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佛山市公路勘察规划设计所有限公司 广东 佛山 528000
【摘 要】经过几年的使用,白加黑路面不断出现裂缝,翻浆,车辙等病害。如何对病害进行有效的处理,延长道路的使用年限,是旧路病害处理的关键。
【关键词】白加黑;病害处理
随着社会的发展,人民生活水平的提高,相关部门将原水泥砼路面,通过加铺沥青砼面层,以达到减少噪音,提升城市形象的目的。经过几年的运行,改造后的沥青路面都出现发射裂缝、坑槽、车辙、水泥板块破损等病害。如何对路面病害进行有效的维修,是防止病害进一步蔓延的关键。下面以沥青砼路面维修实际工程为例,介绍路面维修的方法,以供其它地区沥青路面加固补强设计参考。
省道西西线S363位于佛山市境内,起于顺德区北滘镇西海,终于南海区西樵镇,经过禅城区南庄镇,全长约47公里。顺德公路局于2005年,通过对旧路进行水泥砼路面沥青加铺以及加宽改造,对局部沉降过大路段进行软基处理。从目前运营6年状况来看,由于繁忙交通,特别是一环建成通车后,车辆量与日俱增;部分已经罩面水泥面板板底脱空、板块断裂破碎,已沥青罩面沥青路面出现松散、车辙、纵横裂缝等病害,对行车安全,顺畅造成很大的影响。
1 旧路面路况调查
1.1 路况评价
设计前,建设单位委托检测单位对道路进行了检测。根据《道路技术状况评定报告》可知,大沙段(K0+000~K6+000)的路面破损率(DR)为1.5%,路面破损状况指数(PCI)为82.5,总体评价为良,其中评为优、良、中的路段分别占8.3%、83.4%、8.3%。三乐段(K6+000~K18+200)的路面破损率(DR)为0.9%,路面损坏状况指数(PCI)为85.6,总体评价为良,评为良路段占100.0%。结论:乐从段(K20+600~K24+000)路面破损率(DR)为1.5%,路面损坏状况指数(PCI)为82.1,总体评价为良;其中评为良、中的路段分别占64.7%、35.3%。
1.3 旧水泥路面的弯沉测试
为了评估旧水泥砼板块的接缝传荷能力和板底脱空状况,在病害调查中还测试了旧路面的弯沉并对每一板块进行编号、弯沉测试对应记录,以对不同弯沉的板块采取不同处治措施。主要对破损严重路段进行弯沉检测。
弯沉检测结果统计表
起讫桩号 左轮 右轮 左右轮差值
弯沉均值 代表值 弯沉均值 代表值 弯沉均值 代表值
K8+350~K7+330 13.6 38.9 17.1 44.2 3.5 5.3
K10+600~K9+600 9.3 31.0 10.6 33.3 1.3 2.3
K10+700~K10+600 11.1 21.3 30.3 46.6 19.2 25.3
K11+600~K10+910 11.7 33.2 10.5 23.3 1.2 9.9
1.3 旧水泥路面的抽芯
根据路面破损位置附近所抽取的芯样来看,沥青层之间,沥青与基层间的粘层情况均较差,其中,K0+470左2、K8+180左2、K10+670左2、K10+480辅道2,共4处芯样胶结较差,成块状或碎石状,K21+650处芯样基本完整,但裂缝延伸至整个芯样,K11+550左2芯样基本完整,但层间粘结差,K7+760右3處芯样基本完整,水泥砼与基层粘结差,基层出现断裂。下面为大沙段芯样。
三乐路段(K7+000~
K18+200) K7+760
