土木工程(道桥方向) 道路工程病害分析(模板)土木工程(道桥方向) 道路工程病害分析(模板)
大连理工大学网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目: 道路工程病害分析
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层 次: 专科起点本科
专 业: 土木工程(道桥方向)
年 级: 年 季
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指导教师:
完成日期: 2022年8月5日
内容摘要
道路工程是庞大的土木工程,其使用耐久性受到材料类型、材料质量、施工质量和养护水平等多种因素的影响,同时受到使用环境、气候、车辆荷载等的严重影响,因此道路发生病害是不可避免的。
首先本文介绍道路工程主要病害,主要介绍了常见的病害。其次分析了路面裂缝,主要介绍了路面裂缝产生的原因及防治方法。最后结合浙江高速公路病害实例谈了谈道路工程病害分析。
关键词:道路病害;具体某种病害;路面磨光
目 录
内容摘要·· I
引 言·· 1
1 道路工程主要病害·· 2
1.1 国外道路存在的病害·· 2
1.2 国内道路存在的病害·· 2
1.3 选出具体的病害进行分析·· 3
1.3.1 路面裂缝·· 3
1.3.2 路面车辙和推移·· 4
1.3.3 路面松散·· 5
1.3.4 路面冻胀和翻浆·· 5
1.3.5 路面泛油·· 6
1.3.6 路面沉陷·· 6
1.3.7 磨光·· 7
1.3.8 沥青路面的水损害·· 7
2 病害分析·· 9
2.1 病害产生的原因·· 9
2.1.1 沥青·· 9
2.1.2 集料·· 9
2.2 病害的处治(解决方案) 10
2.2.1 裂缝的处治·· 10
2.2.2 路面碎裂、破损的防治·· 10
2.2.3 路面坑槽的处治·· 10
3 实例分析·· 11
3.1 工程实例的具体内容·· 11
3.2 产生的原因·· 11
3.3 处治方法·· 11
3.3.1 坑洞、翻桨修补·· 11
3.3.2 裂缝修补·· 12
3.3.3 泛油、表面剥落修补·· 12
3.3.4 局部车辙、沉陷修补·· 13
结论·· 14
参考文献·· 15
引 言
公路交通是为国民经济、社会发展和人民生活直接服务的公共基础设施,也是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志之一。改革开放后,各地形成“国家投资、地方集资、社会融资、引进外资”的格局,公路建设在短时期内取得了很大的成就[1]。
尤其是近十几年来,伴随着综合国力的全面提升,高速公路建设成就尤其令世人瞩目。从1988年10月第一条短程高速公路(沪嘉高速)建成通车至今,我国高速公路以平均每年2000多公里的速度递增,短短十多年的时间走过了发达国家三四十年的发展历程。除西藏外,各省、自治区和直辖市都拥有了高速公路。然而,由于我国高速公路的建设起步晚,建设要求不断提高,以及我国特殊的国情、气候、地形等客观因素,加上交通量的不断增长和轴载的明显增大、高速公路交通车辆的渠化作用,沥青混合料路面面临着新的严峻考验。
部分路段路面未达到设计使用年限就出现了破坏,甚至在建成通车后一、两年内,出现了不同程度的病害,如裂缝、车辙、泛油、路面坑槽、龟裂、桥头沉陷、跳车等,沪杭雨高速公路“桥头跳,宁波到”是很形象的写照。这些路面病害的出现,不仅严重影响了沥青路面的正常使用功能和寿命,同时也带来较大的交通安全隐患,造成严重的经济损失和不良的社会影响。
为此,高速公路建设与养护部门不得不将原沥青面层铣刨后重新铺面层,既影响了正常的营运和行车安全性,增加了养护成本,同时又影响了高速公路的对外形象。高速公路沥青路面受到了挑战。如何克服高速公路沥青路面病害成为关键。
1 道路工程主要病害
公路及相关的构造物、设施大都裸露于自然界中。除受到交通荷载之各种复杂力系的重要作用外、还直接或间接承受温度、光照、风、雨、雪等自然因素的作用。当这些作用与公路设计中抵御或承受外力破坏能力的标准相互平衡或超出极限时、各种公路病害便产生了。常见的如裂缝、网状龟裂,松散、坑槽,油包、啃边、冲沟、塌陷、车辙、板角断裂、错台、唧泥等等。
1.1 国外道路存在的病害
道路在使用过程中,由于行车荷载和自然因素的反复作用,其使用性能不断恶化出现破坏,并最终导致不能再负担交通状态。各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。
