【摘要】根據(jù)我國對以往瀝青路面大修的實際情況,從不進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計,大修后存在諸多問題到現(xiàn)在對瀝青碎石路面大修設(shè)計前對排水系統(tǒng)、擋墻、橋梁的問題深入地調(diào)查,在設(shè)計時精心擬定多個應(yīng)對方案等方面較全面地闡述路面大修設(shè)計的重要性。
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;破壞機(jī)理;細(xì)心設(shè)計
瀝青路面運營5-10年后,路面破壞現(xiàn)象就相當(dāng)普遍,破壞現(xiàn)象多種多樣,且輕重不一。主要病害形式有:坑槽、沉陷變形、龜裂、橫縫和不規(guī)則裂縫等。早些年,公路養(yǎng)護(hù)部門對破損路面進(jìn)行大修,基本上不做任何詳細(xì)地調(diào)查和設(shè)計,僅對路面損壞嚴(yán)重的地段做了局部的處理,治標(biāo)不治本,對路面修補(bǔ)后引起的公路縱橫斷面的變化是否滿足規(guī)范要求,沒有準(zhǔn)確細(xì)致的研究。并在此基礎(chǔ)上,對癥下藥,擬定切實可行地大修方案。在這一時期,必須克服以往對瀝青路面破壞存在的成見和許多認(rèn)識上的誤區(qū)。做到這一點必須解決以下幾方面的問題:
1.了解瀝青路面破壞的機(jī)理
隨著我國公路調(diào)查分析及試驗研究,從而查找出瀝青路面產(chǎn)生早期損壞的主要原因:
1.1半剛性基層瀝青路面
半剛性基層石灰、水泥等結(jié)合料不足、拌和不均勻、壓實不夠?qū)е禄鶎硬话褰Y(jié);部分路段的半剛性基層設(shè)計厚度偏??;有的石質(zhì)路塹路面設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理,未設(shè)整平層,造成半剛性基層下的基礎(chǔ)強(qiáng)度不均勻,導(dǎo)致路面局部損壞;瀝青面層普遍存在油石比低、孔隙率大,導(dǎo)致路面抗?jié)B性差,加劇了路面破壞、路基下沉。
1.2級配碎石基層瀝青路面
瀝青面層油石比低、孔隙率大、抗?jié)B性差、面層厚度偏薄;基層集料偏粗,級配普遍不符合規(guī)范要求;施工不規(guī)范。
1.3路面施工質(zhì)量低劣的根源
瀝青面層孔隙率大、抗?jié)B性差,材料油石比偏低,碎石粒徑偏粗、級配差,施工采用炒盤炒拌,拌和不均勻;碾壓溫度低,質(zhì)量控制不用瀝青抽提儀測油石比,而是用汽油(柴油)浸洗法測油石比,數(shù)據(jù)失真;瀝青砼和瀝青碎石未檢壓實度。半剛性基層松散,材料結(jié)合料不足或失效、材料施工配比不準(zhǔn)確、含水量不足,集料中含超尺寸顆粒,級配差;施工未用穩(wěn)定土拌合機(jī)拌和,而是采用裝載機(jī)拌和,混合料不均勻離析,碾壓層過厚。級配碎石基層路面產(chǎn)生車轍、變形、沉陷,碎石粒徑偏粗,級配差,含塑性細(xì)土;施工未按規(guī)范的級配要求摻配碎石,也未拌合均勻。級配砂礫底基層松散、整體強(qiáng)度低,含超尺寸顆粒、級配差,含泥量大;施工未按規(guī)范的級配要求摻配,碾壓層過厚。
1.4設(shè)計缺陷
