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關鍵詞:瀝青路面;病害;養護
中圖分類號:U416文獻標識碼: A
0 引言
目前,我國的道路養護還處于起步階段,養護技術及管理方面都需要進行更加深入的研究。只有建立科學合理的道路養護管理方法,才能挺高道路的社會效益和經濟效益。所以,加強道路養護方面的研究是很有必要的,道路養護工作者還需繼續努力。近年來,道路建設隨經濟的快速增長得到高速的發展。而瀝青路面相對于水泥混凝土路面來說,其無接縫、表面平整度好、耐磨、噪音小、行車舒適、施工期短、養護方便等特點,使得瀝青路面是近期道路建設的主題。
1 瀝青路面常見的病害及成因分析
1.1 路面裂縫
裂縫是瀝青路面常見的一種病害,其危害主要在于路面出現裂縫后,水將從裂縫進入路基,導致路基的軟化,使得承載力總體下降。裂縫主要分為橫向裂縫、縱向裂縫和龜裂三種。
(1)橫向裂縫。橫向裂縫又分為反射裂縫、荷載裂縫及沉降裂縫。反射裂縫主要是由于基層材料干縮使得瀝青面層底層斷裂,最終導致裂縫反射至面層形成反射裂縫。路面形成反射裂縫的一個重要原因即是,路面基層施工的質量或者養護不合格。因為基層材料是一種粘彈性材料,在溫度變化時會產生應力,當產生的應力超過其自身的極限抗拉強度,就會產生裂縫。荷載裂縫是車輛荷載過大,混合料配合比設計不能滿通荷載需求產生的裂縫。沉降裂縫主要發生在構筑物與正常路段交接之處,其產生的原因是由于近構筑物段施工的填筑和壓實不夠,使得構筑物與正常路基短產生不均勻沉降造成的裂縫。
(2)縱向裂縫。縱向裂縫產生的原因主要是路基不均勻沉降以及路面施工縫處理不當兩類。在軟基或者填挖結合處的路基施工中,由于壓實度不足等原因,路基在荷載下產生不均勻沉降,致使路面產生縱向裂縫。此外,當瀝青路面縱向施工縫處理(如接縫處的壓實等)不當時也容易使路面產生縱向裂縫的病害。
(3)龜裂。龜裂主要是因為瀝青混合料所受到的荷載拉應力超過了其本身的容許拉應力,使得瀝青路面的承載能力下降,最終致使路面出現龜裂。龜裂產生的原因有基層施工質量不合格、路面空隙率過大及超載等因素。
1.2 松散及坑槽
松散的根本原因在于瀝青與集料之間的粘結力較差而成,表現于瀝青用量過少、礦料過濕或者壓實度不足等因素。坑漕一般是在松散和龜裂此類病害基礎上產生的,當路面出現松散(龜裂)之后,水滲入混合料基層與面層之間,瀝青與集料間的粘附性降低,基層或者面層間的集料脫落導致路面形成坑槽。
1.3 車轍
車轍是瀝青路面在大交通量超重荷載下的交通渠化處產生,多發生在高溫季節(45℃以上)。車轍產生的原因比較多,主要是因為交通荷載長期在同一點反復作用,使得瀝青混合料被壓縮和剪切,最終使路面產生永久性變形和塑性流動。此外,瀝青混合料配合比設計不合理、施工壓實度不足、超載及渠化交通等因素也可導致瀝青路面出現車轍。
1.4 波浪及沉陷
波浪的產生主要是由于瀝青混合料的配合比設計不好或施工中壓實不足,致使路面在車輛荷載作用下產生推移和變形。沉陷多產生于高填方、軟基處理段、半填半挖和碾壓困難的地方,是因為壓實不足或者路基處理不當等因素造成。
1.5 泛油
泛油是由于瀝青混合料在荷載作用下產生油石分離,是瀝青路面常見的一種病害,多發生在夏季。產生原因是瀝青混合料的配合比設計不當或混合料攤鋪施工中出現離析所成。
2 瀝青路面的養護
2.1 常見的養護維修方法
(1)灌縫。對于縱向和橫向裂縫,縫寬在5mm以內,并且無明顯錯臺、沉降及啃邊現象的,可采用熱瀝青進行灌縫。用機具對裂縫進行擴寬和初步清理,再用壓縮空氣清除裂縫中的灰塵、雜物,使得裂縫干燥和清潔,以滿足灌縫的要求。將熱瀝青(潮濕時采用乳化瀝青)灌入裂縫2/3的縫深,填入干凈的石屑或者粗砂并搗實,同時把溢出多余部分清除。
(2)乳化瀝青修補。對于高溫季節出現的不可愈合性輕微裂縫,如變形不大的龜裂,可將此段路面清掃干凈并均勻撒布少量乳化瀝青,再均勻撒一層2mm至5mm的干燥石屑或者粗砂,用輕型壓路機進行碾壓成型。
(3)泛油處理。對于泛油較輕路段,可以勻撒3-5mm粒徑石屑或者粗砂,并用壓路機或引導通行車輛碾壓。對于較重路段,可先撒一層5-10mm粒徑碎石,進行壓路機碾壓。待其穩定后,又撒上一層3-5mm粒徑的石屑或者粗砂,用壓路機進行復壓。
(4)局部小修。局部修補適用于已經使中下面層甚至基層出現損傷的病害,如坑槽、松散、龜裂等。首先將病害部分擴大劃線,分別用切割和破碎機械將劃線部分切割破碎,再用人工或者機械進行挖除,待路面結構損壞部分清除干凈后,填以合格的瀝青混合料,并碾壓成型。修補的材料主要有乳化瀝青混合料、熱拌瀝青混合料以及冷鋪瀝青混合料,根據路面的使用要求并結合造價成本選用。
(5)銑刨重鋪。對出現大面積的沉陷、龜裂、松散、車轍和波浪較嚴重(深度大于30mm)以及坑槽較為集中路段可用銑刨重鋪的方式進行修復。銑刨重鋪的施工工藝一般為:測量、銑刨、破損結構物清理運輸、撒布乳化瀝青、攤鋪、碾壓成型。 對銑刨后的基層頂面有局部裂縫的,可采用鋪放土工布的方式,防止基層裂縫反射到面層。在銑刨時,基層有局部松散或者破壞的,可考慮對該局部進行換填。換填材料多采用大粒徑瀝青碎石混合料。攤鋪碾壓作業時一定要保證表面平整,充分壓實,處理好新舊路面結合處的接縫。
2.2 養護管理方法
(1)加強措施,預防為主。加強養護管理措施,組織技術力量編制適合道路養護的養護方案,做好日常巡查,發現病害做到及時整治,避免病害的擴大。必須堅持“預防為主,防治結合”的原則。
(2)嚴把養護設計及施工關。對病害處治中,需要進行設計的,設計方案應滿足規范的要求,同時設計方案還需和現場實際情況相符合,做到合理、科學設計。在施工時,應嚴把施工關,控制好施工質量。
(3)加強道路運營管理,整治車輛超載。車輛超載是造成道路路面病害的主要原因之一,所以整治超載是很有必要的。對車輛實行計重收費,超載嚴重的必須卸載后才能放行。
(4)建立健全完善的養護檔案。自道路竣工驗收后,道路管理部門應收集完整的竣工資料,同時建立數據庫,將日常檢查、養護的相關數據輸入存檔,為道路后續養護提供資料支持。
3 結論
市政瀝青道路養護是我國城市道路建設的一項基礎性工程,它與一般的公路養護有所不同,主要是由于市政道路使用頻率較高,且負荷量較大,所以在養護過程中道路受損的情況較為嚴重,這無形的為城市道路的養護工作帶來了一定的壓力和障礙。本文總結了瀝青路面常見的病害,并對其產生的原因進行分析,分別從技術與管理的角度,提出具體的養護維修方法和養護管理方法,為瀝青路面的養護提供一定的理論依據。
參考文獻:
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【關鍵詞】瀝青;早期破壞;成因;防治
隨著我國瀝青道路建設的增多,交通量的日益增大,使目前我國道路路面的質量問題凸顯,早期破壞的現象如開裂、泛油、剝落、車轍等均很常見,這不僅使得道路正常維修期大大提前,直接影響了交通,也增大了養護管理資金的投入。下面就對一些常見的早期病害做了簡要論述。
1. 出現瀝青路面早期病害的原因根據相關瀝青規范的條文,我國公路瀝青路面的設計使用壽命一般為15~20年,如果通車1~3年內就發生嚴重病害和較大面積損壞,可視為早期破壞。早期破壞類型歸納為:
1.1裂縫路面裂縫是路面早期破損最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進入水份使基層甚至路基軟化,導致路面承載能力下降,加速路面破壞。其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。
1.1.1橫向裂縫,橫裂縫橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設計不當和施工質量低劣,或由于車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂。
1.1.2縱裂縫縱向裂縫可分為兩種情況:一種情況是由于路基壓實度不均勻,路面不均勻沉陷而引起的。另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫。縱向裂縫,多發于半填半挖路基處,主要由路基的不均勻沉降造成。
1.2沉陷,一般是由基層局部成形不足,強度不夠,在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對于大面積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均勻沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基壓實度不足引起。
1.3剝落,如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料,將會造成集料與瀝青之間的粘附性不足,在行車荷載的作用下,集料從路面剝落,使路面形成麻面,進而可能發展成為坑槽、松散等病害。
2. 瀝青路面發生早期損壞的原因分析
瀝青路面在運營期間出現早期損壞現象,影響正常運營。現在總結分析的原因可歸納為:
2.1車輛超載的影響。
隨著我國經濟的迅速發展,道路上的貨車今天能夠量增長非常快,某些部門從自身利益出發,超載嚴重,甚至達到了令人無法想象的程度。超載嚴重是造成早期破壞的主要原因之一。
2.2施工與養護因素的影響
2.2.1材料選擇目前我國的公路大部分都選用優質進口瀝青,上面層采用改性瀝青,但在調查中發現,有些建設部門為了確保瀝青的質量,在進行招標時將指標值定得過高,以至于有些瀝青供應商為了迎合主管部門的需要,在瀝青中加入某種成分以提高指標值,嚴重影響了瀝青路面的壽命。
2.2.2混合料的拌和、攤鋪和壓實 攤鋪和壓實兩項工作是路面施工的重要環節。攤鋪質量不好往往伴隨著裂縫、車轍等病害的發生。攤鋪過程中除嚴格按《規范》要求施工外,還應著重控制攤鋪溫度、供料速度與前進速度相協調、防止大料滾動離析等環節。碾壓過程應遵循少量噴水,保持高溫,梯形迭進的原則。決不能片面追求平整度,進行低溫碾壓,降低壓實度標準;低溫碾壓易造成空隙率多大,壓實度不足,使路面滲水,導致早期破壞;過度碾壓易造成構造深度偏小,甚至出現泛油病害,影響行車安全。碾壓過程要及時、迅速,并要保持碾壓要求。絕對不允許壓路機中途急停、轉向,一面發生推擠、擁包現象,從而影響平整.
