摘要:由于我國社會經(jīng)濟的快速進步,城市化進程的突飛猛進,市政道路等基礎設施工程項目不斷增多。鑒于瀝青砼路面與水泥砼路面相比,具有平整、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)勢,所以在當今注重生活品質(zhì)的時代,瀝青砼路面越來越成為城市市政道路路面結構的首選,被廣泛的應用在市政道路工程中。但是瀝青路面的廣泛鋪設,受到技術、管理以及原料利用等諸多因素的影響,市政道路瀝青路面交付運輸部門使用后產(chǎn)生的病害比高速公路還要多。要提高市政道路瀝青路面工程質(zhì)量,設計是關鍵,施工是根本,監(jiān)管是保障,并且起到?jīng)Q定作用的是工程各部門是否主動保證施工質(zhì)量。本文分析了市政道路路面的結構設計,探討了市政道路路面某些病害防治方法。
關鍵詞:市政道路路面;結構設計;病害防治
路面的結構由面層,基層,底基層和路基組成。其中面層和基層通常由兩層或者更多層組成。每一層的材料成分不完全相同并采用分層鋪設的施工方法。對于許多承受重載的道路的路面,要選擇合適的底基層材料,鋪設于基層與路基之間,對于低成本,交通量不大的瀝青路面。面層的厚度不應低于1m。對于交通繁忙的道路,采用瀝青混凝土面層.其厚度要達到6m或者更厚一些。除此之外,面層還應該能有效地阻止過量的表面積水滲入到其下的基層和路基中去。
一、市政道路路面結構設計
1.瀝青路面結構類型。瀝青路面結構層通常包括四大部分 即:面層、基層、墊層以及底基層等。經(jīng)過多年的研究與實踐,人們習慣把瀝青路面結構分成半剛性基層瀝青路面結構、組合式工結構、柔性基層瀝青路面結構以及全厚式瀝青路面結構四種類型?,F(xiàn)今,我國大都采用組合式結構與柔性基層兩種路面結構。
2.結構層材料設計。針對市政道路路面的結構層材料的挑選,要依據(jù)本地的現(xiàn)實狀況實施挑選。通常市政道路路面的結構層的材料由瀝青混凝土和瀝青碎石組合而成。但在經(jīng)濟發(fā)展的作用下,某些市政道路現(xiàn)在已經(jīng)使用某些新型的瀝青混合材料,比如多孔隙瀝青混凝土被大量利用在市政道路路面結構層的設計中。針對路面結構層材料的挑選通??紤]到的是交通的因素,路面經(jīng)常處于巨大的行車壓力中,所以材料的挑選上應該以承壓性能好的材料為宜。如果瀝青面層一概使用瀝青和混凝土,承壓效果也不是最理想的,現(xiàn)代市政道路的路面結構層所用材料中,會添加某些德蘭尼特!抗車轍劑等進入瀝青中以便達到強化路面的承壓力的目的。
3.結構層組合設計。(由圖所示),路面結構按照不同的層位與功能通常包括面層、基層、底基層以及路基四方面內(nèi)容。其中,面層還包括分成上面層與下面層。研究結果表明,輪胎對路面產(chǎn)生的摩擦力類似于長方形,而且當荷載增加時所形成的長方形也就愈加明顯。超載與交通量之間有著緊密的聯(lián)系,所以對于路面的設計必須要以超載的標準軸載次數(shù)為重要依據(jù)。我國規(guī)范路基土設計模量。一般都保持在3O-4O兆帕之間。選用材料設計參數(shù)也是一項十分關鍵的環(huán)節(jié),它與路面結構的強度存在了直接的關系。如果取值高,那么竣工后路面的結構可靠度將會大大減弱,最終造成路面使用年限大幅度減少。如果取值低,那么路面結構的可靠度就會有所增強,同時增加了一次性投資。
4.結構層厚度設計。在設計市政道路路面的結構層的厚度時,必須實施荷載應力的計算。針對應力計算的結論直接關系到結構層厚度的設計,通常采取三維空間有限元分析法,而且計算完畢后繪制成諾謨圖,設計人員如果要獲取路面結構層厚度的參數(shù),只需查圖就可以。此外,在獲得厚度參數(shù)后,應該針對結構層的厚度實施細致的計算,因為某些道路的設計偏重于圖紙上的結果,忽略了對結構厚度的計算,因此造成路面的結構厚度過厚或過薄,過厚將增大不必要的資金投入,過薄又會使安全性不可靠。所以,必須針對結構層厚度實施細致的計算。
