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摘 要:随着国省干线公路全国大检查的临近,我市国省干线出现了车辙、裂缝、修补等不同程度的病害,目前的路况已不能满足行车的舒适性和安全性的要求。为了迎接国检,展现我市在公路建设、养护等方面的成果,对我市国省干线的养护维修已迫在眉睫。文章以323省道徐州段养护大中修工程为背景,阐述了沥青砼旧路面施工前路况调查方法,分析了路面发生病害的原因,并提出了病害处治方案以及沥青砼路面施工质量控制。
关键词:沥青砼;养护大中修;裂缝;质量控制
中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0163-02
1 概 述
沥青砼路面已成为我国高等级公路路面结构的主要形式,但由于交通量的迅速增长,载重车辆轴重的加大,致使沥青路面出现早期破坏情况较为普遍,路面的缺陷和损坏,必然严重影响路面的正常使用功能和服务水平。
S323位于江苏省北部地区,东起连云港西至徐州,全线按一级路标准建设,全长204 km。本次养护起点位于邳州市运河大桥收费站,止于铜山区与G206交叉口,全长49.7 km,路基宽24.5 m,沥青砼路面。S323作为徐州市东部地区一条重要的东西向道路,及江苏省东陇海交通走廊的一条快速通道,经多年运营,路面出现了不同程度的破损。为迎接国检,树立徐州交通形象,提升道路服务水平,实施本次养护工程。
2 旧路面状况调查
2.1 旧路面平整度复测
由于设计时进行的平整度试验检测与实际施工时有一定的时间间隔,原有的检测数据不能完全符合现在的情况,因此必须进行重新复测。我施工单位采用先进的车载式激光断面仪进行平整度的检测,以100 m为计算区间长度用IRI的标准计算程序计算IRI值,以m/km计,然后计算出每公里的平均值。试验数据整理完毕后,根据《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)中表7.3.2对沥青砼面层平整度的要求,和原设计处理的路段进行比较,确定需要增加铣刨加铺的段落,及时向监理、业主申请变更。
2.2 路面破损状况调查
经过调查,本路段主要病害为裂缝类与车辙病害,其它病害如修补等都有存在,但所占比例不多,病害较为轻微。
2.2.1 横向裂缝
横向裂缝在本路段较多,部分间距不足5m,裂缝大多贯穿半幅路面,裂缝宽度不等。部分横向裂缝进行了灌缝处理,但处理效果不理想,局部裂缝修补处正重新开裂。
2.2.2 纵向裂缝
本项目局部路段存在纵向裂缝,裂缝宽度均较宽,部分路段纵向裂缝长达100 m以上,且间断出现。目前纵向裂缝均进行灌缝处理,但处理效果不理想,局部裂缝修补处正重新开裂。
2.2.3 车 辙
本项目车辙普遍存在,部分路段较严重,已达5 cm左右,部分修补过的路段重新出现了车辙。
2.2.4 其他病害
除了以上几种主要病害,其他病害如修补、沉陷也都一定程度的存在。
针对以上病害情况,列表详细描述病害种类及严重程度,并记录下病害的具体位置(包括线位、车道、起讫桩号、病害种类、严重程度等),同时在旧路面上把病害位置标记出来,以便于施工时进行处理,防止遗漏。
3 路面主要病害原因分析
3.1 横向裂缝原因分析
横向裂缝一般为基层反射裂缝,基层反射裂缝通常由如下两种原因产生:一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝;另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表,从而形成沥青路面横向裂缝。面层裂缝与基层裂缝上下贯通,且下宽上窄。
3.2 纵向裂缝原因分析
根据现场调查分析,本路段存在多处纵向裂缝,主要发生于轮迹带处以及道路中心線处,部分路段纵向裂缝长达百米以上,且间断出现。
根据对历史资料的查阅以及周围环境的分析,可知纵向裂缝产生的原因存在以下几方面因素。
3.2.1 路基不均匀沉降及路基稳定性的影响
原设计方案对路基各部位压实度要求较低,造成路基不均匀沉降。路基不均匀沉降将导致路面局部失去支承,在支承突变处产生应力集中,最终导致道路纵向裂缝的产生。
3.2.2 周边地形条件影响
根据现场调查显示,本路段整体位于北高南低的变化地形内,在夏季暴雨期常出现积水现象。在渗流作用下,其南侧地下水位相应上升。由于路基填土高度较低,路基部分长时间浸泡在积水中,路基强度降低,在重载车作用下,沿道路纵向出现裂缝。
3.2.3 原设计标准偏低
旧路路面结构已不能满足目前重载交通的需要,路面结构的破坏也是产生纵向裂缝的原因之一。
3.3 车辙原因分析
车辙是沥青路面特有的一种损坏现象。一般表现为在汽车荷载重复作用的轮迹带上产生竖直向下的永久变形,较严重时两侧通常有隆起变形。通常车辙产生的类型有五种,即结构型车辙、失稳型车辙、磨耗型车辙、压密型车辙、水损害型车辙。根据现场调查分析,本路段车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象,这是由于荷载作用经道路面层传播扩散后仍超过道路各层的强度,而导致的发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形,从而引起的结构性车辙。