2.2.3路基施工缺陷的影響 有些道路早期破壞與路基施工質量有關,特別是軟土地區。路基軟土地基不穩定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導致路面的早期破壞。
2.2.4養護與管理 路面早期養護措施不及時、不完善等也是公路瀝青路面產生早期破壞的原因。對超載車輛控制不嚴則更是早期破壞的直接原因.
3. 瀝青路面出現早期損壞的施工防治措施
3.1根據實際情況確定并嚴格控制公路瀝青路面設計、施工各項指標,嚴把質量關,科學合理地安排工期,不搞獻禮工程;
3.2將瀝青路面科研工作與公路建設結合起來,改變科研與建設脫節的現狀,特別是將科研結合在施工過程中,無疑將大大提高我國公路瀝青路面的建設水平,有效防止出現早期破壞.
3.3強化施工管理,提高工序控制的科學性。
3.4重視并協調公路瀝青路面的壓實度、均勻度、平整度和構造深度等指標,特別處理好平整度與壓實度的關系。不能過分追求平整度而犧牲壓實度,而是要在保證壓實度的基礎上追求平整度,否則通車后的路面極易發生水破壞以及松散、車轍等早期病害。
3.6加強養護管理,提高養護管理水平。經驗表明,科學有效的養護不但保證了公路瀝青路面的服務性能,也是防止早期病害的進一步發展、節省養護資金的有效手段.
4. 瀝青路面早期破損的技術防護
通過以上分析,可看出瀝青混凝土路面早期破損與瀝青混合料、路面設計施工、交通氣候條件的全部或部分有聯系,而交通氣候條件是客觀存在的,所以瀝青路面病害防治技術應以路面設計、瀝青混合料和施工三個方面考慮。
4.1合理設計路面結構
4.1.1盡可能減薄瀝青面層厚度由于以下四方面原因,公路路面厚度可酌情減薄,控制在12~15cm之內。第一是半剛性基層瀝青路面結構的承載能力可由半剛性材料層(基層和底基層)來承擔,無需用增厚面層來提高承載能力。第二是提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層,而是用優質瀝青。第三是瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫,在正常施工情況下,大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。第四是一般來說厚的瀝青面層易導致車轍的產生。
4.2嚴格控制瀝青混合料的質量
4.2.1瀝青的選取選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標.
4.2.2集料的選用骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應添加一業數量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應盡量降低骨料的含水量。
4.3嚴格控制施工質量。
4.3.1嚴格控制瀝青混合料的拌和質量,拌合過程中發現“糊料”或“離析”等異常情況應立即進行處理;加大馬歇爾試驗頻率,嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩定度、流值等指標,必要時對混合料進行特殊配合比設計.
4.3.2保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級配,增加粗骨料,提高大中粒徑集料含量;控制最佳含水量,改進碾壓方法,避免過振過濕,不能使基層頂面形成灰漿硬殼,不能用細料進行壓實后找平。
關鍵詞:瀝青 路面 裂縫 成因 防治
中圖分類號: TF526+.3文獻標識碼:A 文章編號:
正文:
市政道路的養護對于保持路況完好,延長道路使用壽命,發揮道路社會與經濟效益有重要意義。在整個公路養護工作中,路面養護是公路養護工作的中心環節。隨著公路通車里程的增長和使用時間的延長,對于養護的工作量也越來越大,成本越來越高,為了適應這些不斷變化的因素,必須切實提高路面養護質量,使路面的服務水平得到有效保證。道路養護中,對路面裂縫的修補是瀝青混凝土路面養護的經常性工作。
1.引發路面開裂的主要因素
1.1瀝青材料及混合材料
影響瀝青和瀝青結合料并使其開裂的主要原因就是溫度,瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素,瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關鍵,在瀝青性能指標中,影響更大的是溫度敏感性,溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。
瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發生收縮變形。當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路表面就會被拉裂,并逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫。由于大多數市政道路上面層采用進口優質瀝青或改性瀝青,瀝青混合料的自身低溫抗裂性能較好,故此種橫向裂縫在瀝青路面早期相對較少。半剛性基層較之級配碎石、瀝青穩定碎石等柔性基層熱容量小,與瀝青表面層的附著粘結性能差,尤其是本身收縮的附加影響,使面層的橫向裂縫較多。還有我國市政道路分期修建,施工較快,有相當部分的半剛性基層養生不足,修筑后不久便開裂,這些裂縫在載荷和溫度作用下,由下層逐漸反射到表面。
1.2基層材料的性質
若基層材料收縮性差,那么當他的收縮性越大,對里面的影響就越大,導致路面裂縫就越大,反之也成立。基層上有透層油以加強與面層的粘結對抗開裂是有好處的,基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響。
1.3氣候條件
極端最低溫度、降溫速率、低溫持續時間、升降溫循環次數是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。
1.4路基施工原因
路基施工時天氣干燥,局部路堤填料粘土土塊粉碎不足,致使路基壓實不均勻。暗埋式構造物處因構造物長度限制,使路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠。有些加減速車道與行車道銜接段不同步施工。這些都會導致路基沉降不均勻,從而引起裂縫。在一些軟土路基上施工,雖作了清淤處理,但處理不徹底或回填材料的壓實控制得不好,同樣會因不均勻沉降造成瀝青路面縱向開裂。
有些裂縫路段即使不是軟弱地基,但土體天然含水量較高,在設計時未發現或未作特別處理,施工時也未作等載或超載預壓,高填土后地基會出現不均勻沉降,也會造成路面縱向開裂。在軟基分布比較廣泛及構造物眾多的水網地區的市政道路上,在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,由于差異沉降會導致基層開裂。這種開裂會反射到瀝青面層形成橫向裂縫,這種橫向裂縫類似于基層反射裂縫,但一般為路面橫向全幅貫通。
1.5路基基層施工原因
目前,我國市政道路廣泛采用二灰或二灰穩定土等作為底基層,二灰碎石作為半剛性瀝青路面基層。由于二灰碎石半剛性基層的整體強度與材料、拌和、攤鋪、養生等多種因素密切相關,任何一個環節出問題均可影響板體結構,導致半剛性基層局部強度不足而引起瀝青面層開裂,雨水從裂縫浸入,并滲入到基層表面,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,使瀝青路面面層產生網(龜)裂、沉陷,并進而形成坑槽。因此在基層施工中,為保證基層的壓實度,對于基層設計較厚(>20 cm)時必須分層施工,保證各結構層的壓實度。
在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成較有規律的橫向裂縫;另一方面基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使瀝青面層底面承受拉力,當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時,就使瀝青面層底部拉裂,造成下層位移,并隨著溫度、濕度的循環變化及行車荷載的反復作用導致瀝青面層底面裂縫沿豎向向上擴展到路表,從而形成瀝青路面橫向裂縫。從現場取樣看,面層裂縫與基層裂縫上下貫通,且下寬上窄。另外瀝青面層分幅攤鋪時兩幅銜接未處理好,在行車荷載作用下形成縱縫;有時車轍邊緣也會發生縱裂縫。
2.瀝青路面裂縫種類
瀝青路面裂紋按照裂紋形狀分橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫(龜裂)和不規則裂縫。
2.1橫向裂縫多由路基、基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成,最初多出現于路面兩側,逐漸發展形成貫通路幅的橫縫。橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設計不當和施工質量低劣,或由于車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而出現裂縫;非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,具有瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫兩種情況。
