公路路面工程基层施工破损及养护施工技术

期刊: 中国村庄 DOI: PDF下载

贾永威

兰州公路事业发展中心高速公路养护所 甘肃兰州 730030

摘要

公路路面基层作为道路结构的核心承重层,其施工质量直接影响路面耐久性与行车安全。然而,受材料性能、施工工艺及环境荷载等因素影响,基层易出现裂缝、松散、沉陷等破损问题,加速路面结构劣化。本文系统分析了基层破损的主要类型,提出基于无损检测的精准评估方法,结合灌缝修补等关键技术,构建全流程养护施工体系。研究强调,通过严格把控材料质量、优化施工工艺及实施动态监测,可显著提升基层修复效果,延长路面使用寿命,降低全生命周期养护成本,为公路工程可持续运维提供理论支持与实践指导。


关键词

公路路面;基层破损;养护技术;裂缝修复;材料性能

正文


引言:

公路交通作为国民经济的重要命脉,其路面的使用性能直接关系到运输效率与行车安全。基层作为路面结构的承重层,不仅需承受车辆荷载的反复作用,还需抵御环境因素的侵蚀,其技术状态对路面整体寿命具有决定性影响。然而,受原材料质量波动、施工工艺缺陷及重载交通增长等多重因素叠加影响,基层破损问题日益凸显,表现为裂缝扩展、结构松散及变形失稳等,导致路面服务能力快速衰减。传统“破损-修复”的被动养护模式已难以满足现代公路高效率、低成本运维需求,如何通过科学检测与精准修复技术实现基层耐久性提升,成为行业关注的焦点。本文从基层破损机理分析入手,系统探讨养护施工关键技术及质量控制策略,旨在为公路工程基层全生命周期养护提供理论依据与技术参考。

1.公路路面基层施工常见破损类型

公路路面基层破损是路面结构失效的直接表现,其形式多样且成因复杂。结构性破损是基层材料性能退化的典型特征,表现为骨料剥落、基层松散,甚至局部塌陷,多因材料离析或压实不足导致内部孔隙率过高,在车辆荷载反复作用下加速颗粒脱落。裂缝类破损则以横向裂缝、纵向裂缝及网状裂缝为主,横向裂缝多由温度收缩应力集中引发,纵向裂缝常与基层不均匀沉降或施工接缝处理不当相关,而网状裂缝则是疲劳破坏的累积结果。变形类破损包括车辙与沉陷,车辙源于基层在高温重载下的塑性流动,沉陷则多因地基软弱或基层压实度不足导致整体下陷[1]

2.公路路面基层养护施工的核心技术体系

2.1 破损检测与评估技术

精准识别基层破损类型与程度是养护决策的前提。当前,无损检测技术因其高效、非破坏性特点成为主流:落锤式弯沉仪(FWD)通过模拟动态荷载,定量评估基层承载力与结构强度,快速定位薄弱区域;探地雷达(GPR)利用高频电磁波穿透路面,识别内部裂缝、脱空及含水量异常,精度可达厘米级;激光平整度仪则可连续采集路面起伏数据,辅助判断基层变形程度。

2.2 裂缝修复与加固技术

裂缝是基层最常见的破损形式,其修复需根据宽度、深度及成因选择差异化方案。对于宽度<5mm的微裂缝,采用改性沥青或硅酮密封胶高压灌注,利用材料流动性填充缝隙并形成弹性密封层,有效阻隔雨水侵入;宽度>5mm的裂缝则需机械开槽至稳定层,清理碎屑后填充高聚物砂浆或沥青玛蹄脂,恢复结构连续性。针对反射裂缝或疲劳裂缝,可在基层顶面铺设土工格栅或碳纤维布,通过材料高抗拉强度分散应力,抑制裂缝扩展。

3.养护施工质量控制与长效管理策略

3. 养护施工质量控制与长效管理策略

3.1 施工过程的质量控制要点

基层养护施工的质量控制需贯穿材料选择、工艺执行与环境适应全流程。材料方面,应严格检验水泥、集料及外加剂的物理化学性能,确保其符合设计强度与耐久性要求,例如水泥初凝时间需满足施工窗口期需求,集料压碎值不得超过规范限值。工艺控制需重点关注混合料拌和均匀性、摊铺厚度一致性及压实度达标率,例如采用双钢轮压路机与胶轮压路机组合碾压,确保基层压实度不低于98%,同时控制摊铺速度与松铺系数,避免离析现象。环境适应性方面,雨季施工应配备防雨棚与排水设备,防止雨水冲刷未成型基层;冬季施工需采用低温型外加剂或加热拌和用水,确保混合料入模温度不低于5℃,避免冻胀破坏[2]

3.2 养护效果评价与动态监测

养护效果的短期评价以施工后7天内的实测数据为依据,重点检测平整度(≤5mm)、渗水系数(≤80mL/min)及弯沉值(符合设计承载力要求),通过钻芯取样验证基层密实度与界面结合质量。长期监测则依托物联网传感器网络,每季度采集路面裂缝扩展、车辙深度及结构层应力应变数据,结合探地雷达每年一次的内部缺陷扫描,构建基层健康状态数据库。动态反馈机制需建立“监测-评估-预警-处置”闭环,例如当裂缝宽度年增长率超过0.3mm时,触发局部修复流程,确保病害不扩散。

3.3 全生命周期养护管理优化

全生命周期管理需统筹技术可行性与经济合理性,通过对比不同养护方案的全周期成本(包括材料、施工、交通中断及碳排放等),优先选择性价比最优的技术组合,例如对中度裂缝采用抗裂贴预防性养护的成本效益比传统铣刨重铺提升40%。智能化管理平台应集成BIM模型与大数据分析,实现养护需求预测、资源调度优化及应急响应提速,例如利用AI算法预测5年内基层破损概率分布,指导预防性养护资金精准投放。

4.结语

本文系统分析了公路路面基层破损的成因与类型,提出了从检测评估到修复加固的全流程养护技术体系,并强调了质量控制与长效管理的重要性。未来,随着新材料与智能检测技术的发展,基层养护将向精准化、绿色化方向迈进,为构建耐久型公路基础设施提供技术支撑。

参考文献:

[1] 李伟.水泥稳定碎石技术在公路路面基层施工中的应用[J].引文版:工程技术, 2015, 7(25):140-140.

[2] 王阔.公路工程路面水稳基层施工技术研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2024(003):000.

[3] 宁明鸿.公路路面基层拉毛处理施工技术[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术, 2024(003):000.

[4] 张立军.关于公路工程路面水泥稳定碎石基层的施工技术[J].设备管理与维修, 2023(18):159-161.


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