公路及相关的构造物、设施大都裸露于自然界中。除受到交通荷载之各种复杂力系的重要作用外、还直接或间接承受温度、光照、风、雨、雪等自然因素的作用。当这些作用与公路设计中抵御或承受外力破坏能力的标准相互平衡或超出极限时、各种公路病害便产生了。常见的如裂缝、网状龟裂,松散、坑槽,油包、啃边、冲沟、塌陷、车辙、板角断裂、错台、唧泥等等[2]。
1.2 国内道路存在的病害
由于我国高速公路的建设起步晚,交通量提高、轴载增大等原因,建设要求不断提高,以及我国特殊的国情、气候、地形等客观因素,加上交通量的不断增长和轴载的明显增大、高速公路交通车辆的渠化作用,沥青混合料路面面临着新的严峻考验。部分路段路面未达到设计使用年限就出现了破坏,甚至在建成通车后一、两年内,出现了不同程度的病害,如裂缝、车辙、泛油、路面坑槽、龟裂、桥头沉陷、跳车等,沪杭雨高速公路“桥头跳,宁波到”是很形象的写照。这些路面病害的出现,不仅严重影响了沥青路面的正常使用功能和寿命,同时也带来较大的交通安全隐患,造成严重的经济损失和不良的社会影响。为此,高速公路建设与养护部门不得不将原沥青面层铣刨后重新铺面层,既影响了正常的营运和行车安全性,增加了养护成本,同时又影响了高速公路的对外形象。高速公路沥青路面受到了挑战。如何克服高速公路沥青路面病害成为关键[3]。
1.3 选出具体的病害进行分析
1.3.1 路面裂缝
沥青路面出现裂缝的主要原因而可以分为两大类:一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,一般称之为非荷载型裂缝:另一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。
设非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。其产生的原因有:
沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力。但在冬季气温骤降时,土基和路面基层由于受温度变化,冬季冰冻产生的膨胀,导致路基和基层产生裂缝并反射到沥青面层,沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长,同时劲度急剧增大,超过混合料的极限强度或极限拉伸应变,便会产生开裂。此外,随着温度反复升降,温度应力使混合料的极限拉伸应变变小,又加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低,故可能在比一次性降温开裂温度更高的温度下开裂,同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。
沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,能延迟温度裂缝的产生;沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准,低温抗变形能力较差,致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。
地基处理不当,路基碾压不均匀,造成路基沉降不均匀;旧路拓宽时,新旧路基搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理,以及下部基层比较软弱,或地基处理不彻底等。
铺筑沥青面层采用分幅摊铺时,接缝处理不当,结合不良,对接缝处碾压不密实,造成路面渗水或面层压实未达到要求,在行车作用下形成裂缝。
荷载型裂缝即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝,其产生的原因有: 随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足,路面满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求,沥青路面过早产生疲劳破坏,沥青路面很快开裂。
原结构设计不合理,未充分考虑到各种不利因素,施工质量不好,沥青路面面层厚度不足,沥青路面原材料的品质不符合设计规范要求,路面强度明显不能满足行车要求。在行车作用下,特别是超大吨位车辆的频繁碾压,沥青路面很快开裂。
1.3.2 路面车辙和推移
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素,以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有:
