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摘要:由于我国社会经济的快速进步,城市化进程的突飞猛进,市政道路等基础设施工程项目不断增多。鉴于沥青砼路面与水泥砼路面相比,具有平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便等优势,所以在当今注重生活品质的时代,沥青砼路面越来越成为城市市政道路路面结构的首选,被广泛的应用在市政道路工程中。但是沥青路面的广泛铺设,受到技术、管理以及原料利用等诸多因素的影响,市政道路沥青路面交付运输部门使用后产生的病害比高速公路还要多。要提高市政道路沥青路面工程质量,设计是关键,施工是根本,监管是保障,并且起到决定作用的是工程各部门是否主动保证施工质量。本文分析了市政道路路面的结构设计,探讨了市政道路路面某些病害防治方法。
关键词:市政道路路面;结构设计;病害防治
路面的结构由面层,基层,底基层和路基组成。其中面层和基层通常由两层或者更多层组成。每一层的材料成分不完全相同并采用分层铺设的施工方法。对于许多承受重载的道路的路面,要选择合适的底基层材料,铺设于基层与路基之间,对于低成本,交通量不大的沥青路面。面层的厚度不应低于1m。对于交通繁忙的道路,采用沥青混凝土面层.其厚度要达到6m或者更厚一些。除此之外,面层还应该能有效地阻止过量的表面积水渗入到其下的基层和路基中去。
一、市政道路路面结构设计
1.沥青路面结构类型。沥青路面结构层通常包括四大部分 即:面层、基层、垫层以及底基层等。经过多年的研究与实践,人们习惯把沥青路面结构分成半刚性基层沥青路面结构、组合式工结构、柔性基层沥青路面结构以及全厚式沥青路面结构四种类型。现今,我国大都采用组合式结构与柔性基层两种路面结构。
2.结构层材料设计。针对市政道路路面的结构层材料的挑选,要依据本地的现实状况实施挑选。通常市政道路路面的结构层的材料由沥青混凝土和沥青碎石组合而成。但在经济发展的作用下,某些市政道路现在已经使用某些新型的沥青混合材料,比如多孔隙沥青混凝土被大量利用在市政道路路面结构层的设计中。针对路面结构层材料的挑选通常考虑到的是交通的因素,路面经常处于巨大的行车压力中,所以材料的挑选上应该以承压性能好的材料为宜。如果沥青面层一概使用沥青和混凝土,承压效果也不是最理想的,现代市政道路的路面结构层所用材料中,会添加某些德兰尼特!抗车辙剂等进入沥青中以便达到强化路面的承压力的目的。
3.结构层组合设计。(由图所示),路面结构按照不同的层位与功能通常包括面层、基层、底基层以及路基四方面内容。其中,面层还包括分成上面层与下面层。研究结果表明,轮胎对路面产生的摩擦力类似于长方形,而且当荷载增加时所形成的长方形也就愈加明显。超载与交通量之间有着紧密的联系,所以对于路面的设计必须要以超载的标准轴载次数为重要依据。我国规范路基土设计模量。一般都保持在3O-4O兆帕之间。选用材料设计参数也是一项十分关键的环节,它与路面结构的强度存在了直接的关系。如果取值高,那么竣工后路面的结构可靠度将会大大减弱,最终造成路面使用年限大幅度减少。如果取值低,那么路面结构的可靠度就会有所增强,同时增加了一次性投资。
4.结构层厚度设计。在设计市政道路路面的结构层的厚度时,必须实施荷载应力的计算。针对应力计算的结论直接关系到结构层厚度的设计,通常采取三维空間有限元分析法,而且计算完毕后绘制成诺谟图,设计人员如果要获取路面结构层厚度的参数,只需查图就可以。此外,在获得厚度参数后,应该针对结构层的厚度实施细致的计算,因为某些道路的设计偏重于图纸上的结果,忽略了对结构厚度的计算,因此造成路面的结构厚度过厚或过薄,过厚将增大不必要的资金投入,过薄又会使安全性不可靠。所以,必须针对结构层厚度实施细致的计算。
