主要有以下三方面：（1）施工因素：在公路工程路基施工过程中，对路基的压实度控制不到位、碾压分层过厚、路基含水率过低，材料受外力压缩后发生变形等。（2）材料因素：路基施工材料的含水率不足、压缩系数过大、高塑性指数过高等造成路基刚度和强度不足，导致路基变形、沉降。（3）由于社会经济的发展，车辆的数量不断增加，出现了一些超限超载的现象，而公路质量无法满足车辆行驶的需要，导致路基变形、沉降。

1.3坑槽

沥青路面坑槽病害通常是受到降雨影响的产生的。如果沥青路面处于多雨地区，降雨产生的地表水容易渗入路面内部，从而降低沥青与粗、细集料间的黏结力。此时沥青路面在车辆荷载影响下，路面表层产生剥落而引起坑槽病害。

2路基路面病害检测技术

2.1混凝土强度检测

目前公路桥梁混凝土强度检测技术包括钻芯取样和无损检测两类，两类检测技术均存在一定的片面和局限性，所以为提升检测结果精确度。进行混凝土结构检测时，取样位置要具备象征性且不能影响桥梁安全。

2.2平整度检测

沥青路面平整度检测技术分为响应类和断面类2种。前者是利用车载式颠簸累积仪来记录行驶车辆对路面坑槽的响应竖向位移和加速度，计算出平整度指标;后者是通过断面仪或3m直尺记录路面纵断面方向的高低起伏情况。

2.3路基路面破损检测

当前我国公路大多为沥青混凝土路面，裂缝、松散、变形等都是常见的路面破损病害，其中裂缝又包括横向裂缝、纵向裂缝、龟裂等类型。麻面、坑槽等都属于松散情况。车辙重叠、波浪等为变形病害。此外，还包括翻浆、冻胀、泛油、磨光等诸多病害问题。在检测路基路面破损情况时检测人员会对检测结果产生较大的影响。

3桥梁病害预控技术

3.1主梁板加固

3.1.1材料的选择

（1）应选用弹性模量、抗拉强度等性能指标符合国家标准和工程加固设计方案的碳纤维复合材料，并选择适宜且黏结性良好的环氧树脂胶结料，加强对施工环境温湿度的控制，保证主剂与固化剂合理配比及黏结剂黏稠度、固结速度、渗透性等均符合施工要求。（2）严格按照施工工艺进行施工，在粘贴碳纤维增强复合材料时，应先彻底清理构件表面的铁锈及杂质，清除病害部分，保证碳纤维材料与构件牢固贴合，严格控制碳纤维材料的搭接长度与位置，防止错位或脱落。

3.1.2加固措施

考虑到部分桥梁预制板质量较差，主梁钢筋锈蚀，混凝土表面存在蜂窝、麻面及铰缝失效，必须增加底板受力钢筋数量并增大混凝土截面积。为降低底板混凝土浇筑施工难度，应改用混凝土喷射技术，在喷射施工前拆除桥上附属结构和铺装层，保证桥跨结构仅承载主梁自身恒载，并将梁底保护层凿除，露出新鲜混凝土结构。在梁底设置预留孔，将锚筋置于预留孔内并采用环氧砂浆将其固定。将梁底混凝土润湿后进行喷射，以增强新旧混凝土材料的结合性。尽量采取分层喷射混凝土的施工方式，并将层厚控制在2.0～3.0cm，层与层之间按设计要求设置构造缝。对于较深的裂缝，应在一定压力作用下将加固材料灌注至裂缝内部以达到加固的目的，这种压力灌浆填充技术应用广泛，对于细长裂缝和较深、较大的结构裂缝均适用，且加固效果较好。

3.2设置合理的沉降观测点

路基拓宽作业阶段，为提升工程的安全性，在指定位置设置沉降观测点。观测点设置位置通常在行车道、超车道以及路肩位置。结合设计方案要求，沉降观测频率设定为冲击5遍/次～10遍/次。若两次沉降量监测值为5mm时，则认定沉降值达到设计标准需求，碾压施工可以停止进行。

3.3排水系统

①路基排水系统设计不当，积水会对路基产生冲刷伤害，严重影响路基的强度，本工程路基排水系统主要由管道、沟渠组成，同时将各种排水设施相互连接，形成一个完整的排水系统，以避免路基积水造成病害。②路面排水防渗应注意疏堵结合，确保沥青结构层的空隙应小于7%，且每层之间应设置一层防水层，并在沥青路面下最边缘处设置排水盲沟，以确保路面积水尽快排除，避免对路面造成病害。

4沥青路面养护决策分析

沥青路面养护决策是道路日常养护管理的关键环节。养护决策所确定管养方案是否合理，将会对路面使用性能、通行能力等产生直接的影响。结合多年工程经验和相关学者的研究成果，拟分2个阶段开展养护决策任务：第一阶段是初步决策，根据路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI等，初步判断沥青路面养护措施（大修、中修、预防性养护等）。第二阶段是基于层次分析法，对各种路面养护技术建立模型从技术可行性、使用性能、经济性等方面展开分析，确定最佳管养方案。层次分析法用于沥青路面养护决策的主要步骤是：（1）将沥青路面养护划分成目标层、准则层和指标层[其中，准则层和指标层是核心，包括技术可行性（交通量、破碎、裂缝、车辙等）、使用性能（平整度、抗滑性、承载力、美观等）、经济性（费用和寿命）];（2）建立判断矩阵，并确定各因素的相对权重;（3）判断矩阵的一致性。

结语

综上所述，路基路面病害严重影响着高速公路的质量，影响着高速公路的使用寿命和交通安全，为解决高速公路路基路面病害问题，在路基路面施工过程中应采取有效的预控措施，确保高速公路路基路面施工质量和高速公路安全、可靠、经济的运行，提高公路工程效益。

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