(1)沥青混合料油石比过大;
(2)表面磨损过度:
(3)雨水侵入沥青混凝土内部;
(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。主要是由于沥青混合料级配设计不合理, 稳定性差或由于基层及面层施工时压实度, 使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。
推移主要理由是路面组成材料设计不合理或施工质量差,以及车辆的超载运输导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,基层不平整会反映到沥青路面上,车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。车辙和推移降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故[4]。
1.3.3 路面松散
松散是直接影响行车安全的路面病害,松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现,但由于行车作用,一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有
(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;
(2)碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;
(3)随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造成沥青含量减少,细集料散失;
(4)机械损害或油污染。
1.3.4 路面冻胀和翻浆
沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期,因为水的侵入和路基土的水稳定性能差,由于冰冻的作用,路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素,缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。
当然并不是在季节性冰冻地区所有的道路都会产生冻胀与翻浆。一般来说,冻胀翻浆现象与以下条件有关:
① 土质条件:粉沙土和极细纱是易于造成冻胀和翻浆现象的一种土类,又称作冻胀土;
② 水文条件:在地面排水困难或地下水位较高的路段上,易发生冻胀翻浆现象;
③ 气候条件:多雨的秋天,使冻前路基湿度较大;温和与寒暖反复交替的冬天,路基冻结缓慢,加剧了冻胀。聚热的晚春或春融期降雨,上层融解的过量水分来不及排出路基;
④ 行车条件:春融期间,在强度已大大降低的路段上,通行过多过重的车辆,极易产生翻浆;
⑤ 养护条件:不及时养护,例如表面积水,沿裂隙浸湿路面和土基上层,会造成表面翻浆。
1.3.5 路面泛油
沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动,使表面有过多沥青的现象称作泛油。在严重泛油路段,沥青面层表面发光发亮,以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因[5]。
(1)沥青混合料配合比设计的击实功不够。我国在设计沥青混合料配合比时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和确定马歇尔试验方法时,选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于路面在行车荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小于使用过程中所达到的最终密度,所选定的沥青用量就会偏多,但目前由于各种原因室内试验所得到的密度远远低于使用过程中所达到的最终密度,这使现场施工中产生沥青用量过大不足为奇。
(2)施工控制不严和管理不善。有些施工单位在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌合不均都是造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大的主观原因。
