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试析半刚性基层沥青路面的养护维修对策

时间:2010-12-05 01:04来源:网络 作者:admin 点击:
论文关键词:半刚性基层 沥青路面 结构性损坏 非结构性损坏 维修 对策 论文摘要:根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因,提出了路面养护维修的主要对策。 1概述 半刚性基层沥青路面是黑龙江省公路的主要路面结构形式,它具有与柔性路面完全不同的结
论文关键词:半刚性基层 沥青路面 结构性损坏 非结构性损坏 维修 对策
  论文摘要:根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因,提出了路面养护维修的主要对策。
  1概述
半刚性基层沥青路面是黑龙江省公路的主要路面结构形式,它具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此,其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同,主要体现在:(1)半刚性基层有较高的刚度,其受力特性类似于“板体”,具有较强的荷载扩散能力。因此在整个施工和运营期间必须保持半刚性基层的整体性;(2)半刚性基层沥青路面的结构承载能力主要由半刚性基层提供,沥青面层主要起功能层作用。半刚性基层的弯拉疲劳损坏是这种路面结构的主要破坏形式;(3)采取防水下渗措施的重要性。规范规定,不管是二层式或三层式结构,其中至少必须有一层是型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石时,沥青面层下必须做下封层。忽视这些区别,而仍旧采用传统柔性路面的维修方法,是导致半刚性基层沥青路面维修失败的主要原因。近些年来,类似的工程教训很多。根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因,提出了路面养护维修的主要对策。内容包括:按结构性损坏与非结构性损坏进行分类和维修、半刚性基层的最小维修面积、维修施工的平面布置等。
  2半刚性基层路面的典型病害特征
半刚性基层沥青路面的典型病害可划分为两大类型:非结构性损坏和结构性损坏。前者指半刚性基层的板体性未受到破坏,而后者是指路面损坏位置下的半刚性基层受到损坏,板体强度减弱或完全丧失。
  2.1非结构性损坏
该类病害主要有桥头跳车、间距规则的横向裂缝、路表局部网裂和正常车辙等,病害特征如下。
  2.1.1桥头跳车
桥头跳车有两种情况:(1)台背填土压实不足,导致填土在台背后数十米范围内下沉。其特征为:沉降在行车方向是渐变的,延续距离相对较长,路面的整体强度未受破坏,路表面也少有损坏,但行车时具有明显的“波浪”感;(2)由于桥梁与台背填土刚度的差异而产生的不均匀沉降,从而出现的跳台。其特征为:延续距离短,只有几米,路面少有损坏发生,行车时具有明显的“瞬间跳车冲击”感。
  2.1.2间距规则的横向裂缝
这种裂缝一般为半刚性基层的结构性收缩而导致的反射裂缝。它横向贯穿公路全幅路面,深度方向贯通全部结构层,并且缝隙宽随季节变化。一般认为这种裂缝不可避免,对路面的整体性没有损害。
  2.1.3纵向裂缝
这种裂缝的数量较少,大多发生在高路堤地段路基外侧。成因是路堤中央与外侧压实不均匀、旧路帮宽或地基受外部水源的长期侵蚀,导致路基或地基的不均匀沉降。一般情况下裂缝较宽。
  2.1.4路表局部网裂
路表局部网裂多发生在行车道轮迹下,成因为路面局部施工缺陷。如:材料不均匀、基层成型不好、沥青面层与基层间有软弱夹层等。它起始于轮迹处,而远离轮迹处的路面施工缺陷由于受车辆荷载的影响较小,因此难以出现此类损坏。
  2.1.5正常车辙
正常车辙是指施工质量正常的情况下所出现的车辙。它特征是:(1)由于半刚性基层的刚性较大,车辙主要是沥青面层受交通荷载的二次压密和蠕变作用而产生;(2)重载对车辙的影响十分明显。
  2.2结构性损坏
该类损坏主要有路面局部凹陷龟裂和结构性辙槽。
  2.2.1路面局部凹陷龟裂
这种损坏是路面局部网裂的延续。因局部网裂没有得到及时的维修封堵,雨水渗人到基层,而高速行驶车辆轮胎的强大“泵吸”作用使半刚性基层的胶结材料被吸出。长时间下去,导致基层材料散失,路面出现局部下陷和网裂,进而由局部网裂发展成为明显的凹陷龟裂,对行车的平顺性和安全性有很大影响。其特征为:起始于轮迹处,路面结构在该处完全破坏,在破坏过程中雨天有灰浆外泻痕迹。

  2.2.2结构性辙槽
结构性辙槽是由于路面承载能力不足,在车辆荷载和环境因素的综合作用下而在轮迹处产生的路面变形。辙槽产生初期伴有微细裂缝,其发展规律类似于路面局部凹陷龟裂。
  3路面维修对策
针对以病害,在制定路面维修方案时需考虑四方面影响因素:(1)病害的类型和平面位置。对行车的影响以及行车对病害发展的影响;(2)病害的严重程度;(3)经济条件;(4)维修目标。主管工程师在综合评估后必须作出明确回答。
  3.1非结构性损坏的维修
维修的基本目的有两个,一是恢复行车平顺,二是封闭裂缝,以避免引发结构性损坏。
  3.1.1恢复行车平顺
主要是对桥头跳车和车辙的处理。它们的平面分布截然不同,桥头跳车是横向的,车辙是纵向的。
对桥头跳车应以整幅路作为维修宽度,维修长度应满足三个要求:(1)从桥梁伸缩装置起,伸人正常路段一定长度;(2)保证摊铺机能正常施工;(3)拉坡平顺。铣刨厚度以沥青面层的一个结构层为单位,一般只铣刨表层。
对车辙的维修,在其横向平面位置应作适当调整。我国车辆基本为左位驾驶,驾驶员驾驶车辆有明显靠车道左侧行驶的习惯,从而导致车辙在行车道上分布偏左,部分高速公路行车道左轮迹的车辙外轮廊还延伸到超车道。因此,维修宽度应满足以下条件:(1)包括车辙的整个影响范围;(2)与摊铺机的摊铺宽度及碾压机的轮宽相适应;(3)纵向接缝距行车道轮迹外边缘30cm以上。维修长度以车辙出现的长度作为基本长度,并伸人相邻路段一定距离,或以结构物为界。在与相邻路段的连续上要注意轮迹平过度,选择合适的碾压机械和碾压方式,必要时辅以人工修整,避免在连接处形成新的行车冲击点。如需铣刨,铣刨厚度以沥青面层的一个结构层厚度为宜。
  3.1.2封闭裂缝
对于单条横缝和纵缝建议采用常规的灌缝措施。如果缝隙太宽灌缝难以实施,可沿裂缝两侧切割出10一15~宽的条形槽,深度为沥青面层全厚。随后清洁槽壁,人工填实至表层底部。最后,涂刷粘油层,用细粒式沥青混合料填筑碾压作为路面表层。这种处理方法属柔性连接,由于胶结材料充足,可以适应缝宽的季节性变化,宜在春融或秋冬交替季节实施。
局部网裂发生于行车轮迹位置,对路面整体结构的危害最大。其维修原则是:(1)及时处置,以免损坏范围和程度扩大;(2)维修范围不宜定得太小,在横向至少以一个单向车道为单位,在纵向以一辆重车长度的1.5倍为单位。同时,保证路面维修的横、纵向平整,减小颠簸;(3)在平面上全部清除局部网裂的影响范围;(4)与摊铺机和碾压设备相适应;(5)维修深度以沥青面层的结构厚度为单位;(6)纵向接缝位置与车辙处理方案相同。
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