高水位道路病害修补工法

(整期优先)网络出版时间:2020-06-02
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高水位道路病害修补工法

章金亮

杭州西湖风景名胜区市政市容环卫管理中心, 浙江 杭州 310002

摘要:我国经济的快速发展及居民生活水平的不断提高,对公路交通建设的高速、安全、舒适程度的要求也不断提高。由于施工水平及交通荷载,还有自然因素地理位置的影响,公路破损现象经常发生,病害越来越严重,一些路段会不同程度出现纵、横向裂缝、翻浆等病害,给社会人们的生活带来诸多不利影响。因此有必要采取正确的技术措施治理病害和消除隐患,以确保路面使用寿命。

关键词:路面;常见病害;处治措施;

沥青的病害种类很多,包括各种类型的裂纹、路面波浪、局部沉陷、面层剥落、甚至局部鼓起等,这些病害的形成特点和产生原因虽然都是结构材料和外部荷载形成,但成因机理和发展方式都不一样,因而需要明确沥青路面的病害型式及其发生原因,进而针对性地选择修补技术,以满足后期的道路使用功能,避免病害的扩展及危害。

1 路面病害类型及成因特点

沥青路面的基本病害包括路面破损和坑洼、路面沉陷、路面裂纹等,其中路面裂纹是广泛存在的病害型式,根据裂纹的方向和特点又可以进一步分为纵向裂纹、横向裂纹和网状裂纹,分析这些病害的基本类型和特点,并总结其形成机理和发生特点,对于选择适宜的病害修补技术非常关键,以下将详细探讨这几种病害型式及特点。

1.路面破损和坑洼。沥青路面的破损和坑洼主要表现为局部面层的破损和褶皱,沥青整体面层的坑洼和凹凸不平。局部面层的破损和褶皱内在原因是沥青面层厚度小或沥青与基层黏结性能差,使得车辆荷载作用下,部分面层的强度不足而开裂破损,受车辙作用引发破损。沥青路面的坑洼和麻面是由于沥青质量低如材料配比不佳、稠度低、铺料不均匀等,使得沥青混合料的成型质量差,另外养护不当或者养护时间不到位也会引起蜂窝、麻面和坑洼。

2.路面沉陷。沉陷是路面出现大面积的下沉现象,沉陷所涉及面积和范围较广。沉陷的类型包含不均匀沉陷、均匀沉陷和局部沉陷,沉陷的核心原因是路基和路面产生的沉降所致。均匀沉降如果沉降量小主要是路基土欠固结和压实不足所致,如果沉降量大则是因为路基底部的不良地质现象如软弱层和湿陷性土质。不均匀沉降主要是路基的压实不均匀和路基土的固结沉降不一致所致。局部沉陷往往是路面基层厚度不均匀所致,或者沥青与路基顶层填料的未有效黏结所致。

3.路面裂纹。纵向裂纹是裂缝沿行车的纵向分布,纵向裂缝的成因最为复杂,不仅包含路基、路面本身特性,还包含车辆和环境作用。(1)如果路基压实不足、路基不平整或路基填料还未完全固结,运营过程中在上部荷载作用下,路基产生不均匀沉降,使得沥青路面受剪切形成剪切型纵向裂缝。(2)如果路面沥青层压实不足,或者路面沥青与路基顶层填料的黏合性差,则车辆作用下横向不均匀受力,使得路面出现纵向裂缝。(3)此外,车辆荷载的本身作用因素也是引起纵向裂缝的关键因素。(4)环境雨水作用也会引起纵向裂缝。横向裂纹为沿横向分布的裂缝构造,一般由路肩发展而后贯穿全断面,裂缝分布大致均匀。横向裂缝的形成大都因为材料收缩、温度收缩和纵向差异沉降引起。①材料收缩裂纹。在基层的建造成型中,因为基层材料的失水而形成横向裂缝。②温度引起的材料收缩裂缝。沥青材料是对温度较为敏感的材料,在温度突然降低的情况下,沥青混合料变硬并收缩变形,使得沥青面层顶部形成拉应力,当拉应力超过沥青强度便形成裂缝。③差异沉降因素。道路路基在纵向压实过程中,如若出现地层特性差异或者压实不均匀,则产生横向裂缝。网状裂纹是纵横向交错分布的裂纹,初始形成于沿车辆轮迹方向的多条纵向裂缝,而后横向和斜向裂缝发展,形成网状的裂缝。网状裂纹的形成外部原因是车辆荷载的车轮作用,内在因素是路面结构整体强度不足,使得重载车轮作用下,沥青面层因强度不足引起开裂。

