最近,相關部門已對上海“申”字型高架4處路面拱起進行了完全修復。由於路面狀況影響行車安全,市民非常關註這一問題。東方網·縱相新聞就路面拱起的原因👰🏻🤤、氣溫對路面的影響以及頗受熱議的伸縮縫等問題🤠,采訪了上海理工大學環境與建築學院土木工程系李秀君教授👤。
意昂2平台環境與建築學院土木工程系李秀君教授接受縱相新聞采訪
縱相新聞💚:氣溫與路面溫度的差異🧜♂️?
李秀君🎅♕:這方面很多學者都做過研究🌴👨🏽🌾,包括我一直也從事路面材料的研究。我們測量過,當氣溫38℃的時候,黑色瀝青路面的路表溫度可以達到55至60℃;40°氣溫時,路表溫度在65℃左右⛴。
瀝青是一種非晶體🌭,沒有固定的熔點或凝固點🧞♂️,它的變形是慢慢產生👩🏻🍳。實驗室測量時一般用條件溫度作為它的軟化點。普通瀝青軟化點相對較低,連50℃都不到。我記得小時候夏天走在柏油路上,氣溫稍微高一些,鞋子踩上去路面都會有一個坑✫,而且黏腳🫰,現在不會再一踩一個坑了。因為生產瀝青的工藝提高了很多,而且會通過添加橡膠、塑料、高聚物等改性劑來提高其路用性能。
縱相新聞:路面拱起的原因有哪些?
李秀君:你說的路面範圍太廣了,根據其所處的環境溫度不同可以分為三種,分別是地面、高架橋的路面以及隧道裏的路面。
我們主要介紹地面與高架橋面的差異。例如都是黑色的瀝青路面🌚,地面和高架橋面拱起發生的頻率、出現的狀態是不一樣的。
地面下的溫度是穩定的👽,它只受到路表面的高溫酷曬。但高架是上下“受敵”,氣溫達到38℃時,黑色瀝青路面的溫度可以達到55至60℃,而橋下也是在38℃的熱浪中🌠,因此它的環境更加惡劣。到了冬天🤷🏼♀️,橋面上與橋面下受到冷空氣影響又容易結冰。
目前高架出現的拱起,主要原因:一是氣溫過高導致瀝青混合料的模量大大降低🪬,高溫穩定性明顯削弱⏏️,從而容易變形👊🏿;二是高架水泥混凝土板熱脹變形,若變形受阻,即會拱起。
高架橋路面拱起
瀝青路面變形在城市道路的十字路口🧎🏻、公交車站臺、汽車經常加速、減速的區域,以及上匝道、下匝道同行處等比較常見🧗🏼♀️。
尤其是下坡時車輛需要減速👨🏽🏫,司機踩刹車後,輪胎對路面有一個水平剪切力。夏天瀝青變軟🤾🏼,抗剪強度降低,產生的水平剪力超出其抗剪強度即會導致路面變形。譬如在一些高架道路下匝道位置🫃🏿,夏天路面容易出現波浪或推移病害。
縱相新聞🧬:伸縮縫有什麽作用🧛🏼?
李秀君:混凝土路面是一定要有伸縮縫的,因為水泥混凝土會熱脹冷縮。工程中一般4米至5米都有一條橫向的縫,這種縫根據其作用可分成三種,分別是脹縫、縮縫和施工縫🙆🏼。
市民就高架橋面拱起關於伸縮縫的討論
伸縮縫其主要功能是允許路面在溫度變化時進行伸縮,從而減少因溫度變化引起的應力集中和結構損壞🙋🏽。施工縫是指混凝土澆築過程中澆築的先🍦、後過程📹,因為建設工程不可能一下子全部完成。
對於高架橋而言🖐🏻,一般50至100米都會設置一條伸縮縫,這就保證橋面不會出現不規則的開裂。但是,當氣溫突然升高🫷🏽,板塊的膨脹程度仍會超出伸縮縫的可承受範圍,導致路面出現拱起開裂的問題。在瀝青路面上,持續的高溫會導致瀝青面層溫度過高,再加上重載車輛同一方向、高頻率的反復碾壓,瀝青會像“擀面皮”一樣順著壓力方向慢慢堆積❇️,最終拱起形成“鼓包”🏂🏻。
內環高架近幾年采用新型環保降噪伸縮縫
此外,伸縮縫也是道路後期最容易出現問題的薄弱點👤。如果伸縮縫出現老化🤸♀️、松動、或者被垃圾填充等現象,路面受熱膨脹時受限無法再膨脹了,也容易拱起。
夏季炎熱及冬季寒冷期間是路面病害問題大量發生的季節,路和橋都暴露在自然界中🧑🏿🍳。高溫、陽光紫外線🍥、雨水及冰雪對材料性能都會有顯著影響。高架上伸縮裝置因直接承受車輪荷載的反復沖擊作用🙇🏼♀️,長期暴露在大氣中🦞,使用環境比較惡劣🥎,同時又要適應橋梁各種復雜的變位運動👩🦽➡️,是橋梁結構易遭到破壞🕛🫶🏼,而又難以修補的部位之一,也是交通建設管理方面的一個“老大難”問題。因此道路的預防性養護非常重要,一線養護工作人員也比較辛苦。
來源:東方網
原文鏈接:https://j.021east.com/p/1720778207045237