王勇 高麗*
(石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院,新疆 石河子 832003)
相比于水利混凝土路面,瀝青路面具有表面平整無接縫、行車較舒適;結(jié)構(gòu)較柔,振動小,行車穩(wěn)定性好;但是瀝青混凝土路面也具有強度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大,瀝青混合料力學(xué)性能受溫度影響大的特點,因此瀝青混凝土路面在使用過程中會出現(xiàn)各種病害,常見的病害類型有裂縫,車轍,松散,剝落和表面磨光等。本文石河子市區(qū)內(nèi)7 條瀝青路面道路共計18 段落進行了病害調(diào)查,并按病害類型將調(diào)查結(jié)果進行了匯總,得出石河子市瀝青路面主要病害,在此基礎(chǔ)上分析了各種病害形成的原因并提出了相應(yīng)的防治措施。
根據(jù)城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范,本次項目調(diào)查市區(qū)瀝青混凝土路面分類、定義及計量標(biāo)準(zhǔn)見表1。
1.2.1 調(diào)查方法
1)本項目依據(jù)石河子市市區(qū)道路主骨架,選擇了7 條道路,作為本次項目的調(diào)查主體;每條道路依據(jù)全路各段的位置、道路破損程度、交通量等因素選擇具有代表性的段落作為調(diào)查對象,共計選擇了18 段。
2)按照瀝青路面損壞調(diào)查表的各項要求詳細(xì)調(diào)查各種病害的損壞類型、損壞面積等數(shù)據(jù)并做詳實記錄(見表2)。
1.2.2 調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
石河子市區(qū)瀝青混凝土路面病害百分比計算見表3,由表3可知,石河子市區(qū)瀝青混凝土路面病害主要為線裂,當(dāng)量面積占47.7%,其次為網(wǎng)裂,當(dāng)量面積占12.8%,再次為剝落占8.4%,坑槽8.1%,碎裂5.9%。
表1 瀝青混凝土路面損壞類型分類表
表2 瀝青路面損壞調(diào)查表
表3 石河子市區(qū)瀝青混凝土路面病害百分比計算一覽表 %
1)裂縫成因。
瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因。瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素;基層材料的收縮性愈小,面層裂縫愈少。瀝青未達到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),低溫抗變形能力較差,致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開裂。地基處理不當(dāng),路基碾壓不均勻,造成路基沉降不均勻;隨著交通運輸?shù)母咚侔l(fā)展,原有的路面強度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂;原結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質(zhì)量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計規(guī)范要求,路面強度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下,特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓,瀝青路面很快開裂。施工因素主要指半剛性基層材料的碾壓含水量,半剛性基層完成后的暴曬時間等因素。
根據(jù)交通量調(diào)查結(jié)果,市區(qū)多數(shù)路交通量較小,因而裂縫多為非荷載裂縫,石河子地區(qū)一年四季溫差較大,冬季溫度多在-15 ℃以下,夏季溫度多在30 ℃以下,晝夜溫差較大;空氣干燥,降水稀少,路面基層多處于干燥狀態(tài)。瀝青路面在此自然氣候條件下,收縮與膨脹劇烈,因而非荷載作用下的線裂、網(wǎng)裂病害較為嚴(yán)重。
2)松散與坑槽成因。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,石河子市區(qū)瀝青路面出現(xiàn)松散與坑槽病害的主要原因為瀝青混合料中的礦料局地分布不均勻,瀝青包裹不完整,因而降低了礦料的粘附性,在車輛作用下易形成微小坑槽,如不及時修補,坑槽大面積發(fā)展。
3)沉陷成因。
沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結(jié)構(gòu)層次深,主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是:土質(zhì)路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而產(chǎn)生不均勻沉降,引起路面局部下沉;路面強度不能適應(yīng)日益增長的交通量,易發(fā)生疲勞破壞;路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷;橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯位。石河子市區(qū)此類病害不大。
4)車轍成因。
車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式,它是在行車荷載重復(fù)作用以及氣候(高溫)等因素綜合作用下產(chǎn)生的一種永久性變形,表現(xiàn)為沿行車輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽,嚴(yán)重時車轍的兩側(cè)會有凸起形變,造成路面使用性能更加惡化。車轍產(chǎn)生的因素,包括瀝青材料、施工工藝、級配組成、施工控制、荷載作用、溫度影響等等。
石河子市區(qū)道路交通量小,同時信號燈分向控制下的渠化交通少,道路施工質(zhì)量普遍良好,所以此類病害也很少見。
5)壅包產(chǎn)生的原因。
在行車水平力作用下,瀝青面層材料因抗剪能力不足而產(chǎn)生壅包。這類病害多見于十字路口處,且轉(zhuǎn)向車道較直行車道嚴(yán)重,其余路段此類病害較少。
針對本次病害調(diào)查,對市區(qū)瀝青路面施工及養(yǎng)護提供以下建議:
1)石河子市區(qū)瀝青路面主要病害為非荷載裂縫類病害,因而在選用瀝青時應(yīng)使用稠度低、溫度敏感性低的瀝青可以減少或延緩路面的開裂,平時道路巡檢時應(yīng)加強對裂縫類病害的巡檢力度,路面出現(xiàn)裂縫之后應(yīng)及時修補。
2)對于裂縫類病害,夏季應(yīng)增加灑水養(yǎng)護的次數(shù),冬季應(yīng)及時清掃路面積雪。
3)調(diào)查發(fā)現(xiàn)道路兩側(cè)行道樹茂密的路段,路面裂縫病害較少,主要原因為市區(qū)瀝青道路多為東西走向,分隔帶中的行道樹能對瀝青路面起到很好的“遮陽傘”作用,因而可在道路兩側(cè)分隔帶多種植行道樹,減少裂縫類病害。
4)對于壅包類病害,因為多出現(xiàn)在十字交叉口路段,考慮到汽車在十字路口轉(zhuǎn)向、剎車的影響,建議養(yǎng)護處理時增大挖補面積,且使用高標(biāo)號瀝青與高強度集料,增強十字路口段瀝青路面的強度和耐磨性能。
5)做好十字路口的路面排水,此次調(diào)查十字路口是病害多發(fā)地區(qū),一方面是剎車、轉(zhuǎn)向的影響,另外一方面就是十字路口排水不暢,雨水淤積,從而雨水下滲,誘發(fā)多種路面病害。
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