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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時間:瀏覽:次
摘 要:隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展,我國道路交通量日益增大,車輛迅速大型化且嚴(yán)重超載,使路面面臨嚴(yán)峻的考驗,病害不斷出現(xiàn)。本文就瀝青路面損壞的類型、成因進(jìn)行分析,并就此提出解決方法。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;損壞類型;成因分析;治理方法
公路路面在使用過程中,由于行車荷載作用和自然因素的影響,路面將會逐漸產(chǎn)生各種破損。路面破損對車輛的行駛速度、載荷能力、燃料消耗、機械磨損、行車舒適,以及對交通安全、環(huán)境保護(hù)等都會造成有害影響。因此,對路面必須采取預(yù)防性、經(jīng)常性的保養(yǎng)和維修措施以確保路面能夠保持良好的工作狀態(tài)。
一、瀝青路面破損分類及成因
1、裂縫。裂縫是瀝青路面破損的最常見類型。裂縫分為:一是龜裂。龜裂是由于路面受交通荷載作用,變形和撓度過大,在瀝青路面的柔性不夠及在車輛的反復(fù)碾壓下,由于路面材料疲勞而形成的一種裂縫,是疲勞裂縫的一種類型。二是塊狀裂縫。此類裂縫開關(guān)呈不規(guī)則的大塊多邊形,其在形狀和尺寸上都有別于龜裂,一般其裂縫塊度在0.5m以上,且棱角明顯。一般其是由于某種原因鋪設(shè)瀝青路面的混合料采用了大量的低針入度和親水性集料,或瀝青發(fā)生老化失去彈性,在嚴(yán)重交通荷載作用下導(dǎo)致脆裂;或由于某種原因低溫作用使瀝青混凝土產(chǎn)生縮裂。這種病害類型經(jīng)常會導(dǎo)致路表水滲入路基和路床,降低路面的結(jié)構(gòu)強度而產(chǎn)生次生損壞。三是縱向裂縫。此類裂縫是與行車方向基本平行的裂縫。在路表水滲入路堤的情況下,可能僅在中央分隔帶兩側(cè)車道上,或硬路肩的一側(cè)產(chǎn)生縱向裂縫。四是橫向裂縫。此類裂縫為與行車方向基本垂直的裂縫。由于地基或填土路堤縱向的不均勻沉降,或由于瀝青混合料攤鋪時橫向接縫處理不當(dāng),會導(dǎo)致產(chǎn)生橫向裂縫。
2、坑槽。通常由于路面整體強度不足,基層軟化,穩(wěn)定性不良,其初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫,逐漸在縱縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫,形成局部龜裂松散,在行車荷載和雨水等因素作用下形成坑槽。坑槽主要原因是面層的網(wǎng)裂、龜裂、松散等破損,或被油污染、千斤頂?shù)韧饬p傷后未及時養(yǎng)護(hù)而逐漸形成的。
3、車轍。車轍是瀝青路面的一種主要損壞形式,多半是發(fā)生在實行渠化交通的高等級公路上。路面在車輪荷載的反復(fù)作用下,由干路面的磨損、路基與基層的壓密、沉降,特別是高溫季節(jié)下瀝青面層的壓密和側(cè)向流動隆起,使路面沿行車輪跡逐漸產(chǎn)生縱向帶狀凹槽的車轍變形,在車道橫斷面方向上多呈W形,個別也有呈U形的。當(dāng)車轍達(dá)到一定的深度,轍槽內(nèi)就會積水并影響車速和行車的舒適和安全。一是超限運輸?shù)挠绊憽kS著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,運輸建筑材料的大型超載車輛不斷增多,大部分運砂車輛的載重量一般在80一120t,通過路政部門了解,在查處的超載車輛中運砂車輛總重最大達(dá)168t,單軸重量超過50t,在進(jìn)行的受力計算中,貨車超載倍數(shù)與對路面的實際作用次數(shù)就相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載的倍數(shù)的5次方,這些車輛的載重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計荷載。二是惡劣氣候的影響。以霍通公路為例。霍通公路處于高寒地區(qū),雨季集中,每年降水量在300mm左右,且大多集中在7、8月份,路面有時處于飽和狀態(tài)。超載建材、煤炭運輸車輛多數(shù)在夜間運行,霍通公路出現(xiàn)了局部車轍和推移。
二、我國瀝青路面損壞的治理方法
1、防治瀝青路面裂縫的措施
