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文档简介
《公路路基路面养护技术》
2013.8我国公路发展的现状截至2011年底我国高速公路总里程达8.5万公里。
》。“十二五”末,我国国家高速公路网将基本建成,高速公路总里程达到10.8万公里。重点建设国家高速公路,实施国省道改造,继续推进农村公路建设。公路网规模进一步扩大,技术质量明显提升,公路总里程达到450万公里,二级及以上公路里程达到65万公里,国省道总体技术状况达到良等水平,农村公路总里程达到390万公里。
高速公路建设迅速发展,2008年初取得阶段性成果——基本完成了总长约3.5万公里的“五纵七横”国道主干线,提前13年完成规划目标。
公路网的结构性矛盾,公路基础设施的数量不足和质量不高的矛盾仍是公路建设发展的主要矛盾。
建设成就越大,养护任务越重。我国已有5万多公里的高速公路,再过10多年的时间,我们的高速公路通车里程就要接近世界第一。
大修的规模大。按照10年一大修计算,每年就有6000到7000公里的高速公路需要大修,大修的规模达到甚至超过目前高速公路在建的规模。国家“7918”高速公路网,总里程10万km7条放射线9条纵线18条横线湖北省“552”骨架公路网,总里程6040km湖北省公路建设远景规划中国高速公路里程世界第二在2010年底,全国公路通车总里程达到398.4万公里,从改革开放之初的世界第7位跃居第2位;高速公路从无到有达7.4万公里,居世界第2位。但高速公路尽管总里程很多,但总体通过能力还不如发达国家。一条高速公路有几条车道,像美国12条车道的都有,我国基本上就是4车道的。总体而言,车道数远远不如发达国家,包括欧洲、日本,他们的车道都是很多的。湖北省高速公路总里程高速公路建成里程已达3673公里,位列第6位。公路养护任务重在我国公路事业迅速发展的过程中,也伴随而来的问题,交通及气候条件对公路路面使用性能也提出了更高的要求。一方面行驶车辆的重载、超载现象,同时高等级公路上渠化交通加重了车辆轴载对路面的破坏;另一方面,我国多数地区路面经受着气候条件变化的考验。道路交通量日益增大,车辆大型化且超载严重,使公路路面面临严重考验,一些高等级公路沥青路面建成通车不久,由于不适应交通快速发展的需要,发生了较为严重的早期损坏。路面的早期损坏直接对车辆的行驶速度、承载能力、行车舒适、交通安全以及环境保护等造成较大的影响。因此路面的养护维修就成为保证其服务质量和使用寿命的重要手段。高速公路养护的内容公路养护技术规范
《公路养护技术规范》(JTJ073-96)发布实施以来,对提高我国公路养护工作质量起到了积极作用。但随着我国公路事业的迅速发展,特别是高速公路里程的不断增长,国内外“四新”科技成果不断研发,先进养护技术、养护机械的不断应用,原规范的部分内容和技术指标已不能适应我国公路养护事业的发展需要。为此,交通部于2004年4月下达修订任务(厅公路字〔2004〕165号),由浙江省公路管理局为主编单位,交通部公路科学研究院、上海市公路管理处、山东、陕西、辽宁、湖南省公路管理局为参编单位,共同组成《公路养护技术规范》编写组,对原规范进行全面修订。
一、编制背景
在规范编制过程中,编写组进行了广泛的调查研究,查阅了大量有关公路养护方面的文件资料,征求了各地交通主管部门及有关单位的意见,充分考虑与其他相关标准、规范的协调一致,配合相关法规的实施和标准化改革工作,围绕畅通、安全、环保等基本要素,贯彻突出重点、注重结果、简化过程、强化标准的原则,采纳和吸取了先进技术和经验,结合我国目前的公路养护技术状况,在《公路养护技术规范》(JTJ073-96)基础上,经反复修改,最终形成本规范。
二、主要特点