右3 抽取芯样厚度41.2cm,抽出芯样由沥青层、水泥砼层、基层组成;其中沥青面层2层,各层厚度分别为3.7cm、4.8cm,裂缝贯穿沥青面层;水泥砼厚度为15cm,内部无明显缺陷;沥青层间、沥青层与砼间连接良好;基层断裂,表观质量较差
K8+180
左2 抽取芯样厚度46.5cm,抽出芯样由沥青层、水泥砼层、基层组成;其中沥青面层5层,厚度分别为4.0cm、5.0cm、6.0cm、3.0cm、5.0cm,层间粘结良好;第4层混合料松散;与砼粘结不足,水泥砼厚22cm,内部无明显缺陷,基层完整性差,表观质量差
K10+670
左2 抽取芯样厚度42.8cm,抽出芯样由沥青层、基层、旧路面组成;其中沥青面层2层,厚度分别为4.0cm、6.5cm;沥青层间连接良好,无水泥砼,沥青层与基层粘结较好,上基层断裂,旧路面芯样松散,完整性差,表观质量差
K11+550
左2 抽取芯样厚度58.5cm,抽出芯样由沥青层、水泥砼层、旧沥青面层、旧水泥砼路面组成,其中沥青面层2层,各层厚度分别为3.5cm、6.0cm;沥青层间连接良好;沥青层与砼间粘结差;水泥砼层厚度为19.5cm,内部无明显缺陷;旧沥青层厚度为5.0cm;旧水泥砼路面厚度22.5cm,粘结较差,完整性好,表观质量好
1.4 旧路病害类型和处理方案
1)横向反射裂缝
此类病害主要发生在三乐路路段,裂缝横向断面成V字型,裂缝范围内沥青面层多伴随着下沉的情况,局部路段裂缝前后存在微量的错台现象,且裂缝不规则,弯曲多变,斜竖向延。养护单位进行表面灌缝处理,作用效果不明显。根据现场勘察,道路裂缝一般宽度都在1~3cm左右,个别达到10cm。在汽车荷载作用下,裂缝越来越大,两侧水泥板块已经开始破裂。
横向裂缝产生主要原因:根据《检测报告》可知,旧水泥砼路面厚度大概在15~22.5cm,水稳层成破碎状,难以成形。旧路路面强度不足,在汽车荷载的作用下,水泥板块沿着假缝位置断裂,最终形成以上图片所示的横向反射裂缝。
处理方法:裂缝宽度小于6mm时,宜将裂缝刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,采用热沥青封堵。对于裂缝大于6mm时处理方法:先以裂缝为中心线,其3.0米范围内沥青全部铣刨至原水泥砼路面,先在对裂缝两侧板块进行压浆处理,裂缝内的杂物和松动的缝隙边缘进行清除,并采用硅酮类填缝料或者聚氨酯类填充料,再加铺两层沥青,层间铺设3.0米宽土格栅,压实后与原有沥青面平。 2)横向反射裂缝
病害描述:纵向裂缝以三乐路段北窖镇槎涌、龙涌、水口,乐从镇的良教、道教路段居多。裂缝基本上都发生在中间车道,或者中间车道与最外侧车道之间,一般情况都有几十米长,甚者上百米长。养护单位对纵向裂缝进行多次灌缝处理,但效果不明显,裂缝还是不断发展,缝宽越来越大,后灌沥青油已经沉入裂缝内,形成V型凹槽。
纵向裂缝产生的原因:第一种裂缝位于中间车道,或者中间车道与最外车道之间,此类裂缝的产生是由于道路承载力不足,基层产生纵向裂缝导致水泥砼面层开裂。以K7+330~K8+350,K9+600~K10+600以及K10+600~K11+600三段弯沉来看,裂缝两侧板块弯沉差最大代表值为25.3(0.01mm),最小代表值为2.3(0.01mm);第二种为新旧路基反射裂缝,三乐路经过多次加宽改造,新旧路面处出现反射裂缝,裂缝存在错台情况多、错台量大的特点,外观形成轻微的车辙假象,对路面排水,行车安全都产生不利影响。