2.2縱向裂縫的損壞特征是與道路中線大致平行的長直裂縫,有時伴有少量支縫。路基、基層沉降引起的縱縫,通常斷斷續續,綿延很長;因施工搭接引起的縱縫,其形態特征是長且直;而結構承載力不足引起的縱縫多出現在路面邊緣,是由路基濕軟造成。裂縫形式有兩種,一種為縱向直線形,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣;另一種為縱向弧形,裂縫兩端延伸到路堤邊緣,這種裂縫可能會引起路堤滑動,危險性更大。
2.3網狀裂縫(龜裂)的損壞特征是相互交錯的裂縫將路面分割成形似網狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊,塊的尺寸小于50 cm×50 cm。網狀裂縫(龜裂)是行車荷載重復作用而引起的疲勞裂縫,其最初形態是一條或幾條平行的縱縫,隨著荷載重復作用次數的增加,平行縱縫間出現了橫向、斜向連接縫,形成多邊的、銳角的、形似網狀、龜裂狀的裂縫型式。
2.4不規則裂縫的損壞特征是路面裂縫呈不規則形狀,塊最長的邊長小于100 cm,規則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。
3.裂縫的處理方法
3.1 立縫搭接法
施工過程往往不是一日而就的,當施工中斷時,造成路面橫向接縫,這時接縫的處理方法是在接縫處將先期鋪筑的瀝青路面未充分壓實或薄的部分垂直刨除,刨時要注意橫斷面寬度內的線型直順,將橫斷面刨成垂直立茬見新后,徹底清掃干凈,在新茬斷面上均勻涂上粘層瀝青,粘層瀝青的用量應根據基層狀況和路面鋪筑材料而定,油量太大,氣溫高時容易出現泛油現象,油量少了容易結合不好,影響質量。
3.2 臺階式搭接法
在對舊路進行翻修、新舊路面相接時,多采用層與層、他們之間臺階式錯開lm 以上的銜接方法,堅決不允許2層在1個斷面相接, 以保證接縫處有足夠厚度和強度,接縫要膠接緊密平整密實,避免行車后造成早期破壞。
3.3 縱向裂縫
一般路面都應全幅攤鋪,盡可能減少施工縱縫,確需半幅施工時,應事先做好各項施工準備工作。在半幅施工時,路中心線處應事先設置模板,模板可做為攤鋪厚度的基準,又可在碾壓時防止混合料向外推擠。為了避免縱向接縫過多,應自路邊向路中心逐漸攤鋪,并保持橫向齊頭向前進行,邊攤鋪邊用耙子找平,摟耙子時要做到輕重一致,按一個方向往返摟2~3次,達到平整即可,
4.結 語
在路基施工中,產生瀝青路面裂縫的原因非常多,因此,在公路工程路基施工過程中應嚴格按照施工規范進行施工,確保每個分項分部工程的質量,周密制訂施工方案,綜合考慮氣候等各種因素采取有效保證措施。本文結合某市政道路瀝青路面的成功經驗,分析引起瀝青路面產生裂縫的施工原因,以便盡量減少因施工質量原因引起的瀝青路面裂縫問題。
參考文獻:
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關鍵詞:灌漿技術 水泥混凝土 路面養護 應用
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0062-01
水泥混凝土因其具有強度高、剛度大、耐久性好,使用壽命長等優點,而被廣泛應用于公路路面。由于水泥混凝土板是道路面層,直接承受荷載作用,超載敏感性強,再加上面板接縫較多,在反復荷載作用下,容易發生脫空、裂縫等早期病害,最終導致路面的破損。做好防治道路脫空、裂縫等病害,提高水泥混凝土路面的養護效果,對延長公路的使用壽命,提高路面通行能力,具有重要意義。
1 水泥混凝土路面唧泥、脫空等常見病害產生的主要原因
唧泥和脫空是水泥混凝土的內外因素共同作用的結果。內部因素主要是指是在制作混凝土路面時,基層混凝土結構質量和面板接縫狀況:外部因素就是道路在使用過程中由于車輛作用荷載和外界環境氣候的變化等因素。
我國公路路面基層材料經常采用較穩定的集料,這種材料的彈性模量和剛度模量都低于混凝土面層的彈性模量和剛度模量。混凝土在反復荷載作用下,基層混凝土出現累加的塑性變形,而導致使混凝土面板局部與基層脫離,形成微小空隙,也就發生了混凝土基層面板下部分脫空。同時隨著外界環境溫度及濕度的不斷變化,以及基層面板內溫度的不規律性分布等共同作用下,導致板翹曲,進一步加速了混凝土面板與基礎之間的分離速度,出現板底脫空。再加上脫窄的出現加速了水的浸入,當路面接縫、裂縫等先天不足現象,不能得到及時養護時,雨水就會順著裂縫處侵入路基基層,形成積水侵蝕路基混凝土結構,同時,空內積水與路面基層細料形成侵蝕性強的泥漿,當路面板受到車輛荷載作用時,泥漿會在擠壓力的作用下沿面板縫隙向外噴濺出來,即出現唧泥現象。唧泥的出現會在某種程度上加速板底的脫空。通過反復的惡性循環作用,最終導致水泥混凝土道路基層的破壞。
2 水泥混凝土路基加固機理及材料要求
2.1 混凝土路基基層加固機理研究
在現在的混凝土路面的設計理念中,我們把混凝土面板作為一種剛性構件,視其是一種撓度很小的薄壁面板,在實際操作中,面板與地基是完全平面接觸的,也就是不存在脫空的現象。眾所周知,混凝土面板是一種抗壓強度很高,但抗拉抗彎強度很低的脆性材料,如此一來,就決定了其在使用過程中,只要面板下部的支撐受力均勻,那么,無論面板上部的荷載有多大或者是荷載位置如何變化,其所產生的應力都是很小的,不會出現損壞現象。但如果面板下部出現一定程度的脫空現象,其受力情況就會發生較大的變化,以致受力不均,最終導致面板的破壞。因此,混凝土路基的加固原理就是在面板發生脫空現象的情況下,采用漿液對其進行加固處理,具體的操作步驟將會在混凝土基層灌漿的養護措施中相應的提出。
2.2 漿液材料基本要求
常用的工程水泥漿材料包括:水泥、砂、水、外加劑、粉煤灰等工程材料。將漿體制成規定大小的立方體試件,在常溫下標準養護1周時間,其抗壓強度不小于5MPa。同時要求漿體的泵送性能好,和易性、保水性及塌落度應當符合施工、設計要求,漿體不能過稀、干縮性大。現有工程施工中,為防止漿體的漿體干縮,可以在工程漿液中適當摻加適量的膨脹劑,漿體流動度不宜過小,控制在20s~30s之間,否則會產生泌水現象。
3 混凝土基層灌漿養護措施
3.1 針對基層脫空、唧漿病害的處理對策
針對脫空板病害,最有效的方法是向板下空隙灌注水泥砂漿,以此來修復路面的支承結構,有效控制板角彎沉,提高結構的整體穩定性,防治唧泥、錯臺和板斷裂等影響道路適用功能的病害發生。由于唧泥和面板脫空往往相伴發生,因此可對混凝土路面病害采取壓漿處理,使面板脫空面積不再擴大。其主要原理是在混凝土板底通過壓力作用灌注水泥沙漿,填充板底基層空隙積水和空氣流走后占的位置,借助水泥砂漿的固結作用將原來松散固體顆粒膠結為整體,提高路基與路面的密實度。在灌注砂漿結束后,用瀝青填補混凝土路面接縫,防止雨水浸入板底腐蝕基礎。同時還要各種盲溝、排水溝等排水設施,確保混凝土面板經常處于干燥狀態。
3.2 混凝土路面板封堵灌漿
封堵灌漿是指通過控制交通車輛行駛,進行施工前的準備—選定鉆孔位置—鉆孔—沖洗一壓水試驗—灌漿施工—堵孔—養生后開放交通等一系列的工作流程。面板脫空位置確定通常采用人工觀察法和彎沉測定法。人工觀察法是通過人們眼睛直接觀察或者借助一定的工具敲擊來判斷接縫、裂縫、唧泥等病害的初步情況。彎沉測定法是通過測試板角彎沉,經過分析來確定脫空的狀況。在確定有脫空的位置灌注砂漿,混凝土路面板下封堵的灌漿材料由水泥、粉煤灰、砂、外摻劑和水組成。砂的加入不僅可以提高漿體強度,減少收縮,同時可降低水泥用量;但大粒徑砂易產生明顯的不均勻沉降,引起離析泌水。因此選用特細砂,灌漿材料質量的優劣直接影響灌漿的效果,灌漿材料應具有:早期強度高、流動性好、無離析和無泌水、無收縮。
3.3 水泥混凝土路面裂縫和板縫的灌注
水泥混凝土路面的面板底在壓漿施工后,對水泥混凝土面板脫空進行了填充,使路基受力均勻,提高了路基的承載能力,但面板下仍存在細小的間隙和接縫,如果不及時處理,地面水一旦滲入基層,在車輛反復荷載作用下,就會會出現唧泥現象,最終導致脫空,所以對面板的接縫及時灌縫,這是防止唧泥現象發生的有效方法。由于條件限制,我們可以采用瀝青填縫料填縫,并做到灌縫飽滿不漏灌,待瀝青固化后才開放交通投入使用,以保工程質量符合要求。
4 結語
灌漿技術具有成本低、見效快、操作方便、受外界因素影響小等優點的特點。關鍵是它可以在不破壞原來混凝土面板的前提下進行修復工作。由于水泥混凝土路面剛度高,破壞后很難修復,并且更換局部面板會影響相鄰混凝土的結構剛度,使之松動破損,再加上“換板”翻修混凝土費用高,不利于經濟節約要求等,因此不宜采用“換板”方式,而灌漿技術與“換板”翻修相比,直接成本明顯低,因此灌漿技術作為一種使用的水泥混凝土路面養護技術,具有較高經濟效益和社會效益的優勢。
參考文獻
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[3] 滿端林.灌漿技術在水泥混凝土路面養護中的應用[J].湖南城市學院學報,2004.