4 路面病害处治方案
4.1 裂缝病害处治方案
对于裂缝缝宽在3 mm以内的裂缝,可暂不处理,加铺施工前,统一喷洒粘层油后,贴附100 cm宽的聚酯玻纤布,然后进行加铺。非加铺段可进行灌缝处理。 对于局部路段缝宽大于3 mm的纵向裂缝,若裂缝长度小于30 m,采用开槽回填处治。具体工艺为:在裂缝两侧各50 cm范围内平行行车方向开槽,开槽深度为沥青面层厚度,开槽后在基层顶面裂缝位置粘附100 cm宽的聚酯玻纤布后回填同下层相同种类的混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路下面层等厚,之后可进行加铺施工。
对于局部路段缝宽大于3 mm的横向裂缝,采用开槽回填处治。具体工艺为:在裂缝两侧各50 cm范围内垂直行车方向开槽,开槽深度为沥青面层厚度,开槽后在基层顶面裂缝位置粘附100 cm宽的聚酯玻纤布后回填混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路下面层等厚,之后可进行加铺施工。
4.2 坑槽病害处治方案
①严格按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则,划出所需修补坑槽的轮廓线,其范围应根据坑槽适当扩大处理;
②沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分,其深度不得小于原坑槽的最大深度;若基层已经松散破坏,将破坏的基层一并清除;
③清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层沥青;
④填入沥青混合料并整平;
⑤用小型压实机具将填补好的部分压实,应将沥青混合料分多次进行摊铺和压实,压实时应注意边部压实和对周边部分造成振动松散。
4.3 网裂病害处治方案
对于局部的小面积网裂,可参照坑槽的处治方案进行,重点是处理彻底,避免多次重复维修。
对于大面积、有松散迹象的网裂,进行面层铣刨处理,现场考察基层状况,对薄弱部位的基层进行处理后重铺。
4.4 沉陷病害处治方案
沉陷范围较小时,一般由基层引起;沉陷范围较大时,一般由路基引起。因路基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷,应将面层和已破坏的基层完全铲除后重铺基层。
5 沥青砼路面施工质量控制
5.1 压实度质量控制
沥青路面施工应配备足够数量的压路机,严格按照试验段确定的压实机具和碾压组合方式进行碾压。振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,即紧跟在摊铺机后面,采取高频率、低振幅的方式的方式慢速碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失,影响压实效果。同时严格控制初压、复压、终压碾压遍数,防止漏压或过压。
5.2 平整度质量控制
在摊铺机及找平装置使用前,应仔细设置和调整,使其处于良好的工作状态,并根据实铺效果进行随时调整;现场应设置专人指挥运输车辆,每次摊铺之前,应有不少于5部载料车在摊铺机前等候,以确保摊铺机的均匀连续性,摊铺机不得中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度;应严格控制载料车卸料时撞击摊铺机,使摊铺机均匀连续作业,不形成跳点;严禁在未成型的油面表层急刹车及快速起步;施工接缝尽量采用平接缝,将已摊铺的路面尽头边缘在冷却但尚未结硬时锯成垂直面,并与纵向边缘成直角,或趁未冷却时用凿岩机或人工垂直刨除端部层厚不足的部分,施工时预热软化已压实部分路面,加强新旧混合料的粘结,摊铺机起步速度要慢,并调整好预留高度,摊铺结束后立即碾压,压路机先进行横向碾压(从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层),再纵向碾压成为一体,碾压速度不宜过快。碾压完成后,用3 m直尺检查,对于平整度不符合要求的部分,使用压路机反复碾压,直到符合要求为止。新摊铺的沥青混合料路面待温度自然冷却至50 ℃时方可开放交通,在条件允许的情况下,24小时后开放交通。
6 结 语
①对国省干线沥青砼路面应进行预防性、经常性和周期性养护,加强路况巡查,掌握路面的使用状况,根据路面的实际情况制订日常小修保养和经常性、预防性、周期性养护工程计划。对于较大范围路面损坏和达到或超过设计使用年限的路面,应及时安排大中修或改建工程。
②应及时掌握路面的使用状况,加强小修保养,及时修补各种破损,保持路面处于整洁、良好的技术状况。
③沥青路面养护工程使用的沥青、粗集料、細集料和填料的规格、质量要求、技术指标、级配组成及大修、中修、改建工程的设计、施工、质量控制,均应符合现行规范的有关规定。
参考文献:
[1] JTJ 073.2-2001,公路沥青路面养护技术规范[S].