2 道路翻浆的修复技术方法

某景区高水位道路病害修补工法探究历程。基础换填道路注浆基础换填,用新型超快高强混凝土处置基础换填,设置隔离层,引入三维复合排水网处置。(1)现场施工区域定位。a、根据路面病害情况,测定破坏部分的范围和深度,划定病害边线;b、检查病害基层土体及沿线相关管线情况,决定开挖深度。(2)挖除局部损坏的基础。a、根据边线挖补病害范围,划出修复区域轮廓线;b、使用挖机将划定的病害位置已经损坏的道路基础挖除并外运。(3)平整并铺设隔离层。a、挖至要求深度后将土路基平整后,有条件的对基础土体铺设生石灰用于改善表面毛细水体及土体含水量,后铺设第一层集配碎石隔离层,以5-10cm为分层高度,分层逐层压实,边角宜采用冲击夯夯实;b、当级配碎石回填高度趋于中间层时,铺设三维复合排水网,铺设时应全断面铺设,建议铺设以2层为宜,设置时上、下均应不小于15cm的集配碎石隔离层。c、铺设时应平整、坚实,无尖锐突出物,并设置与路基表面相同的横坡;应沿路线纵向铺设,铺设应平整,无折皱。纵向搭接应内幅压外幅,搭接宽度不宜小于20cm,最外侧一幅搭接宽度应大于30cm,适当延长反折至相邻土体断面,并用土工丁加以固定;横向搭接宽度应大于50cm。复合排水网是一种新型的排水土工材料。以高密度聚乙烯(HDPE)为原料,具有三层特殊结构。中间筋条刚性大,纵向排列,形成排水通道,上下交叉排列的筋条形成支撑防止土工布嵌入排水通道,即使在很高的荷载下也能保持很高的排水性能。能加速路基的固结排水,增强路基的强度,具有“反滤--排水--透气--保护”综合性能,还具有水体和土体的过滤与反渗透的作用,将泥浆隔断。(4)敷设土工格栅。隔离层分层填筑并碾压完成后,在其顶面敷设土工格栅确保整体性,同时减小因基层导致的反射裂缝产生。(5)喷洒乳化沥青。(6)摊铺大粒径沥青混凝土或其它基层材料铺设。大粒径沥青混凝土,厚度超过15CM时应分2层摊铺。(7)按照结构层摊铺底层及面层沥青a、检查喷洒后的乳化沥青是否破乳,测量坑槽深度,根据松铺系数,计算松铺厚度;b、检查运输到现场的沥青混凝土料温度,料温度在140摄氏度左右,检查摊铺时的温度,温度在110摄氏度左右;c、面层沥青若摊铺厚度大于8cm时,应分层摊铺;d、摊铺时用扣掀法摊料、整平,保证沥青混凝土粒料不离析;e、摊铺整平后,清扫面层粘附的多余沥青,保证沥青压实后表面致密、不出现麻面。(8)碾压a、检查冲击夯、压路机是否良好;b、冲击夯配合压路机碾压,碾压时应先周边后中间;c、先稳压1—2遍,然后挂振碾压4—6遍,再稳压1遍;d、边角等压不到的地方用冲击夯夯实,分层摊铺时,应分层碾压;e、压实后的新路面应高出原路面2—3 mm,平整度控制在5 mm以内;f、碾压完毕后要认真清扫现场,废料装车,做到文明施工。在土工格栅上喷洒乳化沥青。(9)开放交通及时清扫现场,把工具整理整齐装上工具车,等待路面温度降至50℃以下时,迅速收回保通工具开放交通。

总之,道路翻浆,表面反应路面感官性不佳,对行车舒适度体验也不佳,需深层次解决根源病害,只有充分了解它,科学施工,才能根除,从而减少道路病害,以利发挥道路的有效作用,切实完成杭州市政高水平养护精细化工作,提高完善高品质市政道路设施,与城市发展要求相协调匹配,扎实做好干在实处、走在前列、勇立潮头,履行景区市政人的责任和担当。

参考文献:

[1]王宏宇,浅谈高水位道路病害修补工法.2018.

[2]江小勇.吴芳,公路沥青路面裂缝修补技术研究.2019.