關鍵詞:市政瀝青路面病害養護措施
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:
伴隨著我國市政道路建設的高速發展,市政道路養護管理水平的高低對道路有著重要的意義,在市政道路管理中展示出巨大的作用。本文根據筆者多年在市政道路養護管理的實踐工作經驗,對于市政道路瀝青路面問題進行分析,并提出了有效的養護和維修措施,旨在不斷提高市政道路養護管理的水平及保證城市道路的正常運轉。
1瀝青混泥土路面常見病害分析
1.1裂縫
現階段我國道路運輸中超載超限問題日益突出,道路在車輛荷載長期反復作用下,瀝青路面基層結構層產生的拉應力超過材料的疲勞程度,底面有可能開裂,隨著時間推移逐漸擴展到表面形成橫縫 縱縫 網裂和龜裂等各種形式的裂縫。
1.2 車轍
車轍是指路面因在車行荷載長期作用下而產生的縱向帶狀凹槽,深度一般都在1.5cm以上。車轍是塑性不可逆的永久性變形,車轍降低了路面平整度,使行車的平穩舒適度降低,較深車轍則可能會因其滯留較多積水而使汽車飄滑而發生較大的交通事故。車轍產生的原因主要有瀝青混合料級配設計不合理,造成路面穩定性差,強度不足;基層材料強度不夠,不能提供較大的承載力;面層施工壓實度不足;車輛嚴重超載超限。車轍一般可分為V形車轍和W形車轍,其中V形車轍影響路面范圍較大,路面兩側沒有隆起現象;W形車轍兩側路面有明顯隆起現象。
1.3 沉陷
基層局部壓實度不夠,養護時間不足,在行車荷載和自然因素長期作用下,道路就可能出現沉陷病害。一般可分為均勻沉降不均勻沉降和大面積沉降。其中均勻沉降是道路路基在長期荷載作用下達到進一步密實穩定的具體表現,這種沉降不會引起路面破損。而局部沉降則是因局部路基養護不足,強度不夠造成的,此種沉降會造成更多次生危害的出現。
1.4 翻漿
翻漿是指路面發生彈簧、裂紋、松散、鼓包、冒泥漿等不同程度的破壞。多種因素的綜合作用導致翻漿現象的出現:1)基層材料繼配不當,細料過多。2)低溫季節施作的基層強度增長緩慢,而路面開放交通過早,在荷載和雨水共同作用下,基層表面粉化,形成泥漿。3)低溫地區冬季施工,基層水份凝聚成冰,春天解凍時翻漿。
2 瀝青混泥土路面的養護對策
2.1 裂縫維護
瀝青路面裂縫出現后,在高溫季節可自行閉合的輕微裂縫可不處理。如在高溫時仍不能閉合的裂縫要及時進行維修,防止裂縫進一步擴大。裂縫維修方法可分為冷補灌縫和熱補灌縫兩類。熱補灌縫:將裂縫處打掃干凈,用液化氣將縫壁瀝青加熱至粘性狀態后,再把瀝青或瀝青砂漿噴抹到縫中,其后施作一層2~5cm后的粗砂加以保護,最后將礦料壓實。冷補灌縫:冷補灌縫需要采用橡膠處理的冷補乳化瀝青裂縫密封劑(灌縫劑)。施工時無須加熱,無須專業灌縫機械,在清除裂縫內部及周圍雜物后即可直接用灌縫壺將灌縫劑灌注進裂縫內,此法簡單易行,可考慮多采用以減少維修費用
2.2 車轍修復
路面出現車轍后,為防止路面積水對其產生的進一步破壞,應對車轍進行修補,修補材料宜采用與原路面材料相同的材料若車轍深度較淺,一般在8mm以下,并對行車只能產生小幅度擺動的情況,可先清洗車轍及周邊,對路面進行烘烤和添加新料后壓實 若車轍深度較深,一般在8~30mm,并對行車可能產生較大幅度擺動的情況下,應對車轍面積稍大范圍內的路面進行垂直挖槽,挖槽深度不小于原坑槽最大的深度。挖槽時應盡量減少對下層材料的振動,挖好坑槽后用再生修補技術進行熱處理修補
2.3 沉陷的處理
對路面沉陷的修復時,若路面不均勻沉降不嚴重,且路基和基層較為穩定,則可在拉毛和清掃處理后,在原凹陷處灑粘層瀝青直至與路面齊平。但如果是基層結構出現沉陷而導致路面沉降,則應先對基層進行加固和修復,再對面層進行處理。對于路基下坑洞、溝槽等引起的局部沉降,應先用砂礫石、碎石或漿砌片石等將坑洞溝槽等填實,出現面積較大的暗流時,可采用橋涵跨越。
2.4 翻漿的處理
翻漿的處理方法有:1)測定翻漿破壞部分的范圍和深度,畫出大致與路中心線平行或垂直的處治挖除翻漿部分的輪廓線(正方形或長方形);2)用切割機開槽到穩定部分,坑壁要垂直,并將槽底、槽壁清理干凈;3)在干凈的槽底、槽壁刷粘結瀝青,隨即填鋪備好的瀝青混合料,新填補部分要略高于原路面(高出量應根據實際情況而定),填實壓實與原路面相平后用平板振動夯進行振輕壓實。維修期間應注意封閉交通,待強度達到要求后再放行車輛。
3 實例分析
某市道路結構多數是由一些瀝青路面組成,通過路面性能預測,路面在使用過程中,其性能隨使用時間或累計軸載作用次數的增加而逐漸變壞,因此,需要采取修復和改善施工管理等措施以恢復提高路面的使用功能。
3.1 道路現狀分析
根據對路面使用,本市道路面層破損主要有6種類型較為突出,即裂縫、坑槽、沉陷、波浪、車轍,淺析其基本原因:
(1)在養護管理方面缺乏系統、科學、針對性。對某些道路病害認識不足,習慣于頭痛醫頭,足痛醫足的做法,在還未能夠搞清病害、查明破損原因,定出針對性養護方法和管理措施的情況下,為了追求某種指標,盲于補修,其結果是部分補修形成效果不佳。
(2)道路基礎選用材料不良。為了單純地側重于增產節約,盲目地進行修補或以利用廢料為目的使路基強度不一,而后繼續形成龜裂。
(3)掘路對城市道路的影響。近幾年該市進行大規模的城市環境改造在路面下需鋪設煤氣、供熱、通信、電力、自來水等管線,這些工程都直接破壞路面的整體強度,夯填不到位必然會引起路面的沉陷。
(4)部分道路強度不足。由于目前交通量猛增,重載車輛增長較快,致使原路面結構已很不適應當前的交通量及荷載能力。如一些街道由于路基穩定性不夠,加之養護管理的不足,重載交通量比重大從而影響到道路的使用壽命。
3.2 城市道路瀝青路面的養護對策
瀝青路面就其使用功能來講,由于在建設過程中施工方法、采用材料、施工條件的差異對道路質量都有不同程度的影響,隨著交通量的變化,往往路面會出現多種病害,所以應當進行研究,找出主要原因,再對養護決策進行優化排列,現對主要常見道路病害提出自己的看法:
(1)坑槽。油料老化或用油量偏低,礦料塵土影響黏結,壓實密度不足,積水、石料質差、龜裂處理緩慢,導致面層松散,外部沖擊形成坑洼,一般為單獨,有少量成片連接。用路面銑刨機銑刨10cm左右,路面廢料清掃干凈后均勻噴灑一層瀝青結合油6cm粗粒式瀝青混凝土,4cm細粒式瀝青混凝土;8t~12t壓路機反復碾壓成型。
(2)龜裂。車輛荷載重復作用,引起路面疲勞破壞,路面結構層石料不純,含塵土大,瀝青未黏結壓實,路基不穩定,強度不均成型,一般縫較粗,縱橫交錯,呈老化狀態,近似等量狀態裂塊,近似規則形狀,似龜背,干燥時路面強度高。用W2000路面銑刨機銑刨15cm左右,路面廢料清掃干凈后均勻噴灑一層瀝青結合油7cm粗粒式瀝青混凝土,4cm細粒式瀝青混凝土;8 t~12 t壓路機反復碾壓成型。
修補路面一定要切割成型,切割深度要和路面結構一致(10cm左右),再用瀝青灌縫機進行灌縫溜邊,寬度5cm~20cm以保證新舊路面黏結。
(3)井框高差。路面上管井井蓋高于或低于相鄰路面,井框周圍壓實搗固不實,操作不嚴導致路面破壞下沉。對此類問題我們進行多年探索考察也試驗多種方法認為,分層澆注水泥混凝土效果明顯:如在2011年該市次干路改造工程中把井周圍60cm范圍內下挖致土路基層拆除舊井、支模、用C30早強水泥混凝土20cm一個澆注層依據路面施工結構分層澆注,經過觀察井框周路面狀況良好。
