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1引言
我国处于高速发展的黄金时期,汽车保有量日益增加,对公路工程项目的建设质量提出了更高的要求[1]。路基路面是公路工程养护的重点内容和部位,其病害的处置约占养护费用的80%,但无法实现预期的效果,因此,相关部门必须予以重视,做好公路工程路基路面病害防治工作。
2公路工程路基路面病害及其防治措施
2.1路基翻浆
路基翻浆指的是季节性冰冻地区春融时路基路面基层的含水量不断增加、强度越来越低,在行车作用下路基出现湿软弹簧、破裂、冒出泥浆等问题,在路基土质不良、公路经过湿地、路基坡脚出现积水的路段,会出现翻浆病害,尤其是在盐渍土、沼泽地区域。路基翻浆的主要原因是秋季聚水、冬季冻结、春融含水量增加、强度降低,在路面密水性差的情况下,降水会浸入路基,这时,路基路面基层含水量过大,出现翻浆,导致沉降和隆起并存。为了有效防治路基翻浆病害,工作人员应避免地面水、地下水以及其他水分在冻结前、冻结过程中进入路基上部。在化冻时期,技术人员需要及时排除聚冰层水分,并暂时蓄积在透水性好的路面结构层中,改善路基路面结构进行综合防治。
2.2路基滑坡
路基滑坡主要是在高陡斜坡位置的岩体与水体在自然、人为等因素的影响下,出现沿滑动带滑动现象,其主要是路基位置边坡、路基局部自上而下的滑移。造成路基滑坡的主要原因是:(1)底层岩性、地质构造为滑坡产生提供了地质基础;(2)开挖不合理;(3)水是滑坡产生的诱导和催化剂。对路基滑坡进行防治,可以采取以下措施:(1)抗滑桩。抗滑桩与普通桩基相似,主要承担水平荷载,边坡工程中常用的是钢筋混凝土桩,能够避免滑坡的发生。在设计抗滑桩的过程中,相关技术人员需要注重以下要求:需要确保滑坡体具有一定的稳定性;抗滑桩桩身强度和稳定性应满足相关要求;桩周地基抗力和滑体变形需要控制在一定范围内;抗滑桩埋深、锚固深度、桩间距、桩结构尺寸、桩断面尺寸比较合理,具有一定的安全性、可靠性、经济性。(2)减少水对滑坡造成的危害。水是导致滑坡出现的主要因素,常用的治水方法是截水、排水和填水。(3)削方减载与填土反压。削方减载适用于上陡重下缓轻的推动式、滑坡后缘、两侧边界明显中,能够改善滑坡的稳定性,提高安全系数。(4)生态防护。相关部门需要采用植草、栽植根系发育的灌木、亚乔树种,固结表土,减少降水浸入,必要情况下需要使用框架锚索方案,在坡面网格位置培土植草。
2.3路基水毁
引发路基水毁的原因包括:(1)断裂构造,具有一定的构造带、分化强烈,极易出现泥石流、塌方和滑坡等问题。在泥岩、页岩强烈分化后,这些灾害中的细颗粒物质比较多,易引发路面垮塌等病害;(2)公路地形高低存在很大差异,山坡陡峭,在重力和水的影响下,松散、不稳定的物料会造成垮塌和泥石流,产生一系列公路水害;(3)雨季降水比较集中,一次降水量大的情况下,极易出现公路水害,尤其在集中、持续大雨和暴雨会引发山洪暴发、江河漫溢,在强降雨形成的地面径流冲击下,固体堆积物会被破坏,进而出现冲坏、塌方、滑坡和泥石流等水害;(4)不合理的沿河筑坝会使流向改变;(5)公路自身的排水防护设施不够完善、施工质量无法满足相关要求。首先,水毁抢修主要分成防洪抢险、抢修通车2种。防洪抢险主要是针对公路实行应急、防抢、保护措施;抢修通车主要是在水毁后迅速抢通路线维持通车,相关人员需要及时地清除塌方淤泥,修复小桥涵洞、铺设简易路面,将路线抢修通车。其次,水毁恢复需要根据技术标准和建设程序,修复水毁的各项设施,不能因一次修复留下水毁遗留工程,及时地恢复植被、整治河流,进一步完善公路设施。最后,在预防水毁的过程中,相关技术人员需要在汛期前进行水文观测,掌握洪水动态,并根据工程所在区域的气象、水文情况,收集更多雨水资料,了解洪水强度、到达时间和变化情况,对公路的危害性进行判断,并在汛期前应进行一次预防水毁的技术检查。
2.4路面车辙
在公路工程路面施工中,导致车辙的主要原因是高温、车辆荷载,且在原材料,如沥青混合料、集料性能、沥青混合料级配和施工等因素的影响下,都会出现路面车辙问题。出现车辙时,可以采取以下措施进行处理:(1)在处理深度1cm左右的微车辙时,相关技术人员需要实行热再生的方式,还可以在铣刨拉毛后使用稀浆封层、薄层罩面对微车辙路段进行处理;(2)在处理深度较大的严重车辙路段时,技术人员可以使用铣刨重铺处理方式,先铣刨旧路的上面层、上面层与下面层,然后重新铺筑结构层。