处理方法:采用横向裂缝处理方法。
3)纵横混合反射裂缝
病害描述:在板块扭动的四周形成长方形的裂缝网格。病害基本发生在同一车道,几块板或者几十块板连接起来,形成条形的裂缝网格。裂缝的形状、特征与纵向裂缝、或横向裂缝基本相同。
综合裂缝产生的原因:由于水泥板块脱空,在汽车荷载的作用下,板块产生扭动,形成反射纵横裂缝,板块间错台明显。脱空板多以几块连续出现,如不能及时处理,将会形成破碎板块,处理起来费用更高。
处理方法:先对病害板块面层沥青进行铣刨,再对板块进行压浆处理,待强度形成后,再对裂缝进行清、灌缝处理,最后重铺5cm 普通沥青AC-20C +4cm 改性沥青砼AC-13C。
4)破碎板处理
病害描述:水泥板块已断裂成3~4块,或者以上,裂缝反射在沥青面上。对于裂缝较小的板块,养护单位采用灌缝处理,对于破损严重的板块,养护单位在沥青面上再加铺一层沥青,在车辆荷载的重复作用下,新铺沥青很快脱落。
病害产生原因:破碎板的产生,关键还是路面强度不足,根据现场勘察发现,病害基本发生在中间车道,以最早期铺筑旧水泥路面最为明显。根据《检测报告》可知:路面水泥砼板一般只有15~22.5cm厚,垫层约为40cm左右的石碴层,两层之间稳定石粉基层只有5~10cm厚左右,基层整体性差,程破碎状。这样路面结构,难以承担一级公路的交通量,导致路面破碎严重。
处理方法:本图处理方法适用于由于旧水泥砼板块破裂导致沥青面龟裂、破碎板反射裂缝,需对旧水泥砼面板、基层挖除,重筑一层24cm 水泥砼面层(弯拉强度不少于4.5MPa)+15cm C15砼基層,并重铺沥青面层。
5)车辙
车辙主要发生在大沙段。在红绿灯位置,中间车道以及外侧车道最为明显,成凹状,高差大者有2~3cm。雨后,雨水不能及时排除,积在车道中间,对行车产生很大影响。其中大沙段林港路、伟业路平交口最为严重,部分沥青面层已经脱落。
病害产生原因:在高温作用下,沥青容易软化,红绿灯位置,在重车的制动力作用下,路面所受的压力甚至超过碾压时所受的力,沥青面层下为水泥砼路面,沥青砼只能横向推移,产生塑性变形,形成车轮宽度的车辙。
处理方法:铣刨沥青面层至原水泥砼,并清除干净,提高下面层沥青软化点,采用5cm改性沥青AC-20C,上面层采用4cm 改性沥青AC-13C,层间铺设自粘式玻纤土工格栅,最后压实恢复路面横坡。
6)路面松散、坑槽处理
经现场勘察,路面坑槽零星分布各个路段,沥青面层破损,水泥砼基层完好,坑深约4~9cm,程圆形或者椭圆形,面积约0.1~0.5平方。
病害产生原因:沥青混凝土面层与水泥砼路面粘结欠佳,在重车荷载的重复作用下,与水泥砼路层分离,产生龟裂直至发展坑槽,或在日常养护中,路面出现裂缝、松散等病害,由于处理不及时,致使上述病害发展成坑槽。
病害处理:测定破坏办法的范围和深度,按“圆洞方补”原则,划出大致与路中线平行的挖槽修补轮廓线;开槽应开凿至水泥砼面层,槽壁要垂直,并将其清理干净;刷一层粘层后,填筑AC-13C改性沥青砼,新筑补部分应略高于远路面,待行车压稳后保持与原路面相平。
2.总结
随着社会的发展,对水泥砼路面进行沥青加铺越来越多。实践表明,对路面进行进行及时、正确的养护是延长路面使用寿命的关键。
参考文献:
[1]《广东省高等级公路沥青路面施工技术指南》 广东省交通厅
[2]《佛山市公路工程沥青路面施工技术指南》 佛山市交通局
[3]《沥青路面施工技术》 作者 李建斌