4 結束語
總之,水泥混凝土道路這種硬性材料對設計強度不足、超載很敏感,或者由于施工方面的原因而達不到設計的要求,一旦出現上述情況,破壞就會迅速發展,難以維護,因此加強對市政道路的養護非常重要。
參考文獻
【關鍵詞】市政道路;施工技術;問題;措施
在市政道路施工過程中,路基施工技術是整個道路工程的核心,直接決定著道路工程的質量及品質。為此,對市政道路路基施工技術進行優化與控制,成為了保障市政道路工程質量及品質的重要手段。在市政道路路基施工過程中,主要面臨的施工技術常見問題為基層平整度技術問題、防治裂縫技術問題、排水技術問題及防護技術問題。為確保市政道路質量,就需要對各種施工技術常見問題提出相對應的解決措施,加強施工技術管理。
一、市政道路施工技術常見問題及應對措施分析
(一)市政道路路基施工中基層平整度技術問題及解決措施
由于市政道路施工路程較長,在施工過程中,會面對不同的基層,為確保市政道路路基平整度,需要根據不同基層采取不同處理措施。如針對市政道路基層為石灰穩定土的基層,由于石灰土為基層時,道路平整度的要求及標準較低,其道路平整度控制較為容易,可以通過平地機刮平到道路設計平整度來實現;而當市政道路基層為水泥穩定碎石的基層時,其道路平整度要求及標準較高,道路平整度控制較為困難,為此,可以在基層施工過程中,嚴格控制攤鋪長寬,并按照規范進行壓實工序進行基層平整度處理。采取水泥為道路基層,需要在水泥中添加緩凝減水劑,延長初凝時間,確保施工質量。路基基層平整度施工工藝直接關系著道路運行的舒適性及安全性,為此,需要確保道路路基平整度符合設計標準。
(二)市政道路路基施工中防治裂縫的技術問題及解決措施
市政道路基層施工的材料多為半剛性水硬化材料,這種半剛性水硬化材料容易受到溫度及溫度影響,從而引起道路基層施工質量問題。在道路施工過程中,如施工時溫度及濕度變化較大,作業環境較差,就容易導致基層產生收縮力。在基層收縮力作用下,基層與下臥層產生一定摩擦力,摩擦力對伸縮力進行阻礙,由此,在基層內部產生一定膨脹力,當膨脹力超過基層結構抗拉強度時,就會產生裂縫。這種裂縫多產生于冬季,受到熱脹冷縮作用,極為容易產生裂縫。如施工工藝不當,也容易產生基層裂縫。在基層施工后,需要進行路面養護工作,如果在路面養護期間沒有采取專業的技術措施并及時護理,容易導致路面水分蒸發較快,表面過于干燥,引起表面水泥收縮,表面收縮受到內部構件約束,從而產生裂縫;如基層半剛性材料出現裂縫,則會則基層與瀝青層之間形成脆弱點,在路面行車過程中,不斷對脆弱點施加壓力,最終會致使瀝青面層的地層出現裂縫,裂縫出現后,在外界因素影響下,通過擴大延伸,最終達到瀝青面層的表面層,導致瀝青裂縫產生。這種裂縫多是橫向裂縫,在溫度及濕度等外界因素影響下產生,除此之外,裂縫的產生還與基層與面層材料的抗裂性能及行車壓力等因素有關。為防治裂縫,要確保施工材料,尤其是確保基層與面層材料具備良好的抗
裂性能;在施工階段,確保半剛性水硬化材料符合設計標準,并嚴格按照施工工藝,規范施工,確保施工環節不出現問題;做好基層養護工作,采取專業的技術措施,及時對基層進行護理,加強基層溫度及濕度照管力度等。
(三)市政道路路基施工中排水技術問題及解決措施
在市政道路施工過程中,會涉及到市政排水系統。市政排水系統,與城市居民的生活息息相關,聯系十分緊密,屬于居民生活中不可或缺的重要基礎工程,受到社會廣泛關注,在城市排水系統建設過程中,需要高度重視排水系統的質量問題。在市政道路路基施工過程中,容易出現排水系統問題,如管道滲水,閉水試驗不合格或井與路面接縫處容易出現坍塌現象等。產生管道滲水與閉水試驗不合格的主要原因是:管道基礎條件較差,導致管道基礎出現不均勻沉降,引起局部出現積水,嚴重時會引起管道斷裂;管材質量較低,在外力作用下,管材出現破損;管道接口與管道施工質量問題較大;檢查井施工質量低,井壁及其他連接管道結合處出現滲漏等;檢查井與路面接縫處出現坍塌現象的主要原因是:多數雨水井、檢查井與排水干管設于行車道路上,如井背寬度較小,則會導致回填夯實困難,難以保證井密實度;井蓋安裝不規范、井蓋質量較差影響使用質量。
在排水系統建設過程中,需要仔細分析設計圖紙,遵循操作規范,按照設計要求進行施工,確保管道基礎具備良好的穩定性及強度,如管道地基條件不佳,需要換土對地基進行改良,確保基槽具備較好的承載力;按照施工規范及要求進行測量,確保測量獲取數據的準確性;如在施工過程中遇到構造物等障礙,無法根據設計圖紙進行施工時,需要采取合理方式,在不影響設計效果的基礎上,選擇合適位置,按照規范設置連接井;確保施工管道及管材等材料具備良好性能;保證管道接口處密實,不出現滲漏現象;施工后需要多次檢查,確保施工質量。
(四)市政道路路基施工中防護技術問題及解決對策
在進行市政道路路基施工過程中,需要做好路基坡面防護工作。進行路基坡面防護,可以有效防止雨水等地表水對道路路基邊坡表面的沖刷,降低自然因素中溫度及濕度變化對市政道道路路基所造成的影響,降低路基中軟弱巖層風化速度,從而達到維護市政道路路基穩定性的目的。隨著時代的發展,現代所采取的道路路基防護措施,在一定程度上還發揮著保護生態環境、美化城市形象的作用。當前,主要的防護技術為礦料防護技術與植物防護技術等,其中礦料防護技術主要應用于道路路基石質邊坡處,而植物防護技術主要應用于道路路基土質邊坡處。
二、結束語
隨著城市化進程不斷加快,大量人口涌入到城市之中,對城市的市政道路建設提出了更高的要求,在社會經濟的推動下,城市市政道路建設獲得了極大發展。然而,由于城市市政道路建設工作量較大、施工路程較長,加大了城市市政道路建設的難度。當前,在市政道路施工過程中,道路路基施工中經常會出現基層平整度技術問題、防治裂縫技術問題、排水技術問題及防護技術問題等問題,為確保城市市政道路施工質量,就需要采取對應措施,加強施工管理,嚴把質量關,對市政道路施工進行有效的質量控制,最終保證市政道路質量與品質。
參考文獻
所以,在現代社會發展過程中道路將會成為社會發展的決定的因素。以下將介紹道路的功能、種類、及道路修筑過程和影響因素。
關鍵詞: 社會發展、城鎮道路、城鎮道路的修筑、養護、
中圖分類號: TU997 文獻標識碼: A
一.按城鎮道路的功能分類為:
快速路、主干路、次干路、支路
快速路又稱城市快速路,完全為城市交通功能服務,是為解決城市大容量、長距離、快速交通的主要道路。
主干路也是為交通功能為主,為連接城市主要分區的干路,是城市道路網的主要骨架。
次干路是城市區域通干道,為區域交通集散服務,兼有功能服務,結合主干路組成道路網。
支路為次干路與居住小區的連接線路,解決局部交通,直接與兩側建筑物出入口相連,以服務功能為主。
二.按力學特點分類
按力學特性將道路分為柔性路面和剛性路面。
柔性路面荷載作用下產生的彎沉變形大、抗彎強度小,在反復荷載作用下產生累計變形,它的破壞取決于極限垂直變形和彎拉應變。柔性路面的主要代表是各種瀝青類路面。
剛性路面在行車荷載作用下產生板體作用,抗彎拉度大,彎拉變形很小,呈現較大的剛性,它的破壞取決于極限彎拉強度。它的主要代表是水泥混凝土路面。
三.以下將介紹柔性路面的建筑與養護(即各類混凝土路面道路)
一)首先介紹瀝青路面道路結構組成特點及施工
1.瀝青路面的結構組成