半剛性基層偏薄造成了路面壽命短的后果;以容許彎沉控制半剛性基層施工質(zhì)量極易滿足容許彎沉要求,未起到控制質(zhì)量目的;石質(zhì)路塹段的半剛性基層下未設(shè)整平層,使得路床強(qiáng)度不均勻,導(dǎo)致路面部分碎裂、沉陷;設(shè)計時,級配碎石基層模量取值偏??;施工時,彎沉未起到控制質(zhì)量目的,即使碎石級配差也能滿足設(shè)計要求,為用戶留下質(zhì)量隱患;設(shè)計時,土基模量取值偏小,即使路面施工質(zhì)量低劣,路面彎沉仍極易滿足設(shè)計要求,為用戶留下質(zhì)量隱患;未對路面材料和配比進(jìn)行設(shè)計,施工時隨意性大;彎道超高段未進(jìn)行路面排水設(shè)計,路表水流會產(chǎn)生“漏斗現(xiàn)象”,水從路肩滲入路面;未考慮超載汽車對路面的影響,后果是路面會產(chǎn)生早損,或壽命達(dá)不到設(shè)計使用年限。
2.對應(yīng)瀝青路面破壞程度分級處理
老路病害如何處理:在設(shè)計之前,面臨的第一個問題是如何對老路調(diào)杳結(jié)果進(jìn)行分析處理,才能使設(shè)計成果滿足今后幾年運營的需要。根據(jù)經(jīng)驗,一般原來的病害表現(xiàn)的區(qū)域,由于處理不當(dāng)或者沒有處理,路面修補(bǔ)后,第二年就可以反映出來。所以在路面修補(bǔ)前,必須對老路的病害作出適當(dāng)?shù)奶幚?。處理有多種辦法,有灌縫、挖除重鋪等。而實際上最好的辦法就是不處理或灌縫處理,通過加鋪基層和加設(shè)土工隔柵消除和減少病害對上面層結(jié)構(gòu)的影響。對于光補(bǔ)瀝青面層的高速公路應(yīng)挖除原病害,加鋪瀝青處理后,還必須分析病害產(chǎn)生的原因,是否由于排水不暢等原因引起。
3.對路面縱橫坡度的調(diào)整
縱坡如何處理:這個問題在軟土地段比較嚴(yán)重。為了追求規(guī)范規(guī)定的縱坡長度,許多局部位置填筑高度可能達(dá)到60厘米或者更大。實際上軟土地段公路建設(shè)完成后,路面的沉降沒有停止。一般竣工一年后,測路面標(biāo)高會發(fā)現(xiàn)與設(shè)計值相去甚遠(yuǎn),已經(jīng)不存在規(guī)范的縱坡了。所以補(bǔ)強(qiáng)縱坡設(shè)計也應(yīng)該從實際出發(fā),以改善原來的行車條件為目的,可以按以下3個原則來實行:縱坡長度可以按規(guī)范要求降低一倍。對于前后坡坡差小于0.6%的,可以不設(shè)豎曲線。對于橋頭,可以按坡差0.4%直接接順即可,不受坡長限制。根據(jù)以上關(guān)于縱坡的3個原則設(shè)計,可以較好地掌握舒適度與工程量之間的平衡點。
橫坡如何處理:在路面大修設(shè)計時,往往會忽略橫坡設(shè)計,以為恢復(fù)原設(shè)計橫坡就萬事大吉,實際上在橫坡設(shè)計中大有文章,特別是光補(bǔ)瀝青面層的公路。某公路的路面大修設(shè)計,在設(shè)計時發(fā)現(xiàn)由于不均勻沉降,要恢復(fù)原有的橫坡代價較大,所以在規(guī)范允許的范圍內(nèi),從原設(shè)計橫坡2%減少到1.8%,以節(jié)約投資。由于原路拱的變形,還需要考慮橫向各點的填挖數(shù)值。所以在設(shè)計時還需將橫向各點標(biāo)高和填挖值計算出來,通過調(diào)整縱坡,做到寧挖勿填。通過解決上述的4個問題,可很好地解決大修工程中設(shè)計規(guī)范與投資控制之間的矛盾,延長公路壽命。
4.結(jié)語
路面進(jìn)行大修后,因沿路均已設(shè)置波形鋼護(hù)欄等安全保護(hù)工程,道路大修后路面標(biāo)高相應(yīng)增高,波形鋼護(hù)欄相對路面的高度降低,從而降低安全保護(hù)功能,針對此情況采取的措施是:根據(jù)路面標(biāo)高的高度,將已設(shè)置的波形鋼護(hù)欄等安保設(shè)施均相應(yīng)抬高到相同的高度或重新設(shè)計波形護(hù)欄或其它防撞設(shè)施。
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