[4]《沥青路面养护与维护技术》 作者 郑木莲、李海滨
[5]《公路养护技术与管理》 作者 彭富强
【摘 要】经过几年的使用,白加黑路面不断出现裂缝,翻浆,车辙等病害。如何对病害进行有效的处理,延长道路的使用年限,是旧路病害处理的关键。
【关键词】白加黑;病害处理
随着社会的发展,人民生活水平的提高,相关部门将原水泥砼路面,通过加铺沥青砼面层,以达到减少噪音,提升城市形象的目的。经过几年的运行,改造后的沥青路面都出现发射裂缝、坑槽、车辙、水泥板块破损等病害。如何对路面病害进行有效的维修,是防止病害进一步蔓延的关键。下面以沥青砼路面维修实际工程为例,介绍路面维修的方法,以供其它地区沥青路面加固补强设计参考。
省道西西线S363位于佛山市境内,起于顺德区北滘镇西海,终于南海区西樵镇,经过禅城区南庄镇,全长约47公里。顺德公路局于2005年,通过对旧路进行水泥砼路面沥青加铺以及加宽改造,对局部沉降过大路段进行软基处理。从目前运营6年状况来看,由于繁忙交通,特别是一环建成通车后,车辆量与日俱增;部分已经罩面水泥面板板底脱空、板块断裂破碎,已沥青罩面沥青路面出现松散、车辙、纵横裂缝等病害,对行车安全,顺畅造成很大的影响。
1 旧路面路况调查
1.1 路况评价
设计前,建设单位委托检测单位对道路进行了检测。根据《道路技术状况评定报告》可知,大沙段(K0+000~K6+000)的路面破损率(DR)为1.5%,路面破损状况指数(PCI)为82.5,总体评价为良,其中评为优、良、中的路段分别占8.3%、83.4%、8.3%。三乐段(K6+000~K18+200)的路面破损率(DR)为0.9%,路面损坏状况指数(PCI)为85.6,总体评价为良,评为良路段占100.0%。结论:乐从段(K20+600~K24+000)路面破损率(DR)为1.5%,路面损坏状况指数(PCI)为82.1,总体评价为良;其中评为良、中的路段分别占64.7%、35.3%。
1.3 旧水泥路面的弯沉测试
为了评估旧水泥砼板块的接缝传荷能力和板底脱空状况,在病害调查中还测试了旧路面的弯沉并对每一板块进行编号、弯沉测试对应记录,以对不同弯沉的板块采取不同处治措施。主要对破损严重路段进行弯沉检测。
弯沉检测结果统计表
起讫桩号 左轮 右轮 左右轮差值
弯沉均值 代表值 弯沉均值 代表值 弯沉均值 代表值
K8+350~K7+330 13.6 38.9 17.1 44.2 3.5 5.3
K10+600~K9+600 9.3 31.0 10.6 33.3 1.3 2.3
K10+700~K10+600 11.1 21.3 30.3 46.6 19.2 25.3
K11+600~K10+910 11.7 33.2 10.5 23.3 1.2 9.9
1.3 旧水泥路面的抽芯
根据路面破损位置附近所抽取的芯样来看,沥青层之间,沥青与基层间的粘层情况均较差,其中,K0+470左2、K8+180左2、K10+670左2、K10+480辅道2,共4处芯样胶结较差,成块状或碎石状,K21+650处芯样基本完整,但裂缝延伸至整个芯样,K11+550左2芯样基本完整,但层间粘结差,K7+760右3處芯样基本完整,水泥砼与基层粘结差,基层出现断裂。下面为大沙段芯样。
三乐路段(K7+000~
K18+200) K7+760