瀝青路面道路的構造分為,面層、墊層、基層三部分。
1)面層是直接通大氣和行車接觸的層位,承受行車荷載較大的豎向力、水平力、和沖擊力的作用,同時又受降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。
2)基層是路面結構中的承重層,主要受車輛荷載的豎向力,并把由面層下傳的應力擴散到墊層或土基。
3)墊層是介于基層和土基之間的層位,其作用為改善土基的溫度和濕度狀況,保證面層和基層強度穩定性和抗凍脹能力,擴散由基層傳來的荷載應力以減少土基所產生的變形。
二)城鎮交通對各層面的要求
1.,墊層,對墊層材料的強度要求不一定高,但其水溫星必須要好。
2.基層,應當具備有足夠的,均勻一致的承載力和較大的剛度,有足夠的抗沖刷能力,堅實、平整、整體性好,不透水性好,抗凍性應當滿足設計要求。
3.面層的平整度要達到設計要求,
面層必須滿足在設計年限內有足夠抗疲勞破壞和塑性變形的能力。
面層有足夠的溫度穩定性,夏季不變軟,冬季不開裂。
面層有足夠的抗滑能力,另外,面層還應當具有不透水性和降低噪音的性能,如現在常使用的OGFC材料。
瀝青混凝土是由瀝青、粗骨料、細骨料、填充材料,纖維穩定劑按照一定的比例拌合而成。
四.城鎮道路路基的施工
1.施工特點
道路施工是屬于露天作業,受自然條件影響大,在工程施工區域內專業類型多,結構物多各專業管線縱橫交錯專業之間專業之間和社會之間配合工作繁多干擾多,致使影響道路施工的因素多。
2.施工內容
城鎮道路路基工程包括路基、及有關的土石方、沿線的輔助物,如:擋土墻,路肩,邊坡排水管線等項目。
3.施工方式
路基施工以機械作業為主,人工配合為輔,人工配合土方作業時必須設專人指揮,采用流水會分段平行作業。
路基的基本類型包括:路塹、路堤、半挖半填三種。
路塹,即是原地面高于道路的設計要求,需要挖出部分的地表土,使得道路在挖土碾壓后的標高達到設計的要求。在施工前都應當先清理地表,清除地表面的腐殖土、淤泥,凍土塊或鹽漬土。
路堤即是在原有的地面修筑道路標高高于現有的地面,這就需要在原有地面的基礎上,修筑道路,并且達到道路設計的標高。在施工前先排除地面積水,疏干,將樹根坑、糞坑等部位進行技術處理。即分層碾壓,達到要求。
半埋半挖即是原有的地面不平整,再修住一段道路是,同一路段,有時高于設計高度,有時低于設計高度,并且有時會在修筑道路的同一路面,即是道路同一橫截面一半開挖,一半填土。
石方路基修筑石方路堤應先進行地面清理,先碼砌邊部,然后逐層水平砌筑石料,確保邊坡穩定。先修筑試驗段,以確定松浦厚度,壓實機具組合、壓實遍數及沉降差等施工參數。填石路基宜使用12t以上的振動壓路機等,路基范圍內管線構筑物四周的溝槽宜回填土料。
路基的施工
1)準備工作
要在施工前根據交通導行方案設置圍擋,導行交通。
需要進行施工控制樁放線測量建立放線控制網,恢復中線,補丁轉角樁、路兩側外邊樁等工作。
地下管線、涵洞(管)等構筑物是城鎮道路路基工程中必不可缺少的組成部分涵洞(管)等構筑物可與路基同時進行,但新建的地下管線必須遵循“先地下,后地上”、“先深后淺”的原則。既有地線管線等構筑物的拆改、加固保護。
修筑地表水和地下水的排除設施,為后續的土石方工程創造條件。
質量檢查與驗收項目:主控項目為壓實度和彎沉值;一般項目有路基允許偏差和路床,路堤邊坡等要求。
瀝青混凝土道路的基層施工
1.材料要求
應當符合設計要求和有關規范的規定,不得使用沼澤土、泥炭土、有機土做路基填料。
2.填筑
1)填筑應當分層進行。下層驗收合格后,方可進行上層填筑。
2)對過濕土翻松、晾干,或對于過干土均勻加水,使其含水量接近最佳含水量范圍之內。
五、道路的施工要點
1.要先鋪試驗段,以便獲取路基施工相關的參數。
2.實驗的目的有
確定路基預沉量值,合理選用壓實機具,按壓時要求。確定壓實遍數,確定路基寬度內每層虛鋪厚度,根據土的類型、溫度、設備及場地條件,選擇壓實方式。
在路基填筑的過程中,會遇到地下管道,在施工過程中需要進行一定的技術處理,再進行施工作業。
1.當管道位于路基范圍內時,其溝槽的回填土壓實度應符合GB50263-2008的規定。
2.當管道結構頂面至覆土厚度在500-mm時,應對管道結構進行加固。
3.當管道結構頂面至覆土厚度在500-800mm
4.路基壓實時應對管道結構采取加固措施。在城鎮道路施工中常用的基層 材料有石灰穩定土類基層、水泥穩定土基層、石灰工業廢渣穩定土基層。
路基的施工
路基施工材料的攪拌
城區施工應當采用廠拌方式,不得使用路拌,,這樣既可以保證配合比正確,減少污染,而且可以達到文明施工的要求。
運輸和攤鋪
拌成的穩定土混合料應當及時鋪筑現場,
運輸中應當采取措施防止水分蒸發和防治揚塵。
在雨期施工應防止石灰、水泥和混合料淋雨,降雨時應當停止施工,已攤鋪的應及時碾壓密實。壓實后,應當及時灑水養護,保持路基的濕潤直到 上層結構施工為止。在穩定土養護期間應封閉交通。
為了保證路基更加堅固、耐用,有時可以在路基施工時添加土工合成材料。
土工合成材料的功能:加筋、防護、過濾、排水、隔離等。
土工合成材料的種類:土工網、土工隔柵、土工模袋、土工織物、土工復合排水材料、玻纖網、土工墊等。
土工材料的作用:路堤加筋、臺背路基填土加筋、過濾與排水、路基保護。
土工合成材料的質量要求
土工合成材料應具有:質量輕、抗拉強度高、耐腐蝕、抗微生物侵害、施工方便等。
1)土工合成材料的施工在整平好的下承層上按路堤底寬全斷面攤鋪,攤平時拉直平順,緊貼下承層,不得出現扭曲、褶皺、重疊。在斜坡上攤鋪是應保持一定的松緊度。
2)鋪設土工聚合物應在路堤每一邊留足夠的錨固長度,回折覆蓋在壓實的填料上面。
3)為保證土工合成材料的整體性,當采取搭接法連接搭接長度宜為0.3-0.9m,采用縫接法時,粘接寬度不小于5.mm。粘接強度不低于土工合成材料的抗拉強度。
4)現場施工時,一方面注意土工合成材料破損時必須立即修補好,另一面上下層接縫應當錯開,錯開長度不小于50mm。
5)在土工合成材料堆放及攤鋪過程中,盡量避免長時間暴露和暴曬,以免性能劣化。
6)鋪設質量應當滿足規范要求。
城鎮道路的面層施工
一.準備工作
1)鋪筑瀝青混合料前, 基層表面噴灑透層油,在透層油完全深入基層后方可以鋪筑面層。
2)雙層或多層熱拌瀝青混合料面層之間應噴灑粘層油,或在水泥混凝土路面、瀝青穩定碎石基層、舊瀝青路面上加鋪瀝青混合料是,應在既有結構、路緣石和檢查進等結構與瀝青混合料連接面噴灑粘層油。
3)瀝青混合料面層不得在雨、雪天及環境最高溫度低于5度是施工。
運輸:
1)為防止瀝青混合料粘結運料車車廂板,裝料前應噴灑一薄層隔離劑。
2)運料車輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的物質,施工時發現瀝青混合料不符合施工溫度要求或結團成塊、已遭雨淋現象不得使用。
3)應該按照施工方案運輸和布料,高等級道路,攤鋪前運料車不得低于5輛。
二.攤鋪作業下面介紹機械施工的方法
1)熱拌瀝青混合料應當采用履帶式或輪胎式瀝青攤鋪機,并對攤鋪機的受料斗噴灑隔離劑。
2)攤鋪機在開工前應當提前預熱,穩定不低于100度。
3)攤鋪機應當緩慢、均勻、連續不斷的攤鋪,不允許變換車速或中途停頓,以提高平整度,減少瀝青混合料的離析。
4)攤鋪機應當以自動找平方式。