(1)以封水為目的的處治方案。首先,表面涂刷。目前市場上的主要產(chǎn)品有魁道CAP、KL2000等,其缺點是凝固時間長,封水效果一般,成本高,不適于處理5mm以上的裂縫。其次,熱處理。對于輕度裂縫,可采取路面局部加熱復(fù)拌成型修復(fù)工藝,但基層反射裂縫只能維持一年左右。再次,硅酮玻璃膠封縫。其施工工藝主要是參照建筑上采用的壓膠工藝進(jìn)行施工,從試運用的過程及效果來看,該方法存在無規(guī)范性指標(biāo),不符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),無法質(zhì)量評價及固化時間長,影響通行等問題。
(2)縮小施工現(xiàn)場溫度差、濕度差,抑制收縮。一是合理地安排作業(yè)時間,盡量避免在中午氣溫高峰時間進(jìn)行施工,盡可能地把施工時間安排在早上或傍晚。周圍環(huán)境的氣溫變化相對較小。二是保證施工用水的溫度。必要時還要對碎石適當(dāng)灑水降溫,以降低拌和物與周圍環(huán)境的溫度差。盡量避免在裂日下作業(yè),無法避免時可設(shè)置遮陽棚。三是因為大風(fēng)對拌和物的水分蒸發(fā)量比高氣溫還要大,所以大風(fēng)天氣應(yīng)停止水泥混凝土路面的施工。如不可避免,則要采取必要的防風(fēng)措施。
(3)以導(dǎo)水為目的的處治方案。一是盲溝。盲溝主要處理半剛性基層瀝青混凝土路面唧泥、翻漿病害,用于排出從路表滲入路面、路面基層、路基的自由水,避免因水損壞而引發(fā)次生路面及路面基層病害。該方案初期排水效果較好,但后期因碎石空隙淤塞,造成使用功能逐步下降。二是滲井。俗稱“碎石樁”,該方案主要是采用鉆取超過路基填土高度的鉆孔,并在鉆孔內(nèi)填筑級配碎石和水泥粉。其主要目的是將滲入路面以下的自由水引入鉆孔,并于級配碎石和水泥粉發(fā)生反應(yīng)形成水泥碎石樁,既可以有效排水,又可以增強路基承載力。該方案同樣具有短期效果好、長期使用功能下降的問題,無法根本解決滲入路基自由水的排出問題。
(4)及時進(jìn)行切縫,引導(dǎo)裂縫在切縫位置開裂。一是及時、盡早鋸切橫縮縫,縫深必須嚴(yán)格達(dá)到設(shè)計要求深度,在縮裂發(fā)生前及早形成弱斷面,使裂縫在薄弱環(huán)節(jié)展開。二是路面有各種檢查井處,為了避免井框部位形成不規(guī)則早期收縮裂縫,要沿井框周圍規(guī)則地切開橫向縮縫。
2、坑槽處理的處理方法
坑槽的修補通常有兩個修補時期,四種修補方法。兩個修補時期:一是春、夏、秋季(4月初~10月末)為常規(guī)修補期,二是冬季(1月~3月末,雨天,11月初一12月末)為應(yīng)急修補期。四種修補方法:熱拌材料修補法、臨時應(yīng)急修補法、冷補料修補法、熱輻射墻修補法。
后三種方法主要為冬季等特殊天氣應(yīng)急方案,現(xiàn)在結(jié)合東青路的病害情況主要介紹路面基層完好,僅面層有坑槽時的熱拌材料修補方法:
第一,用直尺測定破壞部分的范圍和深度,按“圓坑方補”的原則,用三角尺劃出縱橫線,應(yīng)與中心線平行或垂直坑槽修補輪廓線,挖出的坑槽要規(guī)整,應(yīng)是長方形或正方形。
第二,要用熟練機工,沿坑槽輪廓線進(jìn)行切割。切割時應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)人員現(xiàn)場規(guī)定的深度進(jìn)行。
第三,用吹風(fēng)機把切割出來的泥漿全部吹出來,以便于清邊。
第四,破碎時應(yīng)由內(nèi)向外,人工清理廢料應(yīng)_及時裝車運走。對于路面基層有破壞的還應(yīng)按照實際破壞的大小進(jìn)行破碎,然后用水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行填補夯實。
3、車轍處治的方法
一是對于車轍超過25~的路段,在每個斷面的緊急停車帶、車轍上部、車轍底部三個部位分別取芯;對于坑槽密集連片路段,在病害部位取芯,進(jìn)行病害分析,找出產(chǎn)生車轍的路面結(jié)構(gòu)層。二是將產(chǎn)生車轍結(jié)構(gòu)層以上的路面銑刨清理,銑刨要按整個車道進(jìn)行。且銑刨時各結(jié)構(gòu)層要設(shè)置不小于20cm的臺階。三是若路面結(jié)構(gòu)中有瀝青碎石,應(yīng)每隔20一25m設(shè)一道寬度為60cm一排水盲溝至路肩。四是瀝青混合料全部采用抗車轍能力強的改性瀝青。五是分層攤鋪壓實。
總之,瀝青路面出現(xiàn)裂縫、坑槽、車轍是世界各國瀝青路面使用中均會遇到的主要病害,源頭預(yù)防也很重要,建議在建設(shè)期就要重視:提高路基工作區(qū)的強度和穩(wěn)定性、基層應(yīng)有合理的厚度、修筑防裂路面、選擇防裂性能好路面施工材料、設(shè)置應(yīng)力吸收層。在建設(shè)階段就采取預(yù)防性措施,盡量減少病害的發(fā)生。