右3 抽取芯样厚度41.2cm,抽出芯样由沥青层、水泥砼层、基层组成;其中沥青面层2层,各层厚度分别为3.7cm、4.8cm,裂缝贯穿沥青面层;水泥砼厚度为15cm,内部无明显缺陷;沥青层间、沥青层与砼间连接良好;基层断裂,表观质量较差
K8+180
左2 抽取芯样厚度46.5cm,抽出芯样由沥青层、水泥砼层、基层组成;其中沥青面层5层,厚度分别为4.0cm、5.0cm、6.0cm、3.0cm、5.0cm,层间粘结良好;第4层混合料松散;与砼粘结不足,水泥砼厚22cm,内部无明显缺陷,基层完整性差,表观质量差
K10+670
左2 抽取芯样厚度42.8cm,抽出芯样由沥青层、基层、旧路面组成;其中沥青面层2层,厚度分别为4.0cm、6.5cm;沥青层间连接良好,无水泥砼,沥青层与基层粘结较好,上基层断裂,旧路面芯样松散,完整性差,表观质量差
K11+550
左2 抽取芯样厚度58.5cm,抽出芯样由沥青层、水泥砼层、旧沥青面层、旧水泥砼路面组成,其中沥青面层2层,各层厚度分别为3.5cm、6.0cm;沥青层间连接良好;沥青层与砼间粘结差;水泥砼层厚度为19.5cm,内部无明显缺陷;旧沥青层厚度为5.0cm;旧水泥砼路面厚度22.5cm,粘结较差,完整性好,表观质量好
1.4 旧路病害类型和处理方案
1)横向反射裂缝
此类病害主要发生在三乐路路段,裂缝横向断面成V字型,裂缝范围内沥青面层多伴随着下沉的情况,局部路段裂缝前后存在微量的错台现象,且裂缝不规则,弯曲多变,斜竖向延。养护单位进行表面灌缝处理,作用效果不明显。根据现场勘察,道路裂缝一般宽度都在1~3cm左右,个别达到10cm。在汽车荷载作用下,裂缝越来越大,两侧水泥板块已经开始破裂。
横向裂缝产生主要原因:根据《检测报告》可知,旧水泥砼路面厚度大概在15~22.5cm,水稳层成破碎状,难以成形。旧路路面强度不足,在汽车荷载的作用下,水泥板块沿着假缝位置断裂,最终形成以上图片所示的横向反射裂缝。
处理方法:裂缝宽度小于6mm时,宜将裂缝刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,采用热沥青封堵。对于裂缝大于6mm时处理方法:先以裂缝为中心线,其3.0米范围内沥青全部铣刨至原水泥砼路面,先在对裂缝两侧板块进行压浆处理,裂缝内的杂物和松动的缝隙边缘进行清除,并采用硅酮类填缝料或者聚氨酯类填充料,再加铺两层沥青,层间铺设3.0米宽土格栅,压实后与原有沥青面平。 2)横向反射裂缝
病害描述:纵向裂缝以三乐路段北窖镇槎涌、龙涌、水口,乐从镇的良教、道教路段居多。裂缝基本上都发生在中间车道,或者中间车道与最外侧车道之间,一般情况都有几十米长,甚者上百米长。养护单位对纵向裂缝进行多次灌缝处理,但效果不明显,裂缝还是不断发展,缝宽越来越大,后灌沥青油已经沉入裂缝内,形成V型凹槽。
纵向裂缝产生的原因:第一种裂缝位于中间车道,或者中间车道与最外车道之间,此类裂缝的产生是由于道路承载力不足,基层产生纵向裂缝导致水泥砼面层开裂。以K7+330~K8+350,K9+600~K10+600以及K10+600~K11+600三段弯沉来看,裂缝两侧板块弯沉差最大代表值为25.3(0.01mm),最小代表值为2.3(0.01mm);第二种为新旧路基反射裂缝,三乐路经过多次加宽改造,新旧路面处出现反射裂缝,裂缝存在错台情况多、错台量大的特点,外观形成轻微的车辙假象,对路面排水,行车安全都产生不利影响。
处理方法:采用横向裂缝处理方法。
3)纵横混合反射裂缝
