浅析公路路基路面工程常见病害及处治.doc

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浅析公路路基路面工程常见病害及处治.doc

③对于大段泛油严重,磨擦系数降低较多,影响行车安全的可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。

2.7 路沥青路面裂缝

沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小、施工工期短、养护维修简便等优点,但由于受路面结构、气候、地形、地质条件、行车荷载等多种因素的影响道路延长线工程YA5标段投标文件施工组织设计,都会产生不同程度各种形状的裂缝。

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。

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

 1)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。

3)地基处理不当的后果

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。

2.7.2 防止措施

针对以上分析的沥青路面病害的原因,主要从施工材料、设计、施工、养护和交通管理等5个方面采取相应的预防措施。

合理确定沥青路面结构,沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青用量,保证沥青混合料性能优良,均可有效减少裂缝。

精心设计,对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和

稳定性,以保证路面具有稳定的基础:选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层:选用优质沥青做沥青面层;在稳定度满足要求的前提下,应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。

精心施工,选择先进施工工艺和机械设备,制定完善的施工方案,确保压实度达到规范要求,严格按设计要求进行软基处理,提高软基处理的施工质量,严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内;半刚性基层碾压完成后。要及时养生,防止其产生裂缝反射到表面层,保护混合料的含水量不受损失;养生结束后,应立即喷洒透层油,并尽快铺筑沥青面层。

严格养护管理,加强路面保洁,确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的进一步扩展。

加强交通管理,限制大型超载车通行;在夏季连续高温时段,运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过:禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。

公路施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的 方法 ,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。

公路施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%~4%横坡,以便于表面水及时排出。

路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。

路基的形成完全离不开测量工作,施工前的测量地位施工中的测量放线或者完成后的验工等,测量工作在路基中尤为重要。其内容主要包。括:导线,中线及水准点复测。操作的要点:一是要认真熟悉图纸,复测后检查与设计是否有误:二是为满足施工期间引用需要,在中线复测中增设临时水准基点标高和加桩的地面标高:三是在每道工序施工测量放线时,测量误差要满足规范要求,必须保证纵横断面定位的精度,使施工路基及构造物的定位及几何尺寸满足设计质量求。

控制路基的不均匀沉降与路基填筑的不均匀有很大关系,路基填筑的不均匀又与许多因素有关,如,填料粒径及性质的不均匀、填土高度的不均匀、压实度的不均匀等。应避免下列两个常见的问题:

路基缺口路基与便道相交处留有缺口。由于路基填筑一层一层的提高,而便道没有随着提高,

就形成缺口。等到路基填筑到顶面后,再来补这个缺口,缺口部位的总体压实度肯定偏低,工后沉降肯定比相邻部位要大。

因此,便道应随着路基填筑的升高而升高。

分段填筑端部台阶不规范路基分段填筑端部的台阶往往不规范。设置台阶的目的,是使路基填筑段与段的衔接部位确保压实度与相邻部位的压实度相一致。

因此,这些台阶不是路基填筑到一定高度后一次性修挖出来,而是每填筑一层,留出一个台阶,台阶宽度2m,台阶端部的虚土应挖除。

填方路基的施工质量控制要点一是分层填筑,满足上一层压实要求后,再填压下一层,压实前必须对含水量进行测定,含水量符合要求后再碾压,避免返工浪费;二是干密度试验标定要准确,对不同的土质要分别标定干密度,不可以用同一个干密度去评定不同土质的压实度。四是分段施工,纵向搭接两段交接处不在同一时间填筑,则先填地段应按1:1坡分层留台阶,若两个地段同时填,则应分层相互交叠衔接,搭接长度不得小于2m, 否则路基会出现不均匀沉陷,影响路面平整度。当路基稳定受到地下水影响时应在路堤底部填以水稳性优良 不易风化的砂石材料或用无机结合料(石灰 水泥等固化材料)进行加固处理使基底形成水稳性好的厚约20cm~30cm 的稳定层。

松铺厚度与土质类别、压实机具功能 碾压遍数等有关,应根据实际情况 保证压实度为原则 路床顶面层最小松铺厚度不应小于8cm。 3)尺寸和坡度

路堤填土宽度每侧应比设计宽度宽出30cm 压实宽度不得小于设计宽度 压实合格后,最后削坡不得缺坡,以保证路堤稳定性。 4)压实方法

压实应先边后中,以便形成路拱:先轻后重 以适应逐渐增长的土基强度;先慢后快 以免松土被机械推动。同时应在碾压前 先整平 由路中线向路堤两边整成2%~4%的横坡。在弯道部分碾压时 应由低的一侧边缘向高的一侧边缘碾压,以便形成单向超高横坡。前后两次轮迹需重叠12cm~20cm。应特别

注意压实均匀,以免引起不均匀沉陷。 5)机械作业的合理安排

应根据工程地形地貌路基断面形状、用土量、土方调配情况,合理地规定机械运行路线,应有全面、详细的机械运行作业图据的施工。土的含水量不够时 配洒水车洒水。含水量较大 配翻晒机械翻晒并用压路机碾压。合理的组织及调备机构 是保证施工进程及质量重要因素,也是实现效益最大化的关键。

2.8 沥青路面车辙

车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式,它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因

素综合作用下产生的一种永久性变形GB/T51207-2016 钢铁工程设计文件编制标准及条文说明.pdf,表现为沿行车轮迹产生纵向的带状凹槽,严重时车辙的两侧会有突起形变,造成路面使用性能更加恶化。车辙始终是沥青混凝土路面的主要病害之一。

2.8.1 车辙形成原因

车辙是沥青路面特有的一种损坏现象,经常产生在车轮经常碾压的两条轮迹带上,是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同反复作用下,路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽。车辙的产生受内因和外因的综合影响,内因包括路面结构层次及材料组成,外因包括设计、施工、交通条件和气象条件等。

沥青材料在路面结构中厚度越大,在行车作用下发生永久变形的变形量越大。故路面结构厚度既要有足够的承载能力,又要有较好的抗车辙能力。采用刚性或半刚性基层,可以大大减少基层和路基的变形,从而减小路面的整体车辙。沥青混合料具有一定的蠕变和应力松弛现象,在行车载荷作用下,当沥青混合料的受力超过其弹性极限和屈服点,就可能产生塑性变形,不断积累形成车辙。沥青混合料沥青含量过多及混合料中过多的细集料,也会造成车辙的产生,在生产沥青混凝土时,应该严格控制通过室内试验确定的沥青用量和小于0.075mm的粉料用量。

沥青混合料配合比、基层材料配合比以及路基土壤组成等设计,都可能影响车辙的产生。施工时路基的压实度、排水性能、基层压实度、路面热稳定性等是否达到规范要求也都会影响车辙的产生。

大量重型或超载车辆在路面上行驶,由于其单轴载荷增大通用安装工程(一),从而更容易产生车辙。 同时车轮在不断地磨损路面,特别是在车辆行驶较多的主车道上,也是产生车辙的原因。

由于沥青混合料是弹塑性材料,沥青路面是黑色路面,吸收热量能力强,所以在气温较高时,路面在行车载荷反复作用下极易产生车辙。在下雨或下雪时,由于雨水通过路面表面裂缝渗透侵蚀了基层材料,使其强度降低,从而使车辙扩大。

2.8.2 车辙的防治措施

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