(3)少数施工单位习惯于使用沥青用量过大的混合料。有些人认为沥青用量越大,裹覆矿料的沥青膜越厚,沥青混合料的粘结力就越大。但实际情况恰恰相反,包覆矿料的沥青膜越薄,沥青混合料的粘结力就越大。泛油指沥青混合料中沥青含量过高, 空隙率较小、高温稳定性差是产生泛油的主要理由。泛油是指沥青路面沥青用量过大,高温季节被挤出表面形成油层。
沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。
1.3.6 路面沉陷
沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。
① 含水量和空隙比较大的软基,或含有有机物质的粘性土层,施工时处理不当或未作处理,会造成沉陷。
② 填方路基位于稻田、水网区,地下水位较高,施工时处理不当,造成路基持续下沉,或填料中含有淤泥,大块石填料无法压实,高填方路基分层的压实度不够,短期内难以稳定,出现土基的不均匀下沉等也会造成沉陷。
③ 挖方路基土体潮湿,地下水发达或本身土质不佳,施工时未作处理也会造成沉陷。
④ 基层水稳性差,级配不好,密实度低,强度不够会形成沉陷。
⑤ 桥、涵台背填土不实,出现不均匀沉降,台背填土较高引起深层地基压缩变形,台背填土在施工中压实机械难于靠近造成台背填土部分压实度不够,涵洞的洞底、洞侧,渗水、透水带走松土引起涵底、涵侧变形,路基与台背处的沉降缝施工或养护不善,雨水渗入,导致路基沉陷。
⑥特殊地质地带,例如冻土地区、湿陷性黄土地区等,由于局部环境和结构的破坏导致路基在使用过程中出现沉陷变形。
1.3.7 磨光
路面的磨耗,特别是寒冷地区的磨耗是道路工程领域长期未能妥善解决的难题。路面的磨光是由于沥青混合料中所采用的集料耐磨耗性能不足、在车轮的反复作用造成的集料棱角被磨成圆滑或平滑而导致的。路面磨光后使路面抗滑能力下降,而路面抗滑能力下降将直接影响道路交通安全,因此必须予以足够的重视。抗滑表层的抗滑能力取决于骨料的微观构造(取决于石料本身)、宏观构造(取决于矿料级配、颗粒形状级棱角大小和施工方法),通过采用耐磨集料、改善配合比等方法可以减少路面的磨光[6]。
1.3.8 沥青路面的水损害
所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。
坑洞:在行车荷载作用下,特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生,随着时间推移,将会造成路面大面积破损。
唧浆:当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆,灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂)到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就更容易透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。
辙槽:自由水进入面层后,使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青混凝土的强度逐渐降低,直至完全松散。在行车轮迹下向两侧(特别向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重辙槽。形成辙槽后,降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽,致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。
沥青路面在存在水分的条件下,经受交通荷载和温度涨缩的反复作用,一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离,并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。
2 病害分析
2.1 病害产生的原因
2.1.1 沥青
沥青稠度、含蜡量对车辙具有显著的影响。工程上习惯采用的沥青标号要小一些,标号以针入度表示,由于针入度是条件粘度,所以同样标号的沥青抗车辙能力并不相同。在经验指标体系中用软化点来补充针入度的不足,一般路用沥青波动范围在40-55℃的软化点是条件温度指标。石蜡基沥青由于蜡的影响,所铺筑的路面,夏天到了一定温度以上,路面突然出现软化、泛油。