病害描述:在板块扭动的四周形成长方形的裂缝网格。病害基本发生在同一车道,几块板或者几十块板连接起来,形成条形的裂缝网格。裂缝的形状、特征与纵向裂缝、或横向裂缝基本相同。
综合裂缝产生的原因:由于水泥板块脱空,在汽车荷载的作用下,板块产生扭动,形成反射纵横裂缝,板块间错台明显。脱空板多以几块连续出现,如不能及时处理,将会形成破碎板块,处理起来费用更高。
处理方法:先对病害板块面层沥青进行铣刨,再对板块进行压浆处理,待强度形成后,再对裂缝进行清、灌缝处理,最后重铺5cm 普通沥青AC-20C +4cm 改性沥青砼AC-13C。
4)破碎板处理
病害描述:水泥板块已断裂成3~4块,或者以上,裂缝反射在沥青面上。对于裂缝较小的板块,养护单位采用灌缝处理,对于破损严重的板块,养护单位在沥青面上再加铺一层沥青,在车辆荷载的重复作用下,新铺沥青很快脱落。
病害产生原因:破碎板的产生,关键还是路面强度不足,根据现场勘察发现,病害基本发生在中间车道,以最早期铺筑旧水泥路面最为明显。根据《检测报告》可知:路面水泥砼板一般只有15~22.5cm厚,垫层约为40cm左右的石碴层,两层之间稳定石粉基层只有5~10cm厚左右,基层整体性差,程破碎状。这样路面结构,难以承担一级公路的交通量,导致路面破碎严重。
处理方法:本图处理方法适用于由于旧水泥砼板块破裂导致沥青面龟裂、破碎板反射裂缝,需对旧水泥砼面板、基层挖除,重筑一层24cm 水泥砼面层(弯拉强度不少于4.5MPa)+15cm C15砼基層,并重铺沥青面层。
5)车辙
车辙主要发生在大沙段。在红绿灯位置,中间车道以及外侧车道最为明显,成凹状,高差大者有2~3cm。雨后,雨水不能及时排除,积在车道中间,对行车产生很大影响。其中大沙段林港路、伟业路平交口最为严重,部分沥青面层已经脱落。
病害产生原因:在高温作用下,沥青容易软化,红绿灯位置,在重车的制动力作用下,路面所受的压力甚至超过碾压时所受的力,沥青面层下为水泥砼路面,沥青砼只能横向推移,产生塑性变形,形成车轮宽度的车辙。
处理方法:铣刨沥青面层至原水泥砼,并清除干净,提高下面层沥青软化点,采用5cm改性沥青AC-20C,上面层采用4cm 改性沥青AC-13C,层间铺设自粘式玻纤土工格栅,最后压实恢复路面横坡。
6)路面松散、坑槽处理
经现场勘察,路面坑槽零星分布各个路段,沥青面层破损,水泥砼基层完好,坑深约4~9cm,程圆形或者椭圆形,面积约0.1~0.5平方。
病害产生原因:沥青混凝土面层与水泥砼路面粘结欠佳,在重车荷载的重复作用下,与水泥砼路层分离,产生龟裂直至发展坑槽,或在日常养护中,路面出现裂缝、松散等病害,由于处理不及时,致使上述病害发展成坑槽。
病害处理:测定破坏办法的范围和深度,按“圆洞方补”原则,划出大致与路中线平行的挖槽修补轮廓线;开槽应开凿至水泥砼面层,槽壁要垂直,并将其清理干净;刷一层粘层后,填筑AC-13C改性沥青砼,新筑补部分应略高于远路面,待行车压稳后保持与原路面相平。
2.总结
随着社会的发展,对水泥砼路面进行沥青加铺越来越多。实践表明,对路面进行进行及时、正确的养护是延长路面使用寿命的关键。
参考文献:
[1]《广东省高等级公路沥青路面施工技术指南》 广东省交通厅
[2]《佛山市公路工程沥青路面施工技术指南》 佛山市交通局
[3]《沥青路面施工技术》 作者 李建斌
[4]《沥青路面养护与维护技术》 作者 郑木莲、李海滨
[5]《公路养护技术与管理》 作者 彭富强