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建筑设计论文:沥青路面养护设计新理念探讨


所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:37:21  更新时间:2011-02-26 14:37:21

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  沥青路面养护设计新理念探讨
  叶长洲
  北海市市政工程设计院广西北海536000
  摘要:本文借鉴目前国内外关于公路沥青路面养护技术研究的最新成果和最新理念,分析了沥青路面养护工作的特点,对路面病害机理分析,治理范围、深度及层位的确定,养护设计中做到定性、定量,以及科学的制定病害治理方案及未来路面养护建议,都有十分重要的现实意义,希望能对全面提高沥青路面养护质量,延长路面使用寿命起到积极的作用。
  关键词:沥青路面养护设计新理念探讨
  一、前言
  近年来,得益于政府的积极投资政策和交通基础设施建设力度,我国公路建设发展迅猛。截至2007年底,我国公路通车总里程达357.3万公里,其中高速公路5.36万公里,沥青路面占90%左右,水泥路面占10%左右。与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝,行车舒适,噪音低,养护简便等优点。鉴于此,大中城市道路也往往大量采用沥青路面,沥青路面已成为新建、改建道路的主要路面类型。然而,沥青路面又存在温度敏感性较高的缺点:夏季强度下降,若控制不好会使路面发软、泛油或推移剪裂破坏;低温时沥青材料变脆可能引起路面开裂。如何做好沥青路面养护工程设计,不断提高路面使用性能和耐久性,一直是我们路面技术研究人员研究的主要课题。
  二、沥青路面早期损坏原因分析
  虽然人们对路面铺筑质量越来越重视,沥青路面层越来越厚,施工工艺和施工质量控制也越来越严格,但由于道路交通量日益增大,车辆日益大型化且严重超载,公路路面面临严重考验,许多高等级公路沥青路面建成通车不久就发生了较为严重的早期破损现象,如坑槽、车辙、拥包等。
  至于造成上述损坏的原因,内外因素兼有,比较复杂,既和公路建设、管理有关,也和路面结构设计、施工质量控制以及原材料选用有关,同时与运营期的合理养护措施、交通荷载以及自然环境作用有关。目前公认的公路沥青路面早期损坏原因主要有以下几个方面:
  一是水损害。当路面积水渗入抗滑表层以下而又不能及时排出时,在行车荷载的作用下,渗入抗滑表层以下的积水就形成压力水,反复冲刷,使石料表面的沥青膜脱落,继而产生松散和坑槽。
  二是超载运输。现在,交通量的增长远远大于预期增长率,而且重车的比重也在不断增加,超载车辆更是沥青路面的杀手。据调查,最重车载大于100吨,其轴载超过300KN,远远超过设计轴载,再加上积水的冲刷作用,路面损害就更加严重。
  三是施工质量差异。由于工程项目实行分段招标,各承包商和监理的项目管理水平往往高低不一,施工过程中对施工工艺和质量的控制亦参差不齐。虽然设计标准是相同的,业主的要求也是一样的,但在相同的气候和交通量情况下,那些施工质量差的路段很快就会出现病害。
  所有这些都对沥青路面养护工程设计工作提出了新挑战。
  三、沥青路面养护设计全寿命周期理念
  然而,目前国内在沥青路面养护设计理论上还存在比较大的问题,一是对路面损害的认识不够全面;二是对路面使用性能与路面力学分析结果之间缺少明确、定量的分析;三是设计理论不能为路面结构组合设计提供明确的指导;四是对环境因素考虑比较少,有关材料设计与结构设计实行的是双轨制,结构设计和材料设计联系不紧密;五是不能控制高轮压下的局部损坏,以及对经济问题的考虑等。所以,在沥青路面养护设计工作中,我们技术人员必须根据科学发展观和建立节约型社会的要求,在沥青路面养护设计过程中牢固树立全寿命周期成本新理念。
  (一)沥青路面病害调查对象的“发展性”
  任何事物都是发展的,我们要以发展的眼光去发现和观察身边的事物。由于从设计到施工往往要经过一段较长时间,结果在设计阶段的病害调查时发现的一处小面积轻微网状裂缝,待到施工阶段就有可能发展成面积较大的网状裂缝并伴有唧浆和沉陷,甚至恶化成松散和坑槽;在设计阶段的病害调查时发现的一条灌缝胶局部脱落的横向裂缝,待到施工阶段就有可能发展成伴有啃边、唧浆的网状裂缝,甚至会有沉陷、松散或坑槽的出现。
  这就要求我们在进行病害调查时要注意观察、善于分析、及时总结:一个冒浆点、一处灌缝胶的脱落、一片明显的跑砂点、一段轻微的车辙,都是路面病害发展的预兆,都是我们应该发现并记录的重要信息。这对今后病害治理方案的比选和工程数量的确定都具有重要意义。
  (二)沥青路面病害治理方案的“前瞻性”
  在进行治理方案的比选时,应具有一定的“前瞻性”:不应仅仅局限于病害调查时所记录的路表状况等表观现象,应充分考虑到沥青路面病害调查对象的“发展性”。我们可以结合路面强度等性能指标的检测数据,对其可能的发展进行综合分析,对路面状况的发展趋势做出短期的预测,从而使治理方案更接近实际施工时的路面状况。
  (三)沥青路面病害治理方案的“可行性”
  沥青路面病害治理方案的确定还应本着“彻底根除、从重从严”原则进行,治理范围“宁大勿小”,治理深度“宁深勿浅”,否则达不到根治的效果:(1)二次挖补的范围应大于前一次挖补的范围;(2)相邻的挖补边界应搭接;(3)对于罩面工程中的路面病害挖补范围不受标线制约;(4)小面积挖补的范围应保证施工机械的正常工作面;(5)相邻多处小面积挖补应连片处理,“能连则连”。
  所以,我们在制定路面治理方案时,首先应当选择对原路面病害采取挖补等方式进行彻底治理,原则上病害破坏到哪一层就处理到哪一层,不留隐患,并充分考虑病害发展规律,处理范围宜大不宜小,不留尾巴,切实保证加铺罩面处于坚实稳定的基础上,防止罩面早期破坏。同时,也要坚持一切从实际出发,根据所设计沥青公路的实际情况,尽量减少投资。
  总之,我们路面技术研究人员要以科学、求真、务实、创新的态度,秉持全寿命周期观念,博采众长,在积极消化吸收国内外一切先进成果基础上,不断深化对沥青路面养护工作的规律性认识,开展预防性养护工作,以改善道路行驶条件和服务水平,延长道路使用寿命。
  参考文献
  [1]丁小军,陈团结.对我国公路沥青混凝土路面设计现状的思考[J].公路,2010(3).
  [2]颜彬,徐世法,高金歧,高原.沥青再生技术的现状与发展[J].北京建筑工程学院学报,2005,(01).



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