試論市政道路工程路基 路面的病害原因及處理措施

2023-02-11 18:57:02 字數 3490 閱讀 6155

摘要烏魯木齊市區的道路多採用瀝青混凝土鋪設路面,由於冬季積雪、春季化雪和施工質量等原因造成路面坑窪、裂縫、比較嚴重,本文針對路面破損和不平整產生的原因提出相應的處理措施。

關鍵詞路面破損平整度處理措施

烏魯木齊市地貌三面環山,市中為盆地,北部好似乙個朝向準噶爾的喇叭口,由於天山屏障,冷空氣往往滯留在盆地內,冬季 11月 3日到次年 4月 8日長達 150天,最低溫度達 -31℃,大雪飄飄,霧塵籠罩積雪難溶。春季冬雪消融,汙水侵蝕路面近 20天左右。夏季自 6月 3號開始,烏魯木齊城區乾燥炎熱,最高可達 40℃。

根據氣候、溫差、地理環境等情況,本文結合市政道路工程建設和養護的時間經驗分析,市政道路施工、路基、瀝青路面因行車荷載作用、外界環境影響以及施工中存在的不足,路基和瀝青、路面會逐步出現多種路面病害。如不及時分析病害原因,採取有效措施進行處理,就會降低道路的使用壽命,影響行車安全、舒適、快捷,同時也影響城市道路景觀。筆者根據近幾年的市政道路、施工建設和養護的實踐,主要分析市政道路路基、瀝青路面各種質量病害的形成原因提出幾點防治病害及處理方法。

一、城市路基、路面病害原因分析

1.烏魯木齊市市政道路瀝青路面各種病害除了上述地理位置和氣候的外界原因造成,主要原因還是施工質量問題。出現縱向、橫向裂縫、龜裂、變形、鬆散波浪或搓板剝落、坑槽等病害現象主要還是市政道路廣泛採用戈壁沙石為底基層,用 250-300水泥、戈壁作為穩定層。

2.地基與路基形成病害分析在高填土石方後,地基出現不均勻沉降和施工時也未作等裁或超載試驗,設計時也未作特別處理,換填土石方篩分及土塊粉碎拌不足未能分層碾壓,使路基壓實不均勻,暗埋式各類構造物因構成物長度、寬度限制,路基邊及構造物結合部不能超寬分層碾壓,路基未作防滲處理,使得區域性路基經水浸泡後土石方承載力降低,出現病害。各類管網夯填密實度達不到設計要求,而形成的病害,夯填地基的處理方法與暗埋構造物臺背路段交接處沉降不一,形成病害。

二、水穩層施工形成病害原因分析

水穩層剛性基層的整體強度與材料、拌和、攤鋪、碾壓、養生等多種因素密切相關,每乙個操作流程環節出現問題,均可導致強度不均勻,不能形成整體結構,因半剛性基層區域性強度不足會引起瀝青表面開裂,雨水及其他用水滲入基層表面被泡軟,在汽車荷載反覆碾壓下形成病害。

三、瀝青混合料施工形成病害原因分析

1.瀝青混合料的自身低溫抗裂效能非常好,新疆市政道路

面層採用疆內 80##優質瀝青,廣泛被採用於市政道路。因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的黏彈性材料,當溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,並發生收縮變形,當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉彈度時,瀝青路面就會被拉裂,形成病害。當溫度公升高時,瀝青面層穩定性較差,由於瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青,篩分砂石料、礦粉料,如選材不當,或混合料配合的組成不當,混合料拌和控制不嚴,瀝青加溫過高,形成老化,抗塑變形能力降低,在車輛反覆碾壓下,瀝青路面表面合成料產生了橫向縱向的流動,而形成病害。

瀝青混合料在拌和、拉運、攤鋪、路面壓實等環節控制不細,因油溫過低,拌和料不均勻,拌和溫度控制過度造成拌和料老化,碾壓實時間、溫度控制不夠、不細,都會造成瀝青混合料區域性空隙率過大,使雨雪水滲入,滯留在路面面層中,在低溫時水易結冰,經過多凍融迴圈,及車輛荷載反覆碾壓下,瀝青混合料的黏附力逐漸下降,造成瀝青混合料的瀝青與石料分離、鬆散,並逐漸形成病害。瀝青與石料黏結性差,新疆主要採用天然戈壁石,經篩分後使用,在實驗時黏結力是符合要求的,但在瀝青混合料加工生產時,因石料表面光滑,使瀝青混合料逐步鬆散,並成了病害(建議在設計要求應採用碎石為主要石料)。粘層油用量不當,在施工瀝青混合料面層前需在穩定層頂面噴灑粘層油,由於施工工藝掌握不好,粘層油用量不當,噴灑不均勻而導致路面面層區域性形成病害。

