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        探討瀝青路面的養(yǎng)護設計

        2022-07-07 20:15:57鄒益蘭
        交通科技與管理 2022年13期

        鄒益蘭

        摘要 國省道公路在活躍區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、密切區(qū)域往來等方面扮演著重要角色,而瀝青路面的養(yǎng)護質量關系著國省道公路的服役期限,且整個養(yǎng)護過程系統(tǒng)性強、復雜度高,須給予重視。文章依托衡陽市2021年國省干線大中修工程瀝青路面養(yǎng)護實踐,通過宏觀檢測聯(lián)合微觀檢測的措施,系統(tǒng)分析、評估路面情況,提出動靜態(tài)相結合的養(yǎng)護思路,研究病害原因持續(xù)優(yōu)化養(yǎng)護方案,為同類型項目養(yǎng)護設計作有益探索。

        關鍵詞 國省道公路;宏觀檢測;微觀檢測;養(yǎng)護設計;動態(tài)設計

        中圖分類號 U416.217 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2022)13-0123-03

        0 引言

        國省道公路路面的維護、養(yǎng)護涉及面廣、系統(tǒng)性強、復雜程度高,尤其是制定、設計方案前需采集檢測數(shù)據(jù)、評價路況、分析病害致因、評估養(yǎng)護措施等[1-2]。該文依托瀝青路面養(yǎng)護實踐,分析瀝青路面的養(yǎng)護設計方案,具有十分重要的研究意義。

        1 總體設計思路

        根據(jù)湖南省衡陽市2021年國省道自身實際,結合養(yǎng)護工作經(jīng)驗等綜合考慮,既定設計思路如下:宏觀檢測和分析路面相關指標,設計指標主要有:路面平整度、破損度;路面結構強度、抗滑性;路面車轍等。

        路面病害類型不同,有針對性鉆芯取樣,了解病害致因、破損程度[3]。以此為基礎,科學設計養(yǎng)護方案,施工時,根據(jù)病害實際情況,動態(tài)調整,圖1所示為設計的養(yǎng)護流程。

        2 檢測分析

        2.1 項目概況

        衡陽市G107國道公路,雙向二車道,服役年限15年。該國道目前服役10年。

        2.2 宏觀檢測

        (1)經(jīng)檢查,該國道路面破損共有三種情況:1)縱縫;2)龜裂;3)坑槽。其中還存在少許的翻漿、橫縫病害。

        (2)分析路面結構強度:上行行車道路面強度評定為優(yōu)、良等級的路段為總路段的92.4%,下行行車道路面強度評定為優(yōu)、良等級的路段為總路段的93.9%,表示該國道路面強度總體良好,在部分路段存在一定不足。

        (3)分析路面車轍:該國道上行行車車轍、下行行車車轍深度介于10~15 mm之間,少許路段車轍深度較小,零星路段車轍深度較大,高達18 mm,因此須進行治理,避免對駕駛安全造成嚴重影響。

        (4)分析路面平整度:經(jīng)分析該國道路面平整度為優(yōu)等級,即IRI值小于2.3 m/km,表示國道路面平整度較高,局部路面平整度較低,因路面破損,維修時須合并治理[4]。

        (5)分析路面抗滑性:上行行車道SFC評定為優(yōu)、良等級的路段為總路段的89.3%,下行行車道SFC評定為優(yōu)、良等級的路段為總路段的92.9%,部分路段評為中級及以下,須進行治理,不然會對行車安全造成影響。

        2.3 微觀檢測

        路面微觀檢測主要分析評價路面鉆心的樣品,根據(jù)典型病害類型,如縱縫、龜裂等,選擇代表路段取樣分析,該項目共取樣75處,表1所示為各類型病害取芯數(shù)量情況。

        3 病害原因診斷

        3.1 龜裂病因分析

        表2所示為龜裂病害取芯情況。輕度表示路面上層出現(xiàn)開裂、松散問題,芯樣其他結構層較為完整,即上面層出現(xiàn)破損問題。

        重度則表示瀝青面層整體性破碎,其他層較為完整;重度龜裂病害并非單獨出現(xiàn),同時還會聯(lián)合沉陷病害共同出現(xiàn),芯樣顯示瀝青層、上基層均出現(xiàn)松散特征[5]。

        3.2 縱向裂縫病因分析

        表3所示為縱向裂縫病害取芯情況。縱向裂縫共分為三種:1)第一種,疲勞裂縫開裂,芯樣上面層開裂;2)第二種,芯樣瀝青層整體呈松散態(tài),為縱向沉降縫;3)第三種為橫向、縱向裂縫交織。

        經(jīng)分析該項目芯樣發(fā)現(xiàn),路面上層出現(xiàn)松散、開裂情況,其他層相對完整,表示該國道僅上面層存在問題。

        3.3 橫向裂縫病因分析

        橫向縫共有三種表現(xiàn)形式:1)單一橫縫無支縫;2) 橫縫有支縫;3)沉陷。表4所示為具體取芯情況。

        3.4 坑槽病因分析

        坑槽為連續(xù)坑槽,表5所示為具體取芯情況。

        3.5 車轍病因分析

        綜合研析國道公路出現(xiàn)車轍路段,選擇代表性車轍路段,左輪轍深13.6 mm,右輪轍深15.5 mm,分別選擇5處進行取樣,鉆頭貫穿瀝青層,深度為10 cm[6]。