2.5路面裂缝
路面裂缝是在行车荷载作用下出现的结构性破坏裂缝,是荷载型裂缝,且在沥青面层温度变化的情况下也会出现温度裂缝,如低温收缩裂缝、疲劳裂缝,往往会因温缩裂缝、干缩裂缝导致沥青面层出现反射裂缝,严重影响公路工程的正常运行。在防治路面裂缝的过程中,技术人员需要应用以下方法:(1)表面修补法。在实际施工中,技术人员需要对裂缝进行清理,并涂抹特殊性质的黏结剂;(2)注浆修补法。这种方法适用于裂缝程度适当的病害中,技术人员在裂缝中灌注水泥砂浆、环氧树脂材料,利用2种材料的黏结力填充裂缝,达到预期的处理效果;(3)填充修补法。这种方法适用于裂缝大的病害中,利用水泥砂浆、环氧砂浆的加固作用,有效地防治裂缝。
2.6路面坑槽
路面坑槽病害主要是:(1)沥青路面透水;(2)路基强度不够,未及时处理轻微病害;(3)车辆滴油、漏油侵蚀路面;(4)沥青混凝土层、基层之间局部出现隔离干扰层。在处理路面坑槽病害时,施工人员需要根据实际情况合理选择施工方式,并做好以下工作:(1)在坑槽深度大于6cm的情况下,可以实行2层或2层以上分层修补法,其中,上层主要使用细粒式沥青混凝土、下层使用沥青稳定碎石结构。在分2层以上修补坑槽的过程中,上一层会比下一层多15~20cm的搭接宽度,避免出现上下层裂缝通风问题;(2)摊铺沥青混凝土的过程中,松铺系数可取1.25~1.3;(3)在涂刷黏接沥青之前,需要使用喷灯加热槽壁;(4)在基层结构组成不良,如含水率大、基层局部强度不足时,都会使基层被破坏出现坑槽,需要先处治基层,再修复面层[2]。
3结语
关键词:公路工程;路基路面;病害治理
中图分类号:X734文献标识码: A
引言
随着我国经济的快速发展,公路工程建设也迎来了期,这个过程取得了很大成就,但我们也应看到存在的一些问题, 如路基路面病害就严重降低了公路的质量,在无形之中会给国家和人民带来巨大的经济损失,所以在公路施工时应严把质量关,在出现问题时及时采用科学方法进行解决十分重要。
一、质量通病的类型
1公路高填土出现下沉以及软土路基出现过度沉陷现象
公路路基当中的半填半挖土、高填土以及深填土常会出现下沉现象,而且往往是在正式通车的一段时间之后,导致下沉的原因主要为路基沉降的幅度不均匀以及软土路基出现过度沉陷现象。在对路面以及路基进行施工的过程中,操作不规范或没有做好公路的防水与排水工作也有可能导致高填土等出现下沉现象。导致软土路基出现过度沉陷的原因主要有:软土自身的原因,包括承载能力较低、抗剪力的强度也较低以及含水量大等;此外,如果在软土上对路基进行施工时,没有掌握好施工技术,也容易导致路面出现坍塌、滑陷以及压缩沉降等质量通病。
2公路路面不平
要保证公路路面的车辆在运行时能够比较舒适,则应使路面变得平整。如果在工程施工时没有控制好路面施工技术,则其平整度难以长久保持。如果路面不具备平整性,则会使车速降低,并增加车辆的损耗程度,也可能带来安全隐患, 致使公路在运行时不能获得良好的社会效益以及经济效益。导致公路路面平整性缺失的原因在于,在施工时没有严格控制公路基层的平整度,甚至还会出现较大的起伏;再加上管理工作没有做到位,操作压路机以及摊铺机的相关人员技术水平不过硬,导致滑靴失控或基线失准等。
3公路路面出现开裂以及裂缝现象
水泥路面出现开裂或者是断板现HIGHWAY现代公路象是公路工程当中一种常见的质量问题。导致水泥路面出现开裂以及断板现象的原因是路基强度不均匀或者是强度达不到标准,以及在对路面基层进行施工时,没有充分重视质量管理工作。此外,如果在对公路工程进行施工时,为春季或者是秋季,那么晚上与白天就具有较大的温差,在这样的情况下,混凝土就容易产生翘曲应力,且此应力比较大,当路面板体无法承受应力时,便会导致断板现象以及开裂现象。另一方面,沥青公路在正式运营之后的一年至两年时间中,路面常会出现面积较大的裂缝。导致沥青路面出现裂缝的主要原因在于施工控制工作没有做到位。当前,普遍存在的情况是路面压实度的控制被许多施工单位所忽视, 而过于强调平整度。在进行终压时,材料的温度较低,不能满足要求,部分施工单位甚至是在材料处于低温的状态下进行过度碾压;在混合施工材料时,没有进行适当配比,导致基质的沥青质量不能达到标准;沥青路床或者是路面基层的承载力与要求不符,其弯沉值也较大,再加上沥青路面所采用的材料容易出现收缩现象,进而导致裂缝。