沥青对车辙的另一个显著影响表现为沥青用量。沥青用量偏高,所调查路况中现场的抽提资料也反映了个别路段的沥青用量,超出了允许范围。过多的沥青将在沥青混合料中形成游离的自由沥青;在高温条件下因荷载作用发生明显的粘性流动变形。在控制混合料配合比时,粗、细集料级配变异过大,由于其比表面积不同,即使沥青用量控制精度再高,沥青用量相对波动也十分显著。特别是矿粉,矿粉用量对混合料的比表面影响大。当沥青数量一定时,直接影响沥青膜的厚度,集料之间的滑动变形将因粉胶比而变化,一般认为粉胶比不宜小于 1.0-1.2,而矿粉的质量将显著影响沥青膜的粘结力。采用改性沥青固然可以改善沥青混合料的一些方面,但无法改变级配变异、施工变异及反射裂缝等其他客观原因。
2.1.2 集料
集料的形状:针一片状含量的偏大不仅难以形成稳定的嵌挤骨架结构,而且使沥青混合料的空隙率增大,实现不了设计的组成结构。其中的根本原因在于石料加工,因种种原因,采石场一般不是针对岩石的加工工艺特性而采用相应的最佳工艺,故棱角性优良立方体形状的石料不多。
集料的酸碱性:若石料呈偏酸性,沥青与石料的粘结力不强,易剥落。但为了满足路面的抗滑性能对集料质量的要求,浙江省乃至全国很多地区采用与沥青粘附性不好的酸性材料,导致沥青混合料的水稳定性大大降低;有些虽然使用抗剥落剂,但质量差,许多抗剥落剂为胺娄,在以上会分解,往往在拌和、储存、运输、摊铺时就分解,达不到应有的效果。集料的规格:尽管沥青路面施工规范给出的粗集料、细集料规格要求已考虑了工艺操作的变异,但采石场筛分工序不严,往往波动很大,不合规格现象仍然常有。供应的稳定性:不仅多家采石场供料造成供料规格、形状等质量的不稳定而且就是同一家采石场生产的石料质量也不稳定。
大量的试验数据证明,组成结构微小的变异,会导致使用性能较大幅度的波动。可以说,高昂投资的自动化拌和楼设备的优势,因之而发挥不了应用的作用,得不到应有的效益。
2.2 病害的处治(解决方案)
2.2.1 裂缝的处治
按裂缝宽度将其分为小于10mm和大于10mm 裂缝,采取不同的处理方法:①缝宽在10mm 以内的,采用热沥青灌缝,缝内潮湿时应采用乳化沥青灌缝;②缝宽在10mm 以上时,采用细粒式热拌沥青混合料或乳化沥青混合料填缝。
2.2.2 路面碎裂、破损的防治
对于路面碎裂、剥落破损的,视破损程度采用不同处理方法:①面层破损较严重时,将铣刨后面层再刨除5cm,泼洒改性乳化沥青粘层油(PCR),上铺沥青碎石ATB-25c 5cm,然后随路面加铺段加铺路面;②面层破损较轻时,拉毛表面层后,然后泼洒改性乳化沥青粘层油(PCR),再随路面加铺段加铺路面;③沉降及变形较大的路段,局部的碎裂、网裂严重的地方,在铣刨路面后,如其下无损坏,则清扫干净后洒改性沥青粘层油,之后再随路面加铺段加铺路面。
如果铣刨后仍有损坏,如沉陷等,则继续向下处理直至完好的部位或基层,上面用密级配沥青碎石(ATB-25) 找平后,洒改性沥青粘层油(PCR),随路面加铺段加铺路面。如沉陷严重,可用二灰找补,洒改性沥青透层油(PCR) 后,上面加铺随密级配沥青混凝土(ATB-25) 5cm,洒改性沥青粘层油(PCR) 后,路面加铺段加铺路面。
2.2.3 路面坑槽的处治
根据表面坑槽面积和深度不同有两种处理方法:①坑槽处理时将现况表面层刨除5cm,选用热稳定性好的密级配沥青碎石(ATB-25) 进行填补找平,然后再进行路段的正常加铺结构;②坑槽处理时将现况表面层刨除5cm,如果铣刨后仍有损坏的,则继续向下处理直至好的部位或基层。上面用密级配沥青碎石(ATB-25) 找平后,洒改性沥青粘层油(PCR),随路面加铺段加铺路面。
首先测定坑槽的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中,如厚度大于6cm将分层填筑,从四周向中间碾压。
首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域,将加热板调到合适位置,加热3min~5min,使被修补区域路面软化。然后将准备好的热料放到被修补处,搅拌摊平,并从四周向中间碾压。
3 实例分析
3.1 工程实例的具体内容
杭金街(杭州一金华一街州)高速公路北起杭州萧山,与沪杭雨高速公路相连,止于浙赣交界处的常山县窑上村,与江西省梨园至温家圳高速公路相连,是国家规划建设的国道主干线上海一瑞丽的组成部分,是连接我国长江南岸上海、浙江、江西、湖南、贵州、云南等六省市们重要交通走廊,也是我省贯穿中西部地区的交通干线,全长约290公里,于2002年12月建成通车。该高速公路营运后,在带来巨大经济与社会效益的同时,其路面也因种种原因出现了不同程度的损坏。为确保高速公路的服务水平,延长其使用寿命,决定对一些路况较差的地段进行维修处理。