二、道路路面使用過程中的病害防治
1.擁包的防治。第一屬于施工時操作不慎將瀝青漏灑在路面上形成的擁包,將擁包除去即可。第二因面層瀝青用量過多或細集料集中而產(chǎn)生較嚴重擁包,或路面連續(xù)多次出現(xiàn)擁包且面積較大,但路面基層仍屬穩(wěn)定,則應用機械或人工將擁包全部除去,并低于路表面約10mm。掃盡碎屑、雜物及粉塵后用熱瀝青混合料重做面層。第三因基層局部含水量過大,使面層與基層間結合不良而被推移變形造成的擁包,應把擁包連同面層挖除,將水分晾曬干,或用水穩(wěn)定性較好的材料更換已變形的基層,再重做面層。第四由于基層局部強度不足或水穩(wěn)定性不好,使基層松軟而導致的擁包,應將面層和基層完全挖除。如土基中含有淤泥,還應將淤泥徹底挖除,換填新料并夯實。在地下水位較高的潮濕路段,應采取措施引出地下水并在基層下面加鋪水穩(wěn)定性好的材料,最后重做面層。
2.裂縫防治。對于縫寬在5mm以內(nèi)的裂縫,先清除縫中雜物和灰塵,用稠度較低預熱好的瀝青或乳化瀝青灌入縫內(nèi),灌入深度約為縫深的2/3,隨機撒一層石屑或粗砂,并掃勻、搗實。對于縫寬在5mm以上的裂縫,將裂縫內(nèi)的雜物、灰塵清除干凈,用拌好的瀝青砂或細粒式混合料填入縫隙中,并搗實。對于大面積的網(wǎng)裂,如基層強度尚好,可選用乳化瀝青稀漿封層?;蛘呒愉仦r青混合料上封層。對于土基和基層水穩(wěn)性差強度低出現(xiàn)的嚴重龜裂,可采用補強設計,先做好土基和基層,然后重做面層。
3.反射裂縫處理。瀝青加鋪層中出現(xiàn)反射裂縫仍是需要解決的主要問題。防治反射裂縫方面主要從以下部分進行處理:一是上面層均采用改性瀝青、設置16cm三層的加鋪層厚度不僅有效防止反射裂縫的擴展,還可以降低車輛荷載引起的剪應力。二是對水泥混凝土路面縱、橫縫進行瀝青瑪蹄脂灌縫后,加鋪抗裂防水粘結膜貼縫。三是將加鋪層的下面層采用8cm厚瀝青穩(wěn)定碎石應力吸收層,能充分吸收其下層裂紋釋放的應變能;還有很好的隔離作用,可以大大改善半剛性基層的溫度、濕度狀況,從根本上消除和減輕半剛性基層的溫縮和干縮,減少反射裂縫。
4.泛油防治技術。當?shù)缆繁砻娴乃秩肼访鎸觾?nèi)部并長期滯留在瀝青層的底部時,在動壓水沖刷及行車荷載的反復作用下,集料表面的瀝青膜就會剝落成自由瀝青,并在水的作用下被迫向上部遷移,從而導致面層上部泛油現(xiàn)象的發(fā)生。此時,若不加處理,路面強度降低,甚至出現(xiàn)坑槽。對于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段,可簡單或不作處理;對于因局部施工質(zhì)量差等引起水損壞且出坑槽等破壞的,則宜按坑槽修補方法處理。經(jīng)驗證明應因地制宜的從原材料、施工到通車后的整個過程采取措施做好防油措施,如果不能嚴格控制,都可能誘引路面泛油的發(fā)生。
5.車轍的防治技術。設計時,盡量用耐磨、耐高溫性材料;采用加入改性材料的改性瀝青,增加抵抗永久變形的能力;勘測地基及檢測各結構層的承載能力;減少車輛荷載尤其避免超限車輛,同時完善施工質(zhì)量。
進行市政道路路面的結構設計時必須足夠重視路面結構層的材料,結構層的組合狀況和進行結構層厚度的設計,這幾部分工作做到位,才認為是合格的市政道路路面的設計。此外,進行路面的病害防治工作,必須對每一處都進行認真的處理。依據(jù)道路路面發(fā)生的各類問題,使用行之有效的措施對道路實施防護。將市政道路路面的結構設計和病害的防治兩部分工作都做好,才能使道路的使用期限延長,不斷加快城市化進程,為社會經(jīng)濟的發(fā)展服好務。
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