新的《公路养护技术规范》的特点:一是涉及的内容广泛,几乎涵盖了公路养护方面的全部内容;二是规范只讲要求、标准,不讲具体操作和做法,这也是与原规范(96版)的最大区别;三是吸收了目前在公路养护工作中各地已经应用成熟的技术和经验;四是对规范的大部分条文编制了条文说明,对规范章节中尚未说清楚的要求在“条文说明”中加以较为详细的阐述,便于公路养护工作者运用,这也是与原规范(96版)的区别之一;五是增加了术语、符号一章,对一些常用的工程术语和词谓作出恰当的解释,以便公路养护工作人员掌握和运用,并对部分主要的工程符号做出注释。三、贯彻新规范应把握的几个问题
(一)具有里程碑的意义(二)具有很强的指导规范性作用在结构上突出了规范的强制性、导向性要求;在条文的阐述上层次分明、简明扼要;在词语的使用上更加谨慎、严谨。(三)规范的内容作了分解(四)养护工程的分类体现了预防性养护的内容
四、主要内容
第一章总则
重点导读本章阐述了编制公路养护技术规范的目的,新规范的适用范围;提出公路养护应贯彻“预防为主、防治结合、科技兴交、科学养路”的方针;养护工程的分类按照交通部《公路养护工程管理办法》(2007年327号)的规定界定了养护工程的分类,明确了考核标准和公路养护的基本任务。
公路养护的基本任务是:
1、贯彻“预防为主、防治结合”的方针,加强预防性养护,提高公路的抗灾害能力,保持公路及其沿线设施良好的技术状况。
2、加强公路及其沿线设施的基本状况调查,及时发现和消除隐患。
3、及时修复损坏部分,保持公路及其沿线设施的良好的技术状况。
4、坚持和贯彻“科技兴交、科学养路”的方针,大力推广和运用先进的养护技术、机械装备和科学的管理方法。吸收和采用新技术、新工艺、新材料、新设备,采取科学的技术措施,不断提高公路养护工程质量,有效延长公路的使用寿命,降低路桥设施的全寿命周期成本,提高养护资金的使用效益。
5、加强公路技术改造,以适应公路交通事业的不断发展。公路养护应重视资源节约和环境保护,保护农田、保护路旁景观和各种文物古迹,推广和运用路面、桥梁、隧道等管理系统,建立数据库,并注意生产安全。
(一)主要变化
老规范的“总则”部份内容很多,有5个部份45个条目,而新规范只有9个条目,内容上做了大量的精减,突出了“规范”做为养护技术层面的有关内容,将大量养护管理方面的内容做删减,更加凸现了《公路养护技术规范》的指导作用。
(二)总则的主要内容
(1)阐明了制定本规范的目的和要求在“总则”的1.0.1和1.0.9条目中对规范编制的目的和要求做了明确。在新规范编制的过程,交通部的有关领导多次强调,新规范的编制涵盖面要广、条文要精练、以要求和标准为主,不做具体操作和做法的阐述,要编成一部综合性强、能够统一和规范公路及其沿线设施的养护技术规范。在实践中,我们也体会到公路养护的内容很多,公路分布的地域范围很大,养护的技术快速发展,很难用一本规范穷尽所有的养护技术问题。近几年来,国家已先后颁布了水泥混凝土路面养护技术、沥青路面养护技术、公路桥涵养护技术、公路隧道养护技术、公路养护安全作业等规范和规程以及公路技术状况评定标准等。现在,有许多省还编制了适应本地的养护技术标准(如有的省编制了《农村公路养护技术规范》和技术指南),所以本规范做为养护的总的指导规范,其主要的编制任务就是“统一和规范公路及其沿线设施的养护标准”。
(2)强调了两个方针
新规范在总则中强调了公路养护应贯彻“预防为主、防治结合”,“科技兴交、科学养路”这两个方针。其中“科技兴交、科学养路”的方针是新提出的方针要求,体现了公路养护要加强科技创新、提高科技含量的新要求。在“预防为主、防治结合”的方针中,也提出了要“加强预防性养护”的要求,这也是顺应了当前养护行业全面推行预防性养护,不断注重公路养护全寿命周期成本的新理念。根据两个方针的要求,新规范提出了一个公路养护配备的参考要求,其中就体现了两方针在装备技术的一些新要求,比如增加了一些预防性养护、科学的检测设备、应急抢险方面的设备配置要求。