杭金衙(杭州一金华一街州)高速公路设计标准是:萧山至街州东计算行车速度为120公里/小时;街州东至浙赣两省交界处的窑上为100公里/小时。全线实行全封闭、全立交。道路面层为17cm沥青混合料,基层为36cm水泥稳定碎石,底基层为ZOcm低剂量水泥稳定碎石;石质挖方路段设置水泥混合料整平层。硬路肩路面结构除不设底基层的路段外,其余与行车道相同。
3.2 产生的原因
该高速公路于2002年12月建成通车,到目前为至,面平均混合交通量50000辆/日;诸几路段(双向四车道)萧山路段(双向六车道)断其中行车道小时交通量1800辆,已超过设计通行能力2200辆。
全线无大面积修补,主车道有10-60mm深车辙,上坡路段尤其明显,桥面经修补的坑洞较多。衙州段以沉陷网状裂缝、连续坑洞和翻浆为主要病害,是全线较为严重的,另外,局部段落存在车辙,裂缝和桥面坑洞;金华段以沉陷、网状裂缝、连续坑洞、翻浆、桥梁伸缩缝破损为主要病害,坑洞一般发生在主车道,密集处每30米有一个坑洞。杭绍段以裂缝、车辙为主要病害,同时有一定数量的坑洞,裂缝多发处每公里多达18条,车辙多发生在行车道,辙槽深达10-20mm。
3.3 处治方法
3.3.1 坑洞、翻桨修补
坑洞、翻浆使路面产生很大破坏,加速路面的破坏范围,降低路面使用的安全性、舒适性;同时因其周边应力发生重分布,导致路面产生更大的坑洞。一施工方法:坑洞、翻浆修补分步进行。第一步:确定其范围大小场明确破坏程度;
第二步:根据破坏的程度采用不同的处理措施。如基层情况较好,则整平并清除干净挖槽底面,基层顶面均匀铺洒改性乳化沥青,并铺设T010/140型无纺土工布,立面四壁涂刷高分子双面粘,下槽回填AC-201型沥青混合料,然后在其上铺设玻璃纤维网(或1 cm厚改性沥青胶砂应力吸收层),上槽采用AC-135形改性沥青混合料回填并压实,压实度需满足相应施工规范对路面的要求。如基层有病害的,则确定基层病害处理范围,挖除基层破损部分,整平并清除干净挖槽底面,均匀铺洒改性乳化沥青(0.7-1.Ikg/m,),立面四壁涂刷高分子双面粘,分层回填AC- 201型沥青混合料至基层顶面,然后铺设TOIO/140型无纺土工布,下槽回填AC-201沥青混合料,然后在其上铺设玻纤网(或1.scm厚改性沥青胶砂应力吸收层),上槽回填AC-135形改性沥青混合料铺筑并压实,压实度需满足相应施工规范对路面的要求。
3.3.2 裂缝修补
路面裂缝使路面整体性下降,导致应力集中加速路面破坏,如长时间不处理可能产生坑洞,进而引起更大范围的病害,加大修理成本,降低使用效果。裂缝的修补根据裂缝的宽度情况可分类处理:微裂缝可进行传统灌缝处理(主要采用改性乳化沥青冷铺施工);中小裂缝则可采用开槽密封胶灌缝法施工,可取得较为理想的效果,对于大裂争则可采用铺设土工材料进行修补。
3.3.3 泛油、表面剥落修补
泛油和表面剥落一般是由于表层沥青混合料中沥青用量过多或过少引起,都将影响路面的抗滑抗磨耗能力,使高速行车产生隐患。因此,对于路面泛油、表面剥落应充分重视,及时加以处治。
泛油轻微路段可撒上3-5mm的石屑或粗砂,并用压路机或控制行车碾压;泛油较重的路段,可先撒5-10mm粒径的碎石,用压路机碾压;待稳定后,再撒3-5mm粒径的石屑或粗砂,并用压路机或控制行车碾压。经现场调查,没有发现已形成软层的严重泛油路段,因此对严重泛油情况未作详细维修方案设计。对于表面剥落,可喷洒稠度较高的改性乳化沥青,并撒适当粒径的石屑或粗砂。
3.3.4 局部车辙、沉陷修补
车辙和路面沉陷不仅影响路面的平整度,降低行车舒适性,而且削弱路面结构的整体强度,诱发各种病害,如网状裂缝等。在雨天,车辙和沉陷区域排水不畅,甚至积水,从而导致车辆飘滑,影响高速行车安全。对于车辙、沉陷深度小于20mm的,直接加铺罩面,并保证最小厚度处达到4cm,从而消除车辙和沉陷,恢复路面的平整度。
车辙、沉陷深度大于20mm的,则应对其产生原因作现场分析,若是由沥青混合料压实不足、空隙率大而早期压密造成,其完整性、强度均较完好,则可将凸出部分削除,并铣刨4cm厚沥青混合料,然后重做面层,压实封边;若车辙是由于路面各结构层的失稳变形或材料的侧向位移引起,则挖除全部面层,并视基层破损情况,挖除部分基层至坚硬完好处,然后采用修补坑洞、翻浆的方法对坑槽加以处理,并回填沥青混合料,压实封边。
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