二、道路路面使用过程中的病害防治
1.拥包的防治。第一属于施工时操作不慎将沥青漏洒在路面上形成的拥包,将拥包除去即可。第二因面层沥青用量过多或细集料集中而产生较严重拥包,或路面连续多次出现拥包且面积较大,但路面基层仍属稳定,则应用机械或人工将拥包全部除去,并低于路表面约10mm。扫尽碎屑、杂物及粉尘后用热沥青混合料重做面层。第三因基层局部含水量过大,使面层与基层间结合不良而被推移变形造成的拥包,应把拥包连同面层挖除,将水分晾晒干,或用水稳定性较好的材料更换已变形的基层,再重做面层。第四由于基层局部强度不足或水稳定性不好,使基层松软而导致的拥包,应将面层和基层完全挖除。如土基中含有淤泥,还应将淤泥彻底挖除,换填新料并夯实。在地下水位较高的潮湿路段,应采取措施引出地下水并在基层下面加铺水稳定性好的材料,最后重做面层。
2.裂缝防治。对于缝宽在5mm以内的裂缝,先清除缝中杂物和灰尘,用稠度较低预热好的沥青或乳化沥青灌入缝内,灌入深度约为缝深的2/3,随机撒一层石屑或粗砂,并扫匀、捣实。对于缝宽在5mm以上的裂缝,将裂缝内的杂物、灰尘清除干净,用拌好的沥青砂或细粒式混合料填入缝隙中,并捣实。对于大面积的网裂,如基层强度尚好,可选用乳化沥青稀浆封层。或者加铺沥青混合料上封层。对于土基和基层水稳性差强度低出现的严重龟裂,可采用补强设计,先做好土基和基层,然后重做面层。
3.反射裂缝处理。沥青加铺层中出现反射裂缝仍是需要解决的主要问题。防治反射裂缝方面主要从以下部分进行处理:一是上面层均采用改性沥青、设置16cm三层的加铺层厚度不仅有效防止反射裂缝的扩展,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。二是对水泥混凝土路面纵、横缝进行沥青玛蹄脂灌缝后,加铺抗裂防水粘结膜贴缝。三是将加铺层的下面层采用8cm厚沥青稳定碎石应力吸收层,能充分吸收其下层裂纹释放的应变能;还有很好的隔离作用,可以大大改善半刚性基层的温度、湿度状况,从根本上消除和减轻半刚性基层的温缩和干缩,减少反射裂缝。
4.泛油防治技术。当道路表面的水侵入路面层内部并长期滞留在沥青层的底部时,在动压水冲刷及行车荷载的反复作用下,集料表面的沥青膜就会剥落成自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油现象的发生。此时,若不加处理,路面强度降低,甚至出现坑槽。对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段,可简单或不作处理;对于因局部施工质量差等引起水损坏且出坑槽等破坏的,则宜按坑槽修补方法处理。经验证明应因地制宜的从原材料、施工到通车后的整个过程采取措施做好防油措施,如果不能严格控制,都可能诱引路面泛油的发生。
5.车辙的防治技术。设计时,尽量用耐磨、耐高温性材料;采用加入改性材料的改性沥青,增加抵抗永久变形的能力;勘测地基及检测各结构层的承载能力;减少车辆荷载尤其避免超限车辆,同时完善施工质量。
进行市政道路路面的结构设计时必须足够重视路面结构层的材料,结构层的组合状况和进行结构层厚度的设计,这几部分工作做到位,才认为是合格的市政道路路面的设计。此外,进行路面的病害防治工作,必须对每一处都进行认真的处理。依据道路路面发生的各类问题,使用行之有效的措施对道路实施防护。将市政道路路面的结构设计和病害的防治两部分工作都做好,才能使道路的使用期限延长,不断加快城市化进程,为社会经济的发展服好务。
参考文献:
[1]李福普,严二虎.沥青稳定碎石与级配碎石结构设计与施工技术应用指南[J].北京:人民交通出版社.2011.