[2] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
[3] JTG E60-2008,公路路基路面现场测试规程[S].
关键词:沥青砼;养护大中修;裂缝;质量控制
中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0163-02
1 概 述
沥青砼路面已成为我国高等级公路路面结构的主要形式,但由于交通量的迅速增长,载重车辆轴重的加大,致使沥青路面出现早期破坏情况较为普遍,路面的缺陷和损坏,必然严重影响路面的正常使用功能和服务水平。
S323位于江苏省北部地区,东起连云港西至徐州,全线按一级路标准建设,全长204 km。本次养护起点位于邳州市运河大桥收费站,止于铜山区与G206交叉口,全长49.7 km,路基宽24.5 m,沥青砼路面。S323作为徐州市东部地区一条重要的东西向道路,及江苏省东陇海交通走廊的一条快速通道,经多年运营,路面出现了不同程度的破损。为迎接国检,树立徐州交通形象,提升道路服务水平,实施本次养护工程。
2 旧路面状况调查
2.1 旧路面平整度复测
由于设计时进行的平整度试验检测与实际施工时有一定的时间间隔,原有的检测数据不能完全符合现在的情况,因此必须进行重新复测。我施工单位采用先进的车载式激光断面仪进行平整度的检测,以100 m为计算区间长度用IRI的标准计算程序计算IRI值,以m/km计,然后计算出每公里的平均值。试验数据整理完毕后,根据《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)中表7.3.2对沥青砼面层平整度的要求,和原设计处理的路段进行比较,确定需要增加铣刨加铺的段落,及时向监理、业主申请变更。
2.2 路面破损状况调查
经过调查,本路段主要病害为裂缝类与车辙病害,其它病害如修补等都有存在,但所占比例不多,病害较为轻微。
2.2.1 横向裂缝
横向裂缝在本路段较多,部分间距不足5m,裂缝大多贯穿半幅路面,裂缝宽度不等。部分横向裂缝进行了灌缝处理,但处理效果不理想,局部裂缝修补处正重新开裂。
2.2.2 纵向裂缝
本项目局部路段存在纵向裂缝,裂缝宽度均较宽,部分路段纵向裂缝长达100 m以上,且间断出现。目前纵向裂缝均进行灌缝处理,但处理效果不理想,局部裂缝修补处正重新开裂。
2.2.3 车 辙
本项目车辙普遍存在,部分路段较严重,已达5 cm左右,部分修补过的路段重新出现了车辙。
2.2.4 其他病害
除了以上几种主要病害,其他病害如修补、沉陷也都一定程度的存在。
针对以上病害情况,列表详细描述病害种类及严重程度,并记录下病害的具体位置(包括线位、车道、起讫桩号、病害种类、严重程度等),同时在旧路面上把病害位置标记出来,以便于施工时进行处理,防止遗漏。
3 路面主要病害原因分析
3.1 横向裂缝原因分析
横向裂缝一般为基层反射裂缝,基层反射裂缝通常由如下两种原因产生:一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝;另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表,从而形成沥青路面横向裂缝。面层裂缝与基层裂缝上下贯通,且下宽上窄。
3.2 纵向裂缝原因分析
根据现场调查分析,本路段存在多处纵向裂缝,主要发生于轮迹带处以及道路中心線处,部分路段纵向裂缝长达百米以上,且间断出现。
根据对历史资料的查阅以及周围环境的分析,可知纵向裂缝产生的原因存在以下几方面因素。
3.2.1 路基不均匀沉降及路基稳定性的影响
原设计方案对路基各部位压实度要求较低,造成路基不均匀沉降。路基不均匀沉降将导致路面局部失去支承,在支承突变处产生应力集中,最终导致道路纵向裂缝的产生。
3.2.2 周边地形条件影响
根据现场调查显示,本路段整体位于北高南低的变化地形内,在夏季暴雨期常出现积水现象。在渗流作用下,其南侧地下水位相应上升。由于路基填土高度较低,路基部分长时间浸泡在积水中,路基强度降低,在重载车作用下,沿道路纵向出现裂缝。
3.2.3 原设计标准偏低
旧路路面结构已不能满足目前重载交通的需要,路面结构的破坏也是产生纵向裂缝的原因之一。
3.3 车辙原因分析
车辙是沥青路面特有的一种损坏现象。一般表现为在汽车荷载重复作用的轮迹带上产生竖直向下的永久变形,较严重时两侧通常有隆起变形。通常车辙产生的类型有五种,即结构型车辙、失稳型车辙、磨耗型车辙、压密型车辙、水损害型车辙。根据现场调查分析,本路段车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象,这是由于荷载作用经道路面层传播扩散后仍超过道路各层的强度,而导致的发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形,从而引起的结构性车辙。
4 路面病害处治方案
4.1 裂缝病害处治方案