二、公路路基路面病害的治理措施
1、路基治理
路基的施工质量,很大程度上是整个公路工程的关键,必须要经受得住时间、车辆超载、雨季和寒冷冬季的考验,所以在进行路基工作时要严把质量关。针对不同土壤,尤其是软土,我们要做好三个方面的工作。首先,要保证路基压实符合要求,达到在软土情况下路基压实的施工质量标准。其次,在路基填料时,尽量采用沙砾及可塑性高和含水量符合规范的土,而不使用淤泥、含草皮土、有机土和含生活垃圾的土,在选择填土的类型问题上绝不偷工加料。其三,完善排水措施,为保证路基经常处于干燥、坚固和稳定状态,必须控制破坏路基稳定性的水的含量,并将其排到路基范围之外,防止漫流和下渗,因此要十分注重路基的排水工作,争取做到最优化。对于已经发生的路基病害问题,主要有开挖回填、充填、桥跨和注浆几种手段,在这几个方法中,通常采用的是开挖回填和充填,对于破坏较轻还保留路面的路基采取开挖回填措施,对于破坏十分严重的主要是采取充填措施,针对其它情况有时采用桥跨和注浆手段。
2、岩溶地区路基治理
2.1 对于岩溶地区路基的处治,首先要从地质条件上弄清岩溶的发展规律和分布规律,然后再慎重确定处治方案。在一般情况下,对局部严重的、大型的、不易搞清楚的岩溶地段。应尽量设法绕避,对不太严重的中、小型岩溶地段,选择其最窄的,最易于采取措施的地段通过。
2.2 对于有顶板但顶板强度不足的干溶洞,可炸除顶板后进行回填,或设构造物跨越。通过溶洞围岩分级或计算判断下伏溶洞有坍塌可能时,应进行加固处理。对于洞径大,洞内施工条件好的无充填溶洞,宜采用浆砌片石或钢筋混凝土的支撑墙、支撑柱进行加固;深而小的溶洞不便于洞内加固时,宜采用石盖板或钢筋混凝土盖板跨越可能的破坏区;对于顶板较薄的溶洞,当采用地表构造物跨越有困难或不经济时,可炸除顶板,按明洞的方式进行处理;对于有充填物的溶洞,宜优先采用注浆法、旋喷法进行加固,不能满足设计要求时宜采用构造物踌越;如需保持洞内流水通畅时,应设置排水通道。
2.3 对于路基范围内的土洞应先判明土涧是否仍在发展。对于已停止发展的土洞可按一般地基进行评价,需加固时宜采用注浆、复合地基等方法进行处理,对于还在发展中的土洞,宜采用构造物跨越。
3、路面问题的治理
从根本上说,防止路面问题的产生还得从保证路基的质量入手,但是由于各种原因,路面出现损害问题的现象还是很多,所以在做好保证路基质量工作的同时,我们也应做好路面治理工作的准备。关于路面治理,我们也要注意三个方面的问题。首先,对于路面的不平整现象,尽力采取简洁措施。其次,对于路面出现的裂缝问题,当裂缝较细数量不多时,可将裂缝用水冲洗完后用水泥浆抹补。而裂缝较大时,应沿裂缝凿去薄弱部分,再进行施工。其三,要注意在路面治理过程中的细节问题,以免治理不当,再次出现路面破坏现象。
4、边坡防护与加固治理
路基边坡防护与加固应符合“因地制宜、就地取材,以防为主、防治结合,经久耐用、节省造价和造型美观的原则。首先,工程防护要结合当地环境,根据不同地域采取不同措施,护面墙防护、锚杆防护以及土工合成材料防护等手段要结合实际情况。其次,在注重工程治理的情况下,也应注重植物防护。植物防护是一种长远措施,不仅可以美化公路、调节温度,而且可以起到固结和稳定边坡的作用,可有力的保护路基的稳定性。
5、边坡变形和失稳治理
对于边坡破坏较严重的情况,比如出现塌方、滑坡以及可能出现的失稳等,必须采取相应的固定措施来确保边坡的稳定性和安全性。根据边坡的不良地质特征,采取相应的适用性强、易于操作、工程负效应小、成本较小的措施,如抗滑桩、削坡和灌浆等方法,使其发挥积极作用,并适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。
结束语
总之,公路工程路基路面病害治理具有长期性和复杂性,在进行公路工程建设时,应结合具体路段进行建设,针对公路工程路基路面中的常见病害,合理选择公路工程路基路面病害治理措施。我们相信随着我国高级技术人员的不断增多,解决公路工程路基路面的病害问题的科学手段也会越来越多,只有这样,才能确保公路工程建设的质量,促进公路工程平稳健康发展。
参考文献
[1] 吴先刚.公路工程路基路面病害治理措施探讨[J].现代商贸工业,2008(9).
