沥青混凝土路面病害成因分析及处理措施探讨
所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:49:21 更新时间:2022-04-07 15:15:58
摘要:结合杭徽高速公路在原有杭昱一级公路上改建的工程实际,根据老路面调查的实际情况,对沥青混凝土老路面的病害成因进行分析并结合实际进行处理,所得结论对沥青混凝土路面病害的处理提供参考
关键词:沥青混凝土,路面病害,成因分析,处理措施
杭徽高速公路汪家埠至昌化段工程利用原有的杭昱一级公路进行改建,根据“公路工程技术标准”有关老路合理利用的原则进行设计。在路面施工前,需对原有一级公路沥青混凝土路面进行病害处理。
老路面病害处理的成败对新建的沥青混凝土路面质量起着至关重要的作用。若不处理彻底,将使原沥青混凝土路面与新加铺层之间存在薄弱点,在车辆的反复作用下,就会使沥青混凝土面层产生破坏,出现坑洞、碎裂、松散等路面早期破损,影响其使用寿命。根据施工体会现将沥青混凝土路面病害成因及处理措施表述如下:
1纵、横向裂缝
1.1原因分析
1.1.1半填半挖路段路基沉降不一造成基层开裂,反射到面层形成纵缝。
1.1.2前后摊铺幅结合不紧密而形成纵缝。
1.1.3半刚性基层收缩裂缝形成的反射裂缝。
1.1.4道路运营期间内,桥梁、涵洞或通道两侧的路基填土产生不均匀沉降。
1.1.5填挖交界路段路基填土的差异性沉降。
1.2治理措施
1.2.1对于细裂缝(2~5mm)使用改性乳化沥青灌缝。对于大于5mm的粗裂缝选用SBS改性热沥青灌缝,灌缝前用空压机吹去尘土后,清除缝内、缝边碎石、垃圾,除去已松动的裂缝边缘,并确保缝内干燥,灌缝后用粗砂或3~5mm石屑填入缝中并捣实,将溢出缝外的沥青及石屑、砂等清除。(若缝内无法干燥始终潮湿时采用乳化沥青细料填缝)。
1.2.2对于因土基、路面基层的病害或强度不足引起的裂缝采用冲击钻至原地面线后,对于有裂缝地段使用灌浆机灌注M10水泥砂浆(灌浆压力不小于0.5Mpa),将纵、横向裂缝弥补,而后将基层与地面按要求补好并压平。
1.2.3若纵、横向裂缝宽度大于10mm;或以群组形式出现(独立的裂缝间距小于10米时视为群组裂缝),则依照现场实际情况参照图纸和病害领导小组意见进行凿除,整平并压实开挖的槽底;槽底等灌缝采用乳化沥青;槽底基层顶面铺设双面浸渍沥青的无纺土工布;上、下槽采用厚9cm粗粒沥青混凝土(AC-25C型)一次性回填与压实。
2网状裂缝
2.1原因分析
2.1.1路面结构中夹有软弱层。
2.1.2沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝形成。
2.1.3局部路面基层强度不足,在损坏初期形成网裂,日后裂缝逐渐扩展缝距缩小。
2.2治理措施
2.2.1如由于路面结构中有软弱层或由于沥青厚度不足时,采用铣刨网裂的面层后重铺沥青面层来处理。
2.2.2当基层松散破坏严重,整体性差丧失功能时,可根据实际情况将基层部分或全部凿除。并清理扫平上、下槽面,对裂缝采用乳化沥青进行灌缝,槽底基层顶面铺设双面浸渍沥青的无纺土工布;上、下槽采用厚9cm粗粒沥青混凝土(AC-25C型)一次性回填与压实。
3翻浆
3.1原因分析
3..1.1个别基层用料细料过多,或拌和不均匀,由于其水稳定性差,遇水后软化,在行车作用下浆水上冒。
3.1.2一些路堑段地下水位较高,浸入软化地基。
3.1.3沥青面层厚度较薄,空隙率较大,未采用结构层内排水措施,导致雨水下渗增多,加速翻浆的形成。
3.2治理措施
3.2.1优化路面排水措施,边沟下设置盲沟,避免路面积水和降低地下水位。
3.2.2将面层、基层开挖,铺筑水稳性好的级配碎石做基层,基层顶面铺设双面浸渍沥青的无纺土工布;上、下槽采用厚9cm粗粒沥青混凝土(AC-25C型)一次性回填与压实。并做好排除路面结构层内积水的措施。
4车辙
4.1原因分析
4.1.1因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙。