四、其他原因造成病害原因分析

1.烏魯木齊市近兩年來車輛的急劇增加擁堵嚴重,還有大型車輛的噸位加大和夜間通行超載現象突出,路面結構設計不夠,使用壽命也明顯縮短,在過載負荷的作用下,瀝青混凝土鋪裝層坑槽產生道路路面整體平整度下降,路面在行車荷載的影響下,路面隨著車輛行駛次數不斷增加,行車道車輛軌跡進一步壓實,並逐漸形成不同程度的沉陷,特別是在道路十字路口,丁字口、轉彎道等處因車頻繁行駛,啟動、剎車,造成路面長時間水平剪下作用增大,並形成路面沉陷、坑槽、推移成包,形成病害。

2.油汙造成路面病害原因,車輛帶病行駛或維修使油漬汙染並滲透到路面面層,使路面面層瀝青混合料產生化學反應,並起到瀝青與石料分解、鬆散,使路面形成坑槽,從而造成瀝青混凝土表面破壞,形成病害。

3.冬季積雪難以清理,分管路段的單位在路面拋撒融雪劑,春季化雪汙水浸泡,對路面瀝青混凝土侵蝕破壞嚴重,形成病害。

五、輕微縱向、橫向裂縫或區域性施工接縫的處理措施

1.路面病害的處理。(1)對於需罩面部分的無支縫輕度順直裂縫(縫寬≤ 5mm),用專用路面補縫機採用改性瀝青聚合物進行 「t」型封閉處理。

(2)對於有支縫的重度裂縫(縫寬 > 5mm)應採用路面區域性挖補的方式進行。沿裂縫處輪廓線分

台階切除,15cm深的舊路面層,寬度不低於壓路機的輪寬,對基層裂縫用 3mm以上厚度的「高分子抗裂貼膜」進行貼縫,貼縫前塗專用底層油,並在晴天進行施工,貼縫寬度視裂縫外輪廓線寬度而定,封層施工完成後分別鋪築 6cm厚粗粒式瀝青混凝土( ac-25)下面層和 5cm厚( ac-20)中粒式瀝青混凝土中面層及 4cm厚細粒式瀝青混凝土( ak-13)上面層。挖補坑槽的上面層的側面噴塗 xjb黏結液(改性瀝青聚合物密封

材料),以防止雨水的滲入,中、下面層的側壁噴塗乳化瀝青粘層。應耐高溫,以

「高分子抗裂貼膜」並具有較好的柔韌性,防止裂縫向上反射。(3)對於銑刨掉面層的層較輕裂縫,用 2mm~3mm厚的「高分子抗裂貼膜」進行貼縫,貼縫寬度視裂縫外輪廓線寬度而定,裂縫處理完後,再進行封層的施工。

(4)對於銑刨掉上基層路段的上基層部分,需做排水處理的路段,橫向排水管完成後,採用瀝青碎石填充,不做排水處理的路段,採用 c25砼填充,基層與砼的接縫用「高分子抗裂貼膜」進行貼縫。

2.輕度沉陷、龜裂、車轍、坑槽麻麵的處理措施。分台階挖

除病害範圍內的瀝青路面結構層或按乙個車道挖除瀝青路面層,檢查路面基層的狀況。若基層完好在灑佈封層後,鋪築 6cm粗粒式瀝青混凝土( ac-25)下面層和 5cmac-20中粒式瀝青混凝土中面層及 4cm細粒式瀝青混凝土( ak-13)上面層恢復至路表面。挖補坑槽的上面層側面噴塗 xjb黏結液(改性瀝青聚合物密封材料),中、下面層的側壁噴塗乳化瀝青粘層。

若基層破損則採用重度病害的處理方案。

3.重度沉陷、龜裂、車轍、翻漿的處理措施。車道挖除路面面層,挖除斷面為台階式,檢查基層狀況。

若基層破損嚴重應挖除上基層,橫向排水管完成後,灑佈封層,鋪築大粒徑瀝青混凝土( am-30)進行處理,然後再分別鋪築 6cmac-25粗粒式瀝青混凝土下面層、 5cmac-20中粒式瀝青混凝土和 4cmak-13細粒式瀝青混凝土上面層至原路面標高。瀝青混合料鋪築前,基層側壁塗熱瀝青,中、下面層側壁塗刷乳化瀝青,上面層側壁噴塗 3~5mm厚改性瀝青聚合物密封材料。

六、結束語

城市路面破損已成為瀝青路面的主要危害之一,在工程施工中根據其成因從路基、基層施工、瀝青面層施工到原材料控制,有針對性地採取一系列預防和改善措施,同時按全面質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系,對施工全過程、每道工序的質量進行嚴格的檢查、控制,才能減少瀝青路面早期破損的發生,從而提高瀝青路面的建設質量為提市政道路使用率,更好發揮其快速,高效的效能,必須從根本上解決造成病害的原因。只有這樣,才能使城市道路更好地服務於社會,為社會創造更大的經濟效益。

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