【关键词】桥面铺装;病害分析;解决措施
【Abstract】This paper analyzes the causes of deterioration of bridge deck pavement diseases of bridge deck pavement, to put forward the methods and measures of prevention and control.
【Keyword】Bridge deck pavement;disease analysis; countermeasures;
中图分类号:U443.33文献标识码:A文章编号:
桥面铺装层虽然在桥梁中所占的体积并不大,但它对交通的影响是非常大的。桥面铺装层施工质量往往被疏忽,只注重外观质量,施工工序控制不严,致使桥面铺装层过早出现裂缝,松散、坑槽等病害,维修周期也越来越短。在构成桥面铺装的水泥混凝土中,水在水泥石中以结合水、骨料层间水、吸附水和毛吸水的形式存在,当桥面铺装层达到一定强度,用以作为水泥硬化所需的水分便会逐渐失去,水泥混凝土就会产生收缩现象。当收缩均匀时,一般不会产生裂缝,当水泥混凝土不均匀收缩时,桥面铺装便会有裂缝产生。
1 桥面铺装层病害分析
1.1 结构理论与设计
1)桥梁的结构理论中的问题。桥梁的结构理论对桥面铺装层的计算分析论述很少,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在各等级公路中运用了几十年。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装层部分或全部参与主梁结构的变形和受力,因此桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。
2)桥面板刚度不够。为了减轻恒载,用加大钢筋用量或来用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度,由于桥面板刚度不够,在重载作用下引起较大的变形,加之车辆的不断冲击震动,容易使桥面板及铺装层出现裂缝,且发展较快。
3)负弯矩的影响。对于连续梁桥、拱桥、悬臂桥等桥型结构,由于负弯矩使桥面铺装层受到拉应力的作用而容易出现裂缝,造成桥面铺装层的损坏。
4)支承梁不均匀沉降的影响。对于空心板梁或T梁,由于梁体的不均匀沉陷或瞬间的下挠(活载引起的),在桥面板及桥面铺装层上受到与梁轴相重直的附加弯矩,这种情况下产生的裂缝主要在沿主梁方向。
5)桥面铺装层的厚度过薄。早期桥面铺装层设计厚度大多小于8cm。桥面铺装层过薄,削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力,这也是桥面早期损坏的原因之一。
1.2施工工艺
1)桥面铺装层与梁表面混凝土未粘结好。在桥面铺装层施工前没有将梁表面的松散砂石粒、泥污等清洗干净;梁表面没有凿毛或者凿毛的密度不够,这些都大大降低了桥面铺装层与主梁表面之间的粘结力,破坏了混凝土的整体性,车轮的冲击和荷载的作用容易使桥面出现脱皮、裂缝、剥落等现象。
2)桥面铺装层内的钢筋网变位。钢筋网在进行绑扎和浇筑混凝土时,受到施工员、运输机具碾踏和混凝土拌合物的自重压力,导其变位,削弱了钢筋网的分布筋作用和承受荷载能力,尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层,容易因而出现桥面裂缝等损坏。
目前,大桥桥面铺装层施工多采用泵送工艺,为足泵送混凝土有较大坍落度,除掺外加剂外,还常加大水泥用量和适当加大水灰比的办法,这两者是影响混凝土干缩并成正比关系的主要因素。且泥用量大时,水化热大,引起行车道板和桥面铺装的温差而产生变形约束。由于混凝土硬化初期的拉强度小,若干缩和冷缩产生的拉应力超出其抗强度,则将导致混凝土内部及表面产生裂缝。况且前普遍存在着忽视混凝土的正常养生,这更有利于度收缩和干缩裂缝的发育,造成桥面的过早损坏。
原材料质量低劣、砂率过大、水灰比控制不好、石级配差、混凝土拌合物和易性差以及施工时漏、模板漏浆等都会造成混凝土中出现蜂窝、麻面、度降低等缺陷,这些缺陷破坏了铺装层的整体性,低了铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力,此也就直接影响桥面铺装层的使用寿命。
