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沥青混凝土路面推移病害综合治理研究方法

2009-03-14

新媒体研究 2009年4期
关键词:沥青混凝土路面

吴 丽

[摘要]沥青混凝土路面病害的发现与防治是一个新课题,及时发现病害并进行处理非常重要,水泥混凝土路面的病害发展是非常迅速的,其处治费用也相当惊人,我们应该对沥青混凝土路面的施工及养护提高认识、不断摸索、积累经验、形成一套完善的沥青混凝土路面养护与施工方法。通过对沥青混凝土路面推移病害进行实地调查,分析路面推移病害产生的主要原因及治理方法。

[关键词]沥青混凝土路面 推移 病害研究

中图分类号:TU5文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0220099-01

近年来,公路建设事业蒸蒸日上,交通运输业也得到了长足的发展。由于繁重的交通运输与现有的路面设计理论形成了很大反差,现有的路面结构已难以满足目前交通运输的需要,致使沥青混凝土路面出现了严重的推移病,无论是旧路还是近年改建的新路,沥青混凝土路面的推移病害已相当严重,路况质量急剧下降,有的路段因推移产生的路侧拥包已影响到车辆的正常行驶造成不良的社会影响。在当前养护经费异常紧张的情况下,如何彻底治理沥青混凝土路面推移病害,已成为公路管养部门亟待解决的问题。

一、沥青混凝土路面推移原因分析

形成混凝土路面推移病害的原因是多种多样的,推移病害的综合处治,首先必须对产生推移病害的原因进行系统分析,路面推移病害主要由沥青混凝土路面结构、混合料的高温稳定性、路面材料、交通量等方面原因引起的。

(一)高温稳定性。夏季高温时,在停车地点、变速路段和陡坡路段上,由于车辆的起动与制动,加速与减速,路面受到很大的水平作用力,在车辆重复荷载作用下会发生变形累积。在这种情况下,若沥青混合料的高温稳定性不足,路面就会产生较大的剪切变形而形成推移。

(二)路基施工方面。公路路基施工存在严重的质量问题,这是导致质量低劣的主要原因。违规作业、盲目追求施工进度,碾压厚度严重超标,路基达不到设计密度、稳定性差,通车后不可避免地发生沉降,造成路面混凝土的断裂及破碎。

(三)各种缝隙方面的原因。胀缝施工。胀缝不按照设计施工、宽度不够,胀缝中的混凝土未彻底清理、部分路段的胀缝设置密度不够、养护差等原因,不能满足混凝土板的伸缩,造成混凝土板发生拱起。纵横施工缝。纵横缝灌缝质量差或未灌缝,或施工时采用沥青材料灌缝,沥青延伸度低,低温脆硬,与板端的粘结力差,很容易脱落。

(四)路面结构。过去由于经济方面的原因,各地区修建的大多数公路均采用了20cm石灰土底基层+20cm石灰土碎石基层+4cm沥青碎石(或+3cm沥青混凝土)面层的结构形式,这种结构对于重载、偏载交通而言,主要存在以下问题。

1.透层油功能性缺陷导致层间结合不好,容易引起路面抗剪强度不足。在半刚性基层上修筑沥青混凝土路面,虽然施工中浇洒透层油,但实践表明层间的结合效果不好,结合面是剪切薄弱面,容易引发面层沿着基层顶部整体滑动,产生路面推移。

2.结构层厚度不足,随着区域经济建设步伐的加快,交通量也随之迅猛增长,按以往的交通量预测的远景交通量与现阶段的实际交通量不符,导致路面结构层厚度偏薄,各种强度均不能满足使用要求,从而致使路面产生推移。

(五)沥青混凝土路面材料

1.细集料。为了节约建设成本,尽可能就地取材,在沥青混合料拌和施工中采用了当地的风积砂,而这种砂属于细砂,如果混合料级配设计不合理,可能造成风积砂用量过大,使沥青混合料的温度稳定性严重降低,在高温、重载作用下,易引起路面高温剪切破坏。