        圖2所示為車轍變形分析圖。上面層車轍變形率占比為69%~77%,中面層車轍變形較小,為15%~26%,下面層車轍變形占比較低,為5%~8%。表示車轍病害主要發(fā)生在上面層,存在變形層位,中面層、下面層較小。

        4 養(yǎng)護設計方案

        4.1 靜態(tài)設計

        綜合宏觀檢測、微觀檢測情況,分析病害致因,結合該國道公路實際情況,依托養(yǎng)護經(jīng)驗,該國道公路養(yǎng)護靜態(tài)設計總體思路為使用瀝青混合料回補瀝青面層。

        (1)該國道公路需維修路段較為分散,維修點位多、單個點位工作量小,考慮上述情況,施工中貫徹綠色環(huán)保施工理念,回補面層材料自上而下為改性AC—13(4 cm)、AC—20(6 cm)。

        (2)綜合考慮養(yǎng)護成本、養(yǎng)護時間等因素,使用半剛性基層回補材料,該材料共有兩種應用場景,第一種是路段小于50 m,進行銑刨處理,回補攤鋪兩層20 cm ATB—25;第二種若路段大于50 m,進行銑刨處理,回補水泥穩(wěn)定碎石20 cm,有效控制維護成本的同時,提高工作效率,取得良好效果。

        (3)綜合考慮國道公路表面抗滑性能,使用ECA—10(2.5 cm)治理,提升其抗滑性,確保路面行車安全、穩(wěn)定。

        4.2 動態(tài)設計

        路面病害并非固定不變,而是處于動態(tài)發(fā)展之中,導致養(yǎng)護工作難以按圖施工[7-8]。所以,設計后施工前,應對路面病害重新調查,對病害的位置、情況再次復核和明確,以便優(yōu)化施工設計圖,提升維護保養(yǎng)的針對性,針對路面的實時情況,確定施工設計,實施具體施工活動。

        (1)根據(jù)前人研究成果,結合該國道公路實際情況,剛性基層裂縫間距低于3 m時,基層模量下降明顯;裂縫于3 m上時,基層模量、新建基層模量相似,圖3為具體情況。

        圖3 半剛性基層模量與損壞類型關系圖

        (2)上基層若較為松散,將上基層銑刨20 cm,結構層使用水泥穩(wěn)定碎石材料或ATB—25回補。

        (3)若上基層存在龜裂、快裂病害,且寬度超過3 m,則使用玻纖格柵滿鋪上基層表面后進行回補,若寬度低于3 m,則采取治理基層松散方案予以處置。

        5 結論

        該文依托某國道公路瀝青路面養(yǎng)護實踐,研究了設計養(yǎng)護國道公路瀝青路面的流程、方法,路面狀況評估選擇微觀、宏觀檢測相結合的措施,系統(tǒng)性分析具體情況;選擇動靜態(tài)設計相結合的方案,科學治理路面病害。根據(jù)路面病害類型,鉆芯取樣分析病害具體情況,綜合分析后設計治理路面病害方案并動態(tài)調整。經(jīng)該項目實踐,取得良好效果,可在同類型施工中應用推廣。

        參考文獻

        [1]劉同賓, 朱漸. 高速公路瀝青路面養(yǎng)護設計新理念與檢測技術的應用[J]. 交通世界(建養(yǎng). 機械), 2015(9): 42-43.

        [2]倪立賓. 高速公路瀝青路面養(yǎng)護設計新理念與檢測技術應用[J]. 公路交通科技, 2006(6): 51-53.

        [3]張超. 福建高速瀝青路面養(yǎng)護工程設計要點與技術分析[J]. 福建交通科技, 2021(1): 6-8.

        [4]李強, 林翔. 規(guī)范化的公路瀝青路面養(yǎng)護設計[J]. 中國公路, 2020(3): 16.

        [5]交通運輸部關于發(fā)布《公路瀝青路面養(yǎng)護設計規(guī)范》的公告[J]. 城市道橋與防洪, 2019(1): 228.

        [6]蔡碩果, 徐世法. 高速公路瀝青路面中長期養(yǎng)護規(guī)劃技術研究與輔助設計系統(tǒng)的研發(fā)[J]. 公路交通科技(應用技術版), 2016(2): 38-43.

        [7]林翔, 李強. 公路瀝青路面養(yǎng)護設計技術體系[C]//. 中國公路學會養(yǎng)護與管理分會第十屆學術年會論文集, 2020: 31-38.

        [8]王衛(wèi)彬, 孫強, 韋金城. 高速公路瀝青路面路況檢測分析及維修方案動態(tài)設計[C]//. 中國公路學會養(yǎng)護與管理分會第八屆學術年會論文集, 2018: 283-288.

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