3)施工缝处理不当。桥面铺装层应力求少设施工缝。每作业的浇筑长度应以施工缝设在墩台顶位置来确定,当桥面不宽时,以全幅一次性浇筑为好;桥面较宽时,可以分隔带为分界面。但不少施工单位在进行桥面铺装时随意设置施工缝,且对施工缝的处理也不当(如不按规定凿毛等),在浇筑混凝土过程中,出现间歇时间过长(一般不宜超过1.0h),又没有按规定设置施工缝。这些都严重地影响混凝土的连续性和整体性。
1.3外界影响因素
1)过早通车。一些桥梁工程,往往在桥面铺装层完成后很短时间内即通车,造成桥面在强度不高的情况下过早承受外来重载荷的作用。
2)荷载过大及冲击影响。近年来汽车的大型化及超载车辆的增加,加重了桥面铺装层的负荷,并且,轮荷载的大型化当然会产生大的冲击,而在路面不平整或桥面伸缩缝处等有高差时,冲击就更大了。
2 防治措施
2.1设计时考虑负弯矩的影响。在进行梁体及行车道板设计时,多不计桥面铺装层对承载力的影响,即假设铺装层不参与承受荷载,这对有一定厚度的水泥混凝土铺装层莱说与实际情况不大相符。虽然,这种设计法在某种意义上增大了梁体和桥面板设计的安全度,但对于外悬桥面板、连续梁等结构的负弯矩处,以及桥面分缝处各板块角部等位置,桥面铺装层受到了弯曲拉力的作用。为此,在设计时,对这些部位除了桥面板应考虑负弯矩配筋外,在水泥混凝土桥面铺装层内拟增设负弯矩拉力钢筋,以防桥面开裂破坏。
2.2确保桥面铺装层厚度。随着交通量及中型车辆的日益增加,过薄的桥面铺装层已不适应发展的需要。尤其是伸缩缝及桥头附近的桥面铺装层受到的荷载冲击较大,混凝土施工缝处是个薄弱环节,必要时应配置加固钢筋施工中,由于梁体的拱度,梁顶面并不是一个理想的平面,致使桥面铺装层混凝土厚度不均。因此,设计时应考虑满足规范要求的结构最小厚度;在施工时严格控制预应力梁的存放时间,超出规范要求存放时间的应采取预压措施,从而保证梁体拱度的均匀性,减小铺装层厚度差异。
2.3施工中的控制措施
1)根据理论分析可知,提高层间接触程度可以显著提高结构层的疲劳寿命,在施工中尽可能采取措施,保证各层粘结良好,避免滑动,桥面铺装前,应先凿除梁体表面浮浆,使表面粗糙,成齿形,且均匀,此外,还需将凿后的混凝土松散粒,砂石泥土等清除干净,有利于层间粘结牢固,可采用以下措施:①在凿毛的清除干净的表面涂抹一薄层胶结剂;②加设新旧混凝土之间联系钢筋。
2)原材料质量要好。粗骨料最大粒径应不大于20mm,粗骨料的含量在混凝土中的体积含量高,能减少混凝土的收缩,骨料弹性模量热膨胀系数对混凝土干缩也有影响,骨料弹性模量高,使混凝土的干缩和徐变就会受阻。
3)设置定位钢筋及保证钢筋保护层厚度。桥面铺装层的钢筋网在施工中常用混凝土垫块定位,而垫块易走位而失去定位作用。在现场可参与定位钢筋,如Φ1O或Φ12钢筋,长度约6~12cm,双向间距约75cm,定位钢筋一端与钢筋焊接,另一端竖立支撑于梁面上,对钢筋网实行多点支撑。同时,施工时,应尽量避免人和机具在钢筋网上碾压,以防钢筋网出现大的变形。
确保养护期。混凝土干缩裂缝属于早期裂缝,它的产生在很大程度上是由于养护不当造成的,因此要注意施工期间的养护,保持一定的湿度。
3 结束语
桥面铺装层的破损是最高等级公路病害中最为严重的一种形式,主要由施工不当及管理不规范造成的,只要我们严格遵守“规范”,加强施工管理,桥面铺装裂缝等病害是可以防止的。
参考文献:
(江苏永通市政园林建设有限公司江苏常熟215500)
【摘要】小区沥青路面病害,影响住户出行与舒适性,对病害原因类型,成因及对策做出分析。
关键词 沥青路面;病害;成因;对策
On the asphalt pavement engineering community Diseases and conservation measures
Lu Jun
(Jiangsu Yong-Municipal Garden Construction LtdChangshuJiangsu215500)
【Abstract】Community asphalt pavement, household who travel with comfort, making analysis of the causes of disease types, causes and countermeasures.