2.沥青。由于某些地区经济相对比较落后,公路建设受投资的制约和影响较为严重,在施工中通常采用中轻交通沥青(相当于现标准的C级沥青),标号低,且很少用改性沥青。

(六)交通量。随着国家经济的不断发展,交通量也大大增加,而且以重载、偏载车辆为主,重载大流量的交通状况是导致路面产生推移的主要外部因素。

二、推移病害综合治理措施和研究

1.在普通沥青混合料中添加聚酯纤维,浇洒透层油作为粘结层,注意施工过程控制,确保层间结合。

2.采用改性沥青混合料,在面层之间加铺钢丝网,并在基层上浇洒透层油作为粘结层,在面层上设置改性沥青薄层罩面作为上封层。同时,为提高沥青混合料的温度稳定性,在沥青混合料中添加1%-2%的水泥,并加强每道工序的工艺控制和质量管理。

(1)纤维沥青混凝土路面。为了比较纤维沥青混合料和普通混合料之间的性能差异,研究中选择AC-16型混合料,室内确定的目标配合比为:碎石1:碎石2:石屑:砂:矿粉=40:18:24:12:6。经过生产配合比设计,确定出热料仓配合比为:5号:4号:3号:2号:1号:矿粉=22:18:14:13:27:6。

(2)施工控制。钢丝网加筋沥青混凝土路面施工控制,重点应严格保证钢丝网的铺设质量和固定效果,一旦钢丝网出现活动,其加筋效果将大大降低。沥青混凝土路面推移病害初期的表现为在推移面不规则的月牙形裂缝,在行车荷载的反复作用,裂缝由小变大,同时在车辆荷载的反复作用下推挤,内侧越来越薄,甚至裸屏基层;外侧越厚,形成拥包,影响行车质量,降低公路服务水平。

3.对板底脱空进行压浆处治。沥青混凝土路面板压浆技术是预防沥青混凝土路面早期破坏的一种有效的养护手段。根据板的损坏程度有针对性地制定钻孔方案。对与脱空程度较严重的一般应钻5个孔,四个角各1个孔,中间钻1个孔,除1孔作为注浆孔外,其余均作为排气、排渣孔。如果其余4个孔中有个别孔未出浆,也应进行注浆。一般脱空板只需钻3个孔即可,至于有轻微裂缝的板应多钻,一般为5~6个孔,钻孔位置应距离板的自由边缝和裂缝不得大于30厘米。

钻孔后可根据现状的情况,确定压浆孔、压浆顺序,压浆时应均匀着压,密切观察压力表,若发现灰浆溢出,应立即用木塞塞紧,10分钟后拔出,此孔不再进行压浆了。如果发现压浆机达到1.5MPa或水泥浆从出浆孔、边缘及裂缝中溢出,压力再也上不去了,板的周边发生松动,可自动停机,视为已满。压浆材料为水泥、粉煤灰及膨胀剂三种材料的混合料,其配合比为1:0.7:0.07,水灰比为0.5,拌和时先将水泥与粉煤灰干拌两遍,然后加水,膨胀剂最后放入以防止稠度太大。水泥粉煤灰的含水量不宜太大,太大易发生离析,在其表面形成一层水膜。但也不宜太稠,若在储料筒内灰浆一旦发生离析,应立即停止压浆并查找原因,解决后才能继续压浆。每工作日需制作灰浆试块3块,试模应采用三联带底砂浆试模,试块养护7天(正常养护6天、保水1天),抗压强度不得低于3MPa,否则视为不合格。

三、总结

综合分析沥青混凝土路面推移病害的成因,采用上述几种主要措施后,使路面推移病害得到了有效预防与遏制,防止了路面病害在短时间内的恶化,延长路面使用寿命,节约养护费用,确保行车安全和良好的路用性能。同时使路面具有较好的服务水平,缩短行车时间,降低车辆汽油消耗,减少车辆磨损,提高道路的通行能力,降低车辆的运营成本。与普通处理方法相比。

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