对于裂缝缝宽在3 mm以内的裂缝,可暂不处理,加铺施工前,统一喷洒粘层油后,贴附100 cm宽的聚酯玻纤布,然后进行加铺。非加铺段可进行灌缝处理。 对于局部路段缝宽大于3 mm的纵向裂缝,若裂缝长度小于30 m,采用开槽回填处治。具体工艺为:在裂缝两侧各50 cm范围内平行行车方向开槽,开槽深度为沥青面层厚度,开槽后在基层顶面裂缝位置粘附100 cm宽的聚酯玻纤布后回填同下层相同种类的混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路下面层等厚,之后可进行加铺施工。
对于局部路段缝宽大于3 mm的横向裂缝,采用开槽回填处治。具体工艺为:在裂缝两侧各50 cm范围内垂直行车方向开槽,开槽深度为沥青面层厚度,开槽后在基层顶面裂缝位置粘附100 cm宽的聚酯玻纤布后回填混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路下面层等厚,之后可进行加铺施工。
4.2 坑槽病害处治方案
①严格按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则,划出所需修补坑槽的轮廓线,其范围应根据坑槽适当扩大处理;
②沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分,其深度不得小于原坑槽的最大深度;若基层已经松散破坏,将破坏的基层一并清除;
③清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层沥青;
④填入沥青混合料并整平;
⑤用小型压实机具将填补好的部分压实,应将沥青混合料分多次进行摊铺和压实,压实时应注意边部压实和对周边部分造成振动松散。
4.3 网裂病害处治方案
对于局部的小面积网裂,可参照坑槽的处治方案进行,重点是处理彻底,避免多次重复维修。
对于大面积、有松散迹象的网裂,进行面层铣刨处理,现场考察基层状况,对薄弱部位的基层进行处理后重铺。
4.4 沉陷病害处治方案
沉陷范围较小时,一般由基层引起;沉陷范围较大时,一般由路基引起。因路基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷,应将面层和已破坏的基层完全铲除后重铺基层。
5 沥青砼路面施工质量控制
5.1 压实度质量控制
沥青路面施工应配备足够数量的压路机,严格按照试验段确定的压实机具和碾压组合方式进行碾压。振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,即紧跟在摊铺机后面,采取高频率、低振幅的方式的方式慢速碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失,影响压实效果。同时严格控制初压、复压、终压碾压遍数,防止漏压或过压。
5.2 平整度质量控制
在摊铺机及找平装置使用前,应仔细设置和调整,使其处于良好的工作状态,并根据实铺效果进行随时调整;现场应设置专人指挥运输车辆,每次摊铺之前,应有不少于5部载料车在摊铺机前等候,以确保摊铺机的均匀连续性,摊铺机不得中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度;应严格控制载料车卸料时撞击摊铺机,使摊铺机均匀连续作业,不形成跳点;严禁在未成型的油面表层急刹车及快速起步;施工接缝尽量采用平接缝,将已摊铺的路面尽头边缘在冷却但尚未结硬时锯成垂直面,并与纵向边缘成直角,或趁未冷却时用凿岩机或人工垂直刨除端部层厚不足的部分,施工时预热软化已压实部分路面,加强新旧混合料的粘结,摊铺机起步速度要慢,并调整好预留高度,摊铺结束后立即碾压,压路机先进行横向碾压(从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层),再纵向碾压成为一体,碾压速度不宜过快。碾压完成后,用3 m直尺检查,对于平整度不符合要求的部分,使用压路机反复碾压,直到符合要求为止。新摊铺的沥青混合料路面待温度自然冷却至50 ℃时方可开放交通,在条件允许的情况下,24小时后开放交通。
6 结 语
①对国省干线沥青砼路面应进行预防性、经常性和周期性养护,加强路况巡查,掌握路面的使用状况,根据路面的实际情况制订日常小修保养和经常性、预防性、周期性养护工程计划。对于较大范围路面损坏和达到或超过设计使用年限的路面,应及时安排大中修或改建工程。
②应及时掌握路面的使用状况,加强小修保养,及时修补各种破损,保持路面处于整洁、良好的技术状况。
③沥青路面养护工程使用的沥青、粗集料、細集料和填料的规格、质量要求、技术指标、级配组成及大修、中修、改建工程的设计、施工、质量控制,均应符合现行规范的有关规定。
参考文献:
[1] JTJ 073.2-2001,公路沥青路面养护技术规范[S].
[2] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
[3] JTG E60-2008,公路路基路面现场测试规程[S].