【Key words】Asphalt pavement;Disease;Cause;Countermeasures
1. 概述
沥青路面具有表面平整舒适、地质适应条件强、维护方便、施工工期短等各项优点,因此得到越来越广泛的应用。目前在我国各城市小区住宅道路中也得到广泛应用。但是万事都存在两面性,包括沥青道路,它有上述的优点,同时也存在一定的早期破坏现象(如开裂、车辙、坑槽等现象)。下面将根据“龙腾39号金腾家园安置房小区沥青道路工程”为例做出原因及对策的分析。
2. 沥青路面早期破坏的形式及其成因分析
沥青路面常见的损坏形式主要有水损害、裂缝、车辙、沉陷以及松散和剥落等六种破坏形式。
2.1水损害。
由于长期下雨路面积水,积水渗入路面表层以下,造成轮迹两边隆起,长期以往继而造成路面破损剥落,出现坑槽。通常城市道路的水损害是由于路面排水系统不全面、压实度不足和路面离析三种情况造成。而住宅小区道路由于地下管线系统较为复杂,因此对于排水系统要求更为严格。
2.2裂缝。
2.2.1裂缝的产生会使水份不断从其中通过渗入至基层,日复一日的渗透侵蚀使基层不断软化,最终导致路面承载能力下降,造成路面破坏。
2.2.2裂缝分为横向和纵向裂缝,横向裂缝一般是由于车辆严重超载造成;而纵向裂缝多发生于路面不均匀沉降的半填半挖路基处。一般小区车辆多为小型载客车辆,严重超载的情况可以忽略不计,因此横向裂缝问题基本不多。小区道路由于前期建造房屋主体时开挖范围较大,后期又有管线埋设开挖等情况,经常有大范围回填土,因而路基不均匀沉降造成纵向裂缝的问题比较突出。
2.3车辙。
车辙变形是由于在长期反复的行车荷载作用下,造成的的永久性带状凹槽。虽然小区道路无大荷载,但是由于如今小区多为高层建筑,住户较多,而且现在人民生活水平提高,车辆占有率明显增多。因此,小区每日的车流量较大,加之一般小区道路质量标准明显低于正常沥青公路标准。一旦进入夏季高温,道路在众多因素影响下,变形现象尤为明显。
2.4沉陷现象。
小区一般是由群体性建筑物构成,存在大面积回填地段,一旦路基压实不足就会造成基层局部强度不够。在长期雨水渗透和反复行车荷载的双重作用下,造成不均匀沉降导致沉陷。
2.5松散及剥落。
松散及剥落问题属于施工质量问题。在实际施工过程中如果沥青用量较少、选用粘结力比较差的沥青,或者在铺撒过程中不均匀铺撒等情况均会造成松散现象。而剥落问题一般是由于在沥青混合料中参入中兴或酸性石料,导致粘附力不足而造成的。总体上讲松散和剥落均是由沥青粘结力不足造成的。
3. 针对各类破坏形式采取的预防措施与方法
3.1水损害因素是小区沥青路面破坏的主要形式之一,由于工程地处江南地区年降水量较大,因此必须要优化小区的排水设计,合理布局。防止在雨季到来时影响小区雨污水排放造成道路严重积水,从而导致水土流失,道路塌陷。同时,可以合理加强路面防水设计。
3.2针对小区沥青路面由于路基不均匀沉降出现的裂缝以及沉陷问题,应当在回填土时检验填料的含水率,选择水稳定性好、压缩性小的材料。采取分段分层填土,进行分层夯压密实,尽可能保证路基稳定性和强度。
3.3对于车辙问题,一般厚的沥青面层反而更容易产生车辙,因此应当减薄路面的厚度,并采用具有高低温性能抗老化性能强的优质沥青。
3.4松散及剥落问题总体由于是沥青的粘结力不足问题造成的,因此在摊铺过程中因选用含蜡性低、高粘度的优质沥青,沥青用量不宜过少;选用耐磨性强、表面粗糙、与沥青粘附性能好的骨料,若选用的骨料呈酸性,则需要增添一定数量的抗剥落剂。
3.5在实际施工过程中,要加强施工管理,提高施工控制的科学性,合理安排施工工期。现场材料进场要严格把关,进行抽样检测试验;对基层处理、填挖结合处等重点部位设置监控点,定期监测沉降状况。
4. 道路病害出现后修补措施
对于已经出现的道路早期破坏,要及时采取相应的修补措施,使对道路的行车安全与使用性能的影响得到有效降低。
4.1车辙的维修。
小区沥青路面车辙现象一般都是由于车荷载、基层强度不够或水稳性能不好造成的,因此针对行车荷载造成的车辙现象,应先使用切削或铣刨的方法将出现车辙的面层清除,然后再采用SBS改性沥青单混合料或聚乙烯改性沥青混合料重新铺设沥青面层修补车辙。如果是因为一开始制作的基层强度不足或由于水稳性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙:应先将面层和基层完全挖除,重新制作可靠的基层,然后再重新摊铺沥青面层。