5)熱拌瀝青混合料的最低溫度應當符合規范要求。
三.壓實成型與接縫
在瀝青路面碾壓成形的過程中,應當遵循:先快后慢、先輕后重、先靜后動、先低后高、輪跡重合的施工步驟。
瀝青路面解封的處理:
1)瀝青路面應當緊密、平順。上下縫應當錯開150mm(熱解縫)300-400mm(冷接縫)。采用梯隊攤鋪時,應將已鋪部分100-200mm暫不鋪,作為后壓部分的基準面,然后跨縫壓實。
2)高等級道路的表面橫向接縫應采用垂直的平接縫。
四.開放交通
按《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》GJJ1-2008規定,熱拌瀝青混合料路面應待攤鋪層自然降溫至表面低于50攝氏度以后,方可以開放通行。
注:
【關鍵詞】瀝青路面;破壞;防護
一、瀝青路面的破壞形式
1、裂縫
縱向裂縫基本平行于道路中心線,距路邊緣3-5m,有時伴隨有少量支縫。直線型裂縫主要是大荷載重復作用下產生的,呈弧形且兩端向路堤邊緣延伸的裂縫主要是因為路基施工質量達不到要求而形成的:(1)路基沉降不均勻,舊路改造拓寬工程,新舊路基、路面的搭接部位沒有嚴格做好開臺階分層壓實處理,以及下部基層軟弱,土基處理不徹底,引起路基路面開裂。(2)路基使用了不合格填料(如膨脹土),路基吸水膨脹引起路面開裂。(3)路基邊坡值小于設計值,路基邊坡產生滑移。(4)邊溝過深,實際填土高度加大而滑坡。
橫向裂縫近垂直于道路中心線,間距不等,有時伴隨有少量支縫,并逐年增加。瀝青面層的低溫收縮與半剛性基層收縮裂縫的反應是產生橫向裂縫的兩個主要原因。同時,填挖交界的差異沉降、某些基層開挖溝槽埋設管線以及冰凍地區路基凍裂亦會產生橫向裂縫。
網裂的初始形態是在沿輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫,而后在平行的縱縫間出現橫向或斜向連接縫,形成裂縫網,局部伴隨沉陷、唧漿現象,它是行車荷載反復作用下,路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體是路面承載能力下降而產生的。
2、變形
沉陷指瀝青砼路表面的局部凹陷,它是路基沉降或不均勻沉降變形而造成的,或者由于局部開挖后回填土壓實不足而造成的,伴隨路面的結構型破壞,修補后損壞繼續發展。車轍指輪跡帶上出現的車槽,外因是渠化交通和荷載作用次數增加,內因是瀝青混凝土的高溫穩定性和抗變能力差而產生橫向剪切流動變形。
推擠變形指在車速頻繁變化的路口等處,由于車輛經常剎車和啟動,路面在高溫和較大水平剪力共同作用下產生的變形。
3、表面損壞
泛油指瀝青面層中自由瀝青受熱膨脹,由于瀝青混凝土空隙無法容納,瀝青向上遷移到表面的現象。瀝青用量過多、設計孔隙率過小、瀝青混合料離析使細料過于集中及瀝青高溫穩定性差是導致泛油的重要原因。
磨光是頂面外露的集料顆粒在行車輪胎的摩擦作用下逐漸變光滑的現象。主要原因是在車輪重復作用下,所采用的集料不耐磨而造成。
啃邊是瀝青路面邊緣不斷缺損,參差不齊,路面寬度逐漸減小的現象。路面寬度過窄,行車壓到路面邊緣而造成缺損;邊緣的強度不足;路肩太高或太低,雨水沖刷路面邊緣都會造成邊緣損壞。
二、瀝青路面破壞原因之綜合分析
瀝青路面病害的出現,我個人認為主要是下列幾個方面原因。
1、原材料方面存在的問題
在瀝青路面建設過程中,材料起著至關重要的作用。有些新建公路瀝青路面之所以出現早期破壞,材料問題是其中重要的原因。
由于近幾年交通作為國家基礎設施重點投資,全國各地二級路、一級路、高速公路、城市道路開工項目很多,而建設資金又有限,在高等級瀝青路面的上面層使用進口瀝青,而中面層、底面層則采用國產瀝青,國產瀝青能達到規范要求的廠家數量十分有限,是導致路面出現一些常見病害的原因之一。
2、集料的質量問題
集料質量差是目前公路建設別嚴重的問題,突出的表現是:材料臟、粉塵多、針片狀顆粒含量高、級配不規格等,經常不能達到規范要求。公路部門的集料多取自社會料場,各料場質量、規格參差不齊,使用時嚴重離析,導致實際級配與設計級配有很大的差別,這是造成瀝青路面早期破壞的重要原因。
3、設計規范中存在的問題
目前,國家設計規范仍然采用彎沉值控制,并以標準荷載黃河JN-100作為設計參數,使用年限采用累計折合成標準荷載次數作為控制指標,而對重型車,特別是超重型車輛對路面結構強度的影響卻沒有過多的理論保證,規范中的折算系數并沒有考慮路面承載極限能力。車輛超出極限荷載的行駛將導致路面結構嚴重損傷,會促使路面開裂、推移,甚至局部下陷,導致路面破壞。而目前超限車輛上路行駛隨處可見。因此對國家設計規范進行修改很有必要。
5、施工中存在的問題
(1)基層施工
基層是承擔面層傳遞的車輛荷載的主要承重層。基層的強度及穩定直接關系面層的強度和穩定性。基層施工存在的主要問題是基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑下一結構層前,若路面結構層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈,在雨水作用下,浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿,進而波及到瀝青面層表面。部分基層壓實度不足的問題。在最大干密度確定的情況下,基層的壓實度與混合料中粗、細集料的比例特別是粗集料的含量密切相關,當粗粒含量很大時,要適當增大碾壓噸位、增加碾壓遍數,確保基層達到規定壓實度要求。
(2).瀝青混凝土路面施工中存在的問題
a、瀝青砼配合比設計存在的問題。瀝青砼配合比設計按規范要求應經過四個階段,即目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段和確定施工級配允許波動范圍階段,各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時,若省去某個階段,或干脆憑經驗進行施工,會存在較大的偏差,導致瀝青砼內在質量存在不足。雖然在開工前都取樣做了篩分分析,在施工過程中也檢測并進行調整配合比,但由于變化差異大不可能做到十分準確,油石比級配都在變化,這也是導致路面出現一些常見病害的原因之一。
b.瀝青砼拌合溫度的控制。規范對石油瀝青拌合出廠溫度要求在120-165°C,若時高時低不穩定,那么溫度過高(如180°C)可能導致瀝青變質,沒有粘性使瀝青砼松散,溫度過低(如110°C ),瀝青混合料拌合不均,影響級配,也是導致瀝青路面有時局部松散或其他病害的原因之一。
三、瀝青路面早期破損的防護
1、合理設計路面結構
a.合理設計瀝青面層厚度。一是半剛性基層瀝青路面結構的承載能力可由半剛性材料層來承擔。二是選用優質瀝青來提高瀝青路面使用性能。b.加強瀝青路面防水設計。c.選用合理的基層和底基層結構。
2、嚴格控制瀝青混合料的質量
a.瀝青的選取。選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青。集料的選用骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。
b.混合料級配的確定。混合料配合比設計,實際上是在各種路用材料性能之間搞平衡或最優化設計,根據當地的氣候條件和交通情況做具體分析,盡量互相兼顧。
