浅谈城市沥青道路病害分析及应对措施

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
/ 2

浅谈城市沥青道路病害分析及应对措施

田晔

大连市城市交通设计研究院辽宁大连116032

摘要:沥青路面具有表面平整,坚实、无接缝、施工工期短和养护简便等优点,在城市道路中广泛被采用。但随着交通量的增长和重载超载车辆的增多,加上由于受到温度和湿度的变化以及冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,沥青路面常常出现开裂泛油、沉陷、坑槽、车辙、松散等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命使得行车不顺畅,造成路面使用年限的缩短。

关键词:城市道路;病害;应对措施

1前言

城市沥青道路病害的应对有着其自身的特殊性。该项课题的研究,将会更好地提升对城市道路病害问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化其应对工作的最终整体效果。

2概述

沥青路面具有表面平整,坚实、无接缝、施工工期短和养护简便等优点,在城市道路中广泛被采用。但随着交通量的增长和重载超载车辆的增多,加上由于受到温度和湿度的变化以及冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,沥青路面常常出现开裂泛油、沉陷、坑槽、车辙、松散等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损,缩短了沥青路面使用寿命使得行车不顺畅,造成路面使用年限的缩短。

3病害产生的原因

3.1水是引起沥青路面病害产生的直接外因

水是沥青路面早期病害引发的一个直接外因。每到春、冬季节,由于地表水的渗入,地下水位的上升,直接改变路基的湿度,使路面的强度降低,路基的承载力下降,从而导致路面病害的产生,一场大雨和几场连绵阴雨过后,路面便开始小面积的裂缝,继而出现大面积的松散、翻浆、坑槽等现象。

3.2超限超载车辆是沥青路面早期病害产生的潜在外因

道路运输车辆的超限超载是道路沥青路面早期病害产生的又一个主要外因。超限超载车辆对路面结构产生破坏造成路面网裂、变形、松散、沉陷和坑槽。

3.3路面设计、施工不合理和不规范

路面设计、施工不合理和不规范是沥青路面早期病害产生的内因。一是路面结构设计不合理,沥青面层结构选用不当,混合料类型不合理。二是路面基层(底基层)补强厚度设计不当,导致沥青面层产生早期病害,如龟裂、松散,局部沉陷等。三是路面施工不规范,材料把关不严,施工机具陈旧不配套,使得沥青混合料的配合比设计、拌和均匀性、压实度、平整度都达不到规范要求,从而导致面层松散、裂缝等病害。

3.4路面初期养护不及时、得当

沥青路面面层初期养护及时得当会延长沥青路面的使用年限,否则会缩短其使用年限。由于养护资金不足或管养体制不明确,尤其是城市中的道路交通的拥堵造成了路面基础的养护出现了很大的难度。路面积水,水沟不通,从而导致路基承载力下降,路面出现坑槽、翻浆等病害。

3.5路面频繁的管道挖掘

在城市中尤其是老城区中,早年建设中对地下管网的规划不完善,造成管线布设错综无序,一旦出现事故需要检修,必须挖开路面进行检修,造成路面整体刚度连接性降低,形成了所谓的“拉链路、排骨路”等现象。

4应对措施

4.1材料方面

选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青用量,保证沥青混合料性能优良,均可有效减少裂缝。例如面层材料集料可以选用玄武岩,玄武岩具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性等优点。利用玄武岩的优点,将其用于沥青路面面层作为集料,可以有效防止车辙、沥青面层的磨耗。

4.2设计方面

要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定的基础:选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层:在稳定度满足要求的前提下,应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。

根据交通量调查合理进行路面结构设计。沥青混凝土路面半刚性基层是主要承重结构。面层只起功能性作用,保证行车平稳、舒适,和保护基层与延长基层寿命的作用。厚沥青面层容易产生车辙。根据试验:沥青面层厚度为15cm,用80kN轮载加速加载19万次,产生的辙槽深度16mm;沥青面层厚度为6cm,相同轮载作用21万次产生的辙槽深度为9mm,这说明沥青面层厚度越厚,车辙深度随之增大。

沥青面层的厚度越厚自身的温缩裂缝也越多。影响面层温度裂缝的重要因素是沥青质量。如果沥青的含蜡量高、延度小、温度敏感强,则容易引起沥青路面的横向裂缝、车辙等结构性损坏。因此,路用沥青应选择:含蜡量小于3%,15℃延度大于100cm,残余针入度比大于55%的优质沥青。目前,我市沥青路面面层厚度一般为5~13cm。

目前,我市沥青路面设计中大都采用在半刚性基层上直接铺筑沥青混凝土的路面结构形式。例如:城市主干道沥青路面结构形式一般为:5cm中粒式沥青砼+8cm粗粒式沥青砼+40cm水泥稳定碎石。实践证明,半刚性基层材料强度高、刚度大、整体性好,适合于高等级公路和城市道路的基层。但半刚性基层在温度和湿度发生变化时,易产生规则的温缩裂缝和干缩裂缝。为此,设计在确保半刚性基层的强度和稳定的同时,应严格控制半刚性基层中的水泥含量,从而限制裂缝的数量。根据实践,水泥稳定碎石的水泥剂量作为基层时建议为4%~5%,作为底基层时建议为3%~4%。

4.3施工方面

确保压实度达到规范要求,严格按设计要求进行软基处理,提高软基处理的施工质量,严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内;半刚性基层碾压完成后。要及时养生,防止其产生裂缝反射到表面层,保护混合料的含水量不受损失;养生结束后,应立即喷洒透层油,并尽快铺筑沥青面层。

4.4养护、管理方面

严格养护管理,加强路面保洁,确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的进一步扩展。道路大修前协调各产权单位对路面下的管网进行检测,发现问题及时修理,维修后禁止对路面进行反复开挖。

4.5加强交通管理

加强交通管理,限制大型超载车通行;在夏季连续高温时段,运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过:禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。

5结束语

综上所述,加强对城市道路病害分析及应对措施的研究分析,对于其良好效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

[1]《城市道路工程设计规范》CJJ37—2012.

[2]《城镇道路路面设计规范》CJJ169—2012.

[3]《城市道路路基设计规范》CJJ194—2013.

[4]《城镇道路养护技术规范》CJJ36—2016.

[5]《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006.

[6]《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40—2004.

[7]《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20—2015.

[8]张登良,沥青路面,北京,人民交通出版社1998.

[9]郝培文,沥青路面施工与维修技术,北京,人民交通出版社2001.

[10]沙庆林,高速道路沥青路面早期破坏现象及预防,北京,人民交通出版社2001.

[11]交通部.道路技术状况平定标准JTLGH20-2007[S].北京:人民交通出版社,2007.