4.2裂缝的修补。
对于处理沥青路面产生的裂缝一般有两类处理方式:
4.2.1如果是宽度小于2mm,可以在高温季节全部或大部分自行愈合的轻微裂缝,可不采取处理措施。
4.2.2如果是在高温季节肯定不能愈合的细小裂缝,应该要及时采取维修措施,以控制裂缝的进一步扩大,防止出现路面早期破坏,从而提高公路使用效率。
4.2.2.1对于一般细小裂缝可采用灌油修补法来修补。具体采取的方法;
(1)利用空压机等工具将纵横裂缝处清扫干净。
(2)用液化气将缝壁加热至粘性状态后,将沥青或沥青砂浆喷抹到缝中,再均匀铺撒一层3mm左右的干燥洁净石屑或粗砂层加以保护。
(3)最后使用轻型压路机将矿料碾压平整。
如果是细小的裂缝,则要预先用盘式铣刀进行扩宽,再按上述方法做处理,并且沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。
4.2.2.2对开裂比较大的沥青路面的修补,可以采取以下方法:
(1)先把裂缝的旧迹凿掉,形成V形槽。
(2)使用用空压机吹除V形槽中及其周围的松动部分和尘土等杂物。
(3)通过挤压枪把已经拌和均匀的修补材料灌入裂缝中,使之饱满;待修补材料凝固后约一天后即可开放交通。
此外,如果由于土基、基层强度不足或路基翻浆等情况引起的严重龟裂,应先处治好基层土基再重新制作面层。
4.3沉陷现象的处理
如果是由于建筑物自身自然沉降,而发生不均匀沉陷,但基层较为密实、稳定的,可采用沥青或细粒式沥青混合料就面层进行填补修理;如果是由于由于回填土碾压不实造成的沉陷,应先加铺基层、重新压实处理制作可靠基层,然后再做面层;当基层的回填土含水量及孔隙较大时,应采取换土处理,宜用级配合理的碎石土、中粗砂等材料替换。
4.4松散及剥落的维修。
4.4.1如果是由于使用了酸性石料而造成的沥青与石料的松散现象,应当先挖除松散的部分,再使用不含酸性石料的矿料重新制作面层。
4.4.2如果是由于沥青面层与上封层之间粘结不好引起的剥落现象,应先清除已脱落和已松动的部分,再重新做上封层。如果是沥青面层层间产生脱皮,应将脱落及松动部分清除,然后在下层沥青面上涂刷粘结沥青,最后重行制作沥青面层。
5. 结束语
关键词:公路;沥青路面;车辙病害;措施
一、公路沥青路面车辙病害的简要概述
当前,我国经济飞速发展,交通工程也有了很大的发展进步,现今高等级道路绝大部分为沥青路面,致使其出现严重的车辙损坏,且运行初期出现的早期车辙问题大有愈演愈烈的趋势。相当多的沥青路面在运行前几年内,甚至几个月就出现了程度不一的车辙损害,导致了严重的经济浪费。车辙的出现很明显地降低了车辆行驶的舒适及安全性,影响了道路的使用感受,减短了道路的使用周期。因此,降低沥青路面的车辙损坏是个刻不容缓的研究课题。一直以来,全世界范围内每年都有许多道路工作者将科研经费用于沥青道路车辙问题调查研究。大量研究结果表明提高沥青混合料的高温稳定性能,可以有效地预防沥青路面车辙的产生。沥青道路的车辙病害一般从路面材料与路面结构两个方面来缓解,而世界各国对路面车辙的研究,大多偏向于材料方面,对结构因素的研究较少,甚至处于淡化状态。但有研究表明,路面结构因素对于提高沥青路面结构的抗车辙性能具有很大作用,必须加以重视,总结出具有较好抗车辙性能的沥青路面结构组合。在沥青路面工程中,有了较好的路面材料和结构,还需要科学合理的评价方法来评估不同材料及结构组合的抗车辙性能,才能准确比较各自的抗车辙性能。所以评价沥青路面抗车辙性能的方法也是一个重要的研究方向。
二、公路沥青路面车辙病害成因分析
1、我国半刚性基层十分普及,导致我国沥青道路的车辙几乎都发生在面层。而在高等级公路的三个面层中,中面层是最易发生车辙的层位。有研究针对路面结构因素对车辙深度的影响规律进行探究发现,沥青路面车辙变形大部分来源于中面层的流动变形,约占总车辙变形的60%。而中面层的流动变形是在外界温度和外力荷载等综合作用下所导致,利用有限元进行计算,结果表明在模拟真实道路所处的多种不同车辆荷载和温度应力组合工况下,剪应力最大、分布最集中的区域均是中面层;而中面层位于下面层之上,吸收热量更多,又被上面层所覆盖,吸收的热量相对于上面层不易释放,积累的热量最多,因此出现车辙的概率最大。
2、老路车辙严重路段主要集中在烟墩和骆驼圈子纵坡较大路段,车辙深度达到了4cm-7cm,部分路段车辙深度多为1cm-3cm,大部分路段未出现车辙。因此,对于纵坡较大路段,作用时间增长是形成车辙的重要原因。