3、嚴格控制施工質量
施工質量控制不嚴,早期破損必然出現。所以瀝青路面施工必須按全面質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系,實行目標管理、工序管理,明確責任,對施工全過程、每道工序的質量要進行嚴格的檢查、控制、評定,以保證其達到質量標準。
4、加強路面養護管理
道路建成后,養護是關鍵,要延長路面使用壽命,必須加強路面的養護,嚴格按照道路養護技術規范要求及操作規程進行養護,把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態。
關鍵詞:公路路面;養護;維修;方法
目前我國已從大規模修筑高速公路漸漸進入道路的使用、管理階段,因而十分重視用高新技術和先進的機械設備來從事高速公路的改造、養護等工作。經過近幾年國家對公路的投資,公路建設已取得一定的成果,對道路的改造、維修和養護,也實現了部分機械化。并參照國外的部分公路養護規范,對公路的發展策略進行了系統全面的研究,并應用于實際工作中。
1 高速公路養護施工現狀分析
1.1 車流量逐年大幅度提高,路面破損加劇 高速公路以其一流的道路設施、良好的服務質量、車輛運輸效率的提高贏得了廣大用戶的青睬和歡迎,使得車流量逐年大幅度提高。
1.2 路面施工的組織管理難度加大 由于高速公路路面施工養護工作量的持續增加,不封閉交通的施工養護方式,點多、線長的施工養護特點,質量好、時間短的施工養護要求,使施工組織難度增大。
1.3 路面維修費用明顯增長 由于高速公路養護標準高、選用材料優、施工要求嚴、養護機械配套齊全、設備臺班費和人工費用相對較高,從而使得高速公路路面養護施工的成本與一般公路相比大大增加。
1.4 路面施工的安全風險加大 一般情況下,高速公路路面施工養護維修作業是在不封閉全線道路交通的條件下進行的,高速公路的交通流量和復雜的現場作業環境構成了施工作業具有高風險的特點。
1.5 快速養護成為高速公路路面養護施工發展的必然趨勢 高速公路交通流量大、行駛車速高,為了確保高速公路的暢通,更好地為經濟建設服務,方便人們的出行和商務活動,要求養護工作應及時、快速、安全、可靠,盡量縮短養護作業時間,一般情況下不得封閉交通。
1.6 高速公路管理人員素質提高的重要性 高速公路作為現代化交通基礎設施,只有科學管理,才能體現高速公路的整體性、系統性和科學性,才能發揮其快速、高效、安全、暢通的功能和優勢。
2針對路面病害養護維修的基本方法
2.1局部養護
1)瀝青路面裂縫的維修。目前,新建高速公路路面裂縫已經很少,早期修建的高速公路多一些,主要是溫度裂縫、半剛性基層反射裂縫和基層強度不足引起的網狀裂縫。由于高速公路對瀝青面層要求高,所以,對裂縫的處理必須按高標準進行。對于出現的橫向裂縫,裂縫寬度在5mm以內的,灌入熱瀝青;裂縫寬度在5mm以上的,先用機械開槽,用細粒式瀝青混合料填充、搗實。如果裂縫出現較多,宜采用乳化瀝青稀漿封層;由于基層強度不足而引起的網狀裂縫,應將瀝青表面銑刨或拉毛,再加鋪一層瀝青混凝土上封層。
2)瀝青路面車轍的維修。我省高速公路的車轍的出現主要是由于路面基層強度不足和瀝青混合料的級配問題引起的。如果是基層強度不足,應銑掉面層,從做路面基層,然后重新鋪筑面層;如果車轍是由于瀝青混合料引起的,則應銑掉級配不合理的面層部分,改鋪抗車轍的瀝青混合料(如SMA)。
3)凍脹與翻漿的維修。早期修建的高速公路凍脹和翻漿的病害經常發生,凍脹一般發生在開山路塹段,路基下部的水無法排出。在這樣的路段,應在路基下部設置橫向和縱向盲溝,或者設置集水井,然后再做路面。如果發生翻漿,則將原路面全部挖除至路基頂部,重新填筑砂礫墊層,重做半剛性基層(水泥穩定砂礫),再鋪筑瀝青混凝土面層。
4)橋面鋪裝損壞的維修。當橋面出現大面積損壞的情況,要分兩種情況處理。一種是只是瀝青面層損壞,面層下的水泥混凝土完好,這種情況,應將瀝青面層銑掉,露出水泥混凝土,然后,噴灑乳化瀝青,再鋪筑瀝青混凝土。如果瀝青面層下的水泥混凝土也出現破壞,則要先處理水泥混凝土,損害面積小就進行局部處理,損壞面積大,最好重做水泥混凝土鋪裝,一般情況下,將原水泥混凝土鋪裝全部鑿除至梁頂面,再鋪設鋼筋網,重新澆注水泥混凝土,灑布乳化瀝青粘層油,最后鋪筑瀝青面層。現在瀝青面層厚度多為9cm,分兩層攤鋪。
2.2罩面
高速公路路面罩面主要為了消除破損、改善路面的平整度和恢復抗滑性能,以前采用抗滑表層AK-13A或AK-16A型,近幾年,隨著SMA路面結構技術的日臻成熟,SMA是最為理想的面層結構,一般罩面的厚度宜在4~5cm,一般不得小于4cm。路用瀝青最好使用SBS改性瀝青。
2.3翻修
當高速公路路面破損嚴重,采用罩面的養護方法不能使路面恢復良好使用狀態時,或路面承載力嚴重不足時,則應進行翻修。翻修需重做墊層和基層,重新鋪設面層。
3路面維修施工方法
3.1根據維修設計進行施工前的準備工作
1)復核維修路段內的病害情況,測量路面的標高以及施工中需要的基本數據。
2)對施工中所需的各種材料進行調查試驗和技術指標檢測,選擇符合要求的材料,保證施工材料的質量。
3)對施工所需要的各種機械、工具進行全面的維修檢查,使其性能處于良好的使用狀態,機械數量必須充足,重要的機械要有備用設備。
3.2路面的銑刨
1)施工放樣。根據路面的損害情況和設計的高程確定銑刨深度,在路面上做好標記,以保證銑刨后具有良好的“平整度”。
2)銑刨廢料要運出場外,不得隨意丟棄污染環境。
3.3路面基層的施工
1)需要重做基層的路段,在鋪筑新建部分路面墊層前,應將路槽用12~15t的三輪壓路機或使用等效的壓路機械碾壓3~4遍。如發現表層過干、表層松散應適量灑水,如表層過濕,發生“彈簧現象”應采取翻開晾曬或摻石灰(或水泥)等措施進行處理。并按規定檢查路基頂面的標高、寬度、路拱橫坡、平整度、壓實度以及路基表面的回彈模量等各項指標是否符合要求。
2)在進行半剛性基層施工時,路面基層和底基層應采用“寶馬”拌和機進行拌和,嚴禁在拌和層底部留有素土夾層。拌和時配料要準確、均勻,顆粒級配應符合設計要求。施工溫度應在5℃以上,混合料從加水拌和到碾壓終了的延遲時間不應超過2小時。碾壓應該在混合料處于或略大于最佳含水量時進行,壓路機要使用12t以上的重型振動壓路機,碾壓完成后,應采用灑水車經常灑水進行養生,養生時間應在7天以上,整個養生期間必須始終保持基層或底基層表面潮濕。除灑水車外,應封閉交通。
3.4封層和黏層施工
半剛性基層完成后,應做封層瀝青。澆灑封層瀝青前,路面應清掃干凈,對路緣石及人工構造物應適當防護,以防污染;封層瀝青灑布后應不致流淌,滲透入基層一定深度,不得在表面形成油膜;在大風或降雨天不得施工,氣溫低于10℃時,不宜施工封層。黏層施工時,在澆灑黏層油前,必須將路面上的臟物清理干凈,當有黏粘的土塊時,應用水刷凈,待表面干燥后澆灑;黏層瀝青應均勻灑布,澆灑黏層瀝青后,嚴禁除瀝青混合料運輸車外的其他車輛、行人通行。
4結語
在具體的養護管理過程中,除了需要實現專業化和機械化之外,還要注重對新工藝、新技術以及新材料的探索和使用,并需要充分利用的現代化的綜合檢測設備,與高速公路瀝青路面養護新技術、新工藝、新材料的發展緊密聯系起來。
參考文獻