[2]王芳,王选仓,刘凯.旧水泥板加铺沥青层设计方法研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2Ol3.
[3]徐强,任瑞波,王建光,邵玉振.城市道路沥青路面结构力学响应分析[J].城市道桥与防洪,2Ol1,(5).
关键词:市政道路路面;结构设计;病害防治
路面的结构由面层,基层,底基层和路基组成。其中面层和基层通常由两层或者更多层组成。每一层的材料成分不完全相同并采用分层铺设的施工方法。对于许多承受重载的道路的路面,要选择合适的底基层材料,铺设于基层与路基之间,对于低成本,交通量不大的沥青路面。面层的厚度不应低于1m。对于交通繁忙的道路,采用沥青混凝土面层.其厚度要达到6m或者更厚一些。除此之外,面层还应该能有效地阻止过量的表面积水渗入到其下的基层和路基中去。
一、市政道路路面结构设计
1.沥青路面结构类型。沥青路面结构层通常包括四大部分 即:面层、基层、垫层以及底基层等。经过多年的研究与实践,人们习惯把沥青路面结构分成半刚性基层沥青路面结构、组合式工结构、柔性基层沥青路面结构以及全厚式沥青路面结构四种类型。现今,我国大都采用组合式结构与柔性基层两种路面结构。
2.结构层材料设计。针对市政道路路面的结构层材料的挑选,要依据本地的现实状况实施挑选。通常市政道路路面的结构层的材料由沥青混凝土和沥青碎石组合而成。但在经济发展的作用下,某些市政道路现在已经使用某些新型的沥青混合材料,比如多孔隙沥青混凝土被大量利用在市政道路路面结构层的设计中。针对路面结构层材料的挑选通常考虑到的是交通的因素,路面经常处于巨大的行车压力中,所以材料的挑选上应该以承压性能好的材料为宜。如果沥青面层一概使用沥青和混凝土,承压效果也不是最理想的,现代市政道路的路面结构层所用材料中,会添加某些德兰尼特!抗车辙剂等进入沥青中以便达到强化路面的承压力的目的。
3.结构层组合设计。(由图所示),路面结构按照不同的层位与功能通常包括面层、基层、底基层以及路基四方面内容。其中,面层还包括分成上面层与下面层。研究结果表明,轮胎对路面产生的摩擦力类似于长方形,而且当荷载增加时所形成的长方形也就愈加明显。超载与交通量之间有着紧密的联系,所以对于路面的设计必须要以超载的标准轴载次数为重要依据。我国规范路基土设计模量。一般都保持在3O-4O兆帕之间。选用材料设计参数也是一项十分关键的环节,它与路面结构的强度存在了直接的关系。如果取值高,那么竣工后路面的结构可靠度将会大大减弱,最终造成路面使用年限大幅度减少。如果取值低,那么路面结构的可靠度就会有所增强,同时增加了一次性投资。
4.结构层厚度设计。在设计市政道路路面的结构层的厚度时,必须实施荷载应力的计算。针对应力计算的结论直接关系到结构层厚度的设计,通常采取三维空間有限元分析法,而且计算完毕后绘制成诺谟图,设计人员如果要获取路面结构层厚度的参数,只需查图就可以。此外,在获得厚度参数后,应该针对结构层的厚度实施细致的计算,因为某些道路的设计偏重于图纸上的结果,忽略了对结构厚度的计算,因此造成路面的结构厚度过厚或过薄,过厚将增大不必要的资金投入,过薄又会使安全性不可靠。所以,必须针对结构层厚度实施细致的计算。
二、道路路面使用过程中的病害防治