3、温度因素。气候条件主要包括气温、日照、风、雨等,但是对路面影响最大的是温度因素。在我国南方气候炎热,白天时间长,温度较高,路面车辙现象就比较严重,而在我国北方相应的车辙现象就比南方好一点,特别是冬季温度低,降水少,有利于道路的保护。
4、铺设施工因素。路面基层。路面基层分为无机结合料稳定基层和碎、砾石基层。起稳定路面的作用。路面基层,是在路基表面上用单一材料按照一定的技术措施分层铺筑而成的,其材料与质量的好坏直接影响路面的质量和使用性能。若采用刚性基层,高温稳定性和抗剪切能力就较强。另外如果施工时没有充分压实或者料温不够的话,导致沥青面层压实不足,在通车后的第一个高温季节极易产生车辙。
二、公路沥青路面车辙病害的防治措施
1、调整混合料的矿料级配。现行密实型连续密级配沥青混合料,集料的嵌挤作用比较差,高温抗车辙能力不足,建议对原有沥青混合料的级配进行优化调整,减少公称最大粒径附近粗集料用量,并减少0.6mm以下部分细料的用量,使中等粒径集料较多,形成“S”型嵌挤密实型级配曲线,提高抗车辙性能。改善矿料级配不应只注重上面层,对下面层必须同样引起重视。同时设计过程中可以考虑采用SMA、SAC等抗车辙性能较强的混合料结构。
2、控制沥青用量和改善沥青性能,公路路面出现车辙,沥青用量偏大是重要原因,因此,在改建或大中修过程中,应严格控制沥青用量,对于部分地域夏季气温较高的地区,沥青用量应在最佳沥青用量的基础上减少0.2%~0.3%。同时可以通过改善沥青性能提高沥青的抗车辙性能,尽量采用稠度和粘度较高,高温性能好的沥青,可以采用70#或50#沥青。在超载车辆多、气温高、纵坡较大的上坡路段可采用改性沥青,比较典型的是在基质沥青中添加SBS改性剂,SBS是苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物,它独特的结构使沥青的韧性提高、软化点上升、渗透性降低、高温下的流动倾向减弱,还能提高沥青的刚性、拉伸强度、延性以及回弹性,进而提高沥青混凝土路面的抗车辙性能。
3、掺加抗车辙剂等外掺剂,掺加抗车辙剂是提高路面抗车辙性能的有效措施,在我国常用的抗车辙剂主要分为聚合物类和岩沥青为代表的天然沥青类两种。聚合物类的常用产品有法国的PR、德国的DOMIX和Duroflex、国内的有交通运输部公路科学研究院的RA抗车辙剂等,天然沥青类有岩沥青、湖沥青等。聚合物类抗车辙剂中含有的聚合物纤维在高温状态下熔融,可在沥青中起到加筋的作用,增强了沥青的稠度,降低了沥青对温度的敏感性,提高了沥青的弹性恢复性能指标,使得沥青混合料的韧性增强,高温抗车辙性能得到显著提高但由于其与基质沥青发生的不是化学反应,与基质沥青的相容性较差,故低温性能和抗水损害性能不足。岩沥青类抗车辙剂含有大量的极性键,使得它与矿物石料表面的吸附力增强,显著增加了沥青与集料的结合,又由于岩沥青与基质沥青天然的相容性和自身的高温稳定性(高软化点低针入度),使得基质沥青的韧性也得到了很大提高,所以表现出来的是高温抗车辙性能,抗水损害性能和疲劳性能都得到了大幅度的提高。
4、当沥青路面的上、中面层结构出现模量组合不甚合理时,上面层非常容易出现由于沥青混合料的侧向流动导致的失稳变形,随着变形量的逐渐积累也就出现了失稳型车辙。从沥青路面结构的角度出发,改善实际沥青道路整体抗车辙性能的关键手段是:强化中面层的材料设计,使其具有较好的抗车辙性能,与此同时,比较、分析、优化整体面层的结构组合,保证各层材料的模量连续,不出现大的间断变化。
随着沥青路面研究的深入,许多更加经济、环保、可持续的方法被用来提高沥青路面的抗车辙性能。国外一些沥青道路应用研究较广的国家,尤其是美国,为解决越来越多报废轮胎的堆积以及重复利用老旧沥青路面中的沥青混合料,已经开始研究把再生沥青混合料(RAP)和橡胶颗粒加入到新的热拌沥青混合料中。通过大量的试验应用,表明这些混合的沥青混合料吸收了橡胶沥青混合料的优点以及旧沥青混合料模量较高的特点,可以有效地改善混合后沥青混合料的抗车辙性能。
结束语
综上所述,车辙是目前重载交通公路的最典型病害,对路面的使用性能和行车安全影响较大,提高沥青道路的抗车辙性能可以从沥青路面材料和路面结构组合两个方面来着手,不同措施对抗车辙性能的改善程度并不相同,需要进行比较找寻经济有效的方式。只有这样,才能更好地促进我国交通事业的发展。
参考文献
[1]孙建波.沥青路面结构抗车辙的研究[J].黑龙江科技信息,2015(11):313-315.