4.1.2局部路段沥青混凝土未充分压实,在车辆荷载的反复作用下,轮迹处被进一步压密,而出现下陷。
4.1.3基层或下卧层软弱,或未充分压实,在车辆的反复作用下,继续压密,或产生剪切破坏。
4.2治理措施
4.2.1沿车辙轮廓线将面层凿去或用机械铣刨一定深度(1~2cm),槽壁与槽底垂直,并将凹陷内发原面层凿毛,清扫干净后,涂刷0.6kg/平方米粘层乳化沥青,用与原面层相同的材料修补,并充分压实,与路面接平。
4.2.2若因基层强度不足,水稳性不好引起车辙时,挖除基层重新铺筑,基层采用早期强度较高的水泥稳定碎石修筑。
4.2.3因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷,若土基和基层已经密实稳定,不再继续下沉,可只修补面层。大多数沉陷也是由网裂和车辙演变,并根据路面的破损状况分别采取下列处治措施:路面略有下沉,无破损或仅有少量轻微裂缝,可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青,再用沥青混合料将沉陷部分填补,并压实平整;因路基沉陷导致路面破损严重,面层已松动、脱落形成坑槽的,应按照坑槽的维修方法予以处治。
因土基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷,应处治好基层后再重做面层。
另外,桥涵台背因填土不实出现不均匀沉降的,可视情况选择:挖除沥青面层,在沉陷的部分加铺基层后重做面层;对于台背填土密实度不够的,重新作压实处理,台背死角处的压实宜采用夯实机械;对含水量和孔隙比均较大的软基或含有有机物质的粘性土层,宜采取换土处理,换土深度应视软层厚度而定。换填材料首先应选择强度高、透水性好的材料,如碎石土、中粗砂及强度较高的工业废渣,且要求级配合理;采用灌浆机灌注M10水泥砂浆加固处理。
5坑槽
5.1原因分析
5.1.1面层厚度不够,沥青混合料粘结力不佳,碾压不密实,在雨水和行车作用下,面层材料日益松散,开裂,逐步形成坑槽。
5.1.2摊铺时沥青层间有杂物,上下层不能有效粘结。
5.1.3养护不及时,路面被机械刮铲受损时,应及时修补以免病害扩散。
5.2治理措施
5.2.1将修补范围的面层刨去,槽壁与槽底垂直,槽底清扫干净后,0.6kg/平方米粘层乳化沥青。使用与原路级配基本相同的沥青混合料填入槽内,摊铺平整,压实铺平,摊铺面层采用机械压实。
5.2.2对于因土基、路面基层的病害或强度不足引起的坑槽采用凿除出现病害的路面面层及松散破坏的基层,根据实际情况确定凿除厚度,整平并压实开挖的槽底,槽底基层顶面铺设双面浸渍沥青的无纺土工布,上、下槽采用厚9cm粗粒沥青混凝土(AC-25C型)一次性回填与压实,开挖面及修补形状应呈矩形“圆洞方补、斜洞正补”。
6水损害
6.1原因分析:
6.1.1沥青层孔隙较多,渗水严重。
6.1.2路面排水不畅,路面积水。
6.1.3排水设施不完善,不能及时将路表水和结构层内的水排出路外。
6.1.4没有防止中央分隔带的渗水流入结构层。
6.1.5高速、重车的反复作用产生的动水压力是外在因素。
6.2治理措施
6.2.1必须将损坏部位的整个沥青面层挖除。若基层已损坏,也需挖除,然后按要求进行路面结构修复。
6.2.2增加中央分隔带纵向渗沟、横向渗沟,超高段纵向流水槽、集水井,以及土路肩纵、横向排水来完善和优化各类路基路面排水系统。
7在老路面病害处理的过程中要遵循以下工作要点和顺序:
根据老路面沿线已经完成的病害调查结果组织施工→施工前采用数码摄像记录和文字描述建立病害档案,要求一处一档→结合设计和本合同段病害处理方案落实施工(需要现场确认和调整处理方案时应及时与领导小组协调),处理过程中跟踪记录各环节→严格按照要求认真、彻底将病害处理完毕后仍需经常性进行记录。
8结论
该路段处理后,经过将近两年时间的运行,总体情况良好,未出现反射性的病害,达到了预期的目标。