1.拥包的防治。第一属于施工时操作不慎将沥青漏洒在路面上形成的拥包,将拥包除去即可。第二因面层沥青用量过多或细集料集中而产生较严重拥包,或路面连续多次出现拥包且面积较大,但路面基层仍属稳定,则应用机械或人工将拥包全部除去,并低于路表面约10mm。扫尽碎屑、杂物及粉尘后用热沥青混合料重做面层。第三因基层局部含水量过大,使面层与基层间结合不良而被推移变形造成的拥包,应把拥包连同面层挖除,将水分晾晒干,或用水稳定性较好的材料更换已变形的基层,再重做面层。第四由于基层局部强度不足或水稳定性不好,使基层松软而导致的拥包,应将面层和基层完全挖除。如土基中含有淤泥,还应将淤泥彻底挖除,换填新料并夯实。在地下水位较高的潮湿路段,应采取措施引出地下水并在基层下面加铺水稳定性好的材料,最后重做面层。
2.裂缝防治。对于缝宽在5mm以内的裂缝,先清除缝中杂物和灰尘,用稠度较低预热好的沥青或乳化沥青灌入缝内,灌入深度约为缝深的2/3,随机撒一层石屑或粗砂,并扫匀、捣实。对于缝宽在5mm以上的裂缝,将裂缝内的杂物、灰尘清除干净,用拌好的沥青砂或细粒式混合料填入缝隙中,并捣实。对于大面积的网裂,如基层强度尚好,可选用乳化沥青稀浆封层。或者加铺沥青混合料上封层。对于土基和基层水稳性差强度低出现的严重龟裂,可采用补强设计,先做好土基和基层,然后重做面层。
3.反射裂缝处理。沥青加铺层中出现反射裂缝仍是需要解决的主要问题。防治反射裂缝方面主要从以下部分进行处理:一是上面层均采用改性沥青、设置16cm三层的加铺层厚度不仅有效防止反射裂缝的扩展,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。二是对水泥混凝土路面纵、横缝进行沥青玛蹄脂灌缝后,加铺抗裂防水粘结膜贴缝。三是将加铺层的下面层采用8cm厚沥青稳定碎石应力吸收层,能充分吸收其下层裂纹释放的应变能;还有很好的隔离作用,可以大大改善半刚性基层的温度、湿度状况,从根本上消除和减轻半刚性基层的温缩和干缩,减少反射裂缝。
4.泛油防治技术。当道路表面的水侵入路面层内部并长期滞留在沥青层的底部时,在动压水冲刷及行车荷载的反复作用下,集料表面的沥青膜就会剥落成自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油现象的发生。此时,若不加处理,路面强度降低,甚至出现坑槽。对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段,可简单或不作处理;对于因局部施工质量差等引起水损坏且出坑槽等破坏的,则宜按坑槽修补方法处理。经验证明应因地制宜的从原材料、施工到通车后的整个过程采取措施做好防油措施,如果不能严格控制,都可能诱引路面泛油的发生。
5.车辙的防治技术。设计时,尽量用耐磨、耐高温性材料;采用加入改性材料的改性沥青,增加抵抗永久变形的能力;勘测地基及检测各结构层的承载能力;减少车辆荷载尤其避免超限车辆,同时完善施工质量。
进行市政道路路面的结构设计时必须足够重视路面结构层的材料,结构层的组合状况和进行结构层厚度的设计,这几部分工作做到位,才认为是合格的市政道路路面的设计。此外,进行路面的病害防治工作,必须对每一处都进行认真的处理。依据道路路面发生的各类问题,使用行之有效的措施对道路实施防护。将市政道路路面的结构设计和病害的防治两部分工作都做好,才能使道路的使用期限延长,不断加快城市化进程,为社会经济的发展服好务。
参考文献:
[1]李福普,严二虎.沥青稳定碎石与级配碎石结构设计与施工技术应用指南[J].北京:人民交通出版社.2011.
[2]王芳,王选仓,刘凯.旧水泥板加铺沥青层设计方法研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2Ol3.
[3]徐强,任瑞波,王建光,邵玉振.城市道路沥青路面结构力学响应分析[J].城市道桥与防洪,2Ol1,(5).