(3)提出了两个注重的要求新规范提出了“重视资源节约和环境保护”、“注重养护生产作业安全”两个新要求,这是国家经济社会发展对我们养护行业提出的新要求。
(4)规范了适用范围、养护分类和质量标准等重要原则
适用范围更广:“各级公路”是指高速、国省道、农村公路以及技术标准上的各等级公路。养护分类更清晰:新规范的四类与老规范的四类有变化,将“改善”调整为“改建”,与《公路法》提法相一致。质量标准更明确:总则提出了按现行《公路技术状况评定标准》严格执行,变化主要是旧规范分为四个等级,新规范为五个等级;旧规范用“好路率”,新规范用公路技术状况指数MQI来表示。
规范中各类养护工程养护按其工程性质、技术复杂程度和规模大小,分为小修保养、中修工程、大修工程、改建工程等四类。具体见规范中附录B公路养护工程作业内容表公路养护工程设计,应符合现行《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的规定;公路施工时应注重社会效益,保障公路畅通。第二章术语是新增的一章,主要对一些常见的用词进行了规范性的阐述和界定。
术语滑坡:斜坡上的岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的现象。崩塌:高陡斜坡上岩体或土体在重力作用下倒塌、倾倒或坠落的现象。泥石流:挟带大量泥沙、石块的间歇性洪流。稀浆封层:用适当级配的集料、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的稀浆混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。微表处:用适当级配的集料、填料(水泥、石灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的稀浆混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。术语拱起:水泥混凝土路面在温度升高时,因胀缝不能充分发挥作用,造成板体向上隆起的现象。沉陷:由于路基的竖向变形而导致路面下沉的现象。翻浆:季节性冰冻地区,春融时路基或路面基层含水量过大,强度急剧降低,在行车作用下造成中期湿软弹簧、路面破裂、冒出泥浆等的现象。错台:接缝或裂缝处相邻面板出现垂直高差的现象。唧泥:由于路面排水不良,引起基层材料产生液化,在行车的重复作用下,因板体上下运动而产生抽吸作用,使路面下稀释的泥浆或细料从接缝或裂缝处挤出的现象。术语露骨:在行车作用下,路面被严重磨损而形成骨料裸露的现象。罩面:在原有路面上加铺一层水泥混凝土或沥青混凝土面层,以恢复路面磨耗及表层破损的措施。混凝土路面加铺层:为提高原有路面的承载能力,在其上加铺的水泥或沥青混凝土层。分离式加铺层:在原有混凝土路面上铺沥青材料或其他材料的隔离层,其上再铺筑的新混凝土面层。直接式加铺层:在经过清理的原有混凝土路面上直接铺筑的新混凝土面层。调治构造物:为引导和水流方向,使水流平顺通过桥孔并减缓水流对桥位附近河床、河岸的冲刷而修建的水工构造物。术语养护作业控制区:为公路养护维修作业所设置的交通管理区域,分为警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下流过渡区和终止区等6个区域。警告区:从作业控制区起点设置的施工标志到上游过渡区之间的路段,用以警告车辆驾驶员已经进入养护维修作业路段,按交通标志调整行车状态。警告区最小长度:保证驶入警告区的车辆差事到工作区规定的所需要的警告区路段的最短长度。上游过渡区:保证车辆平稳地从封闭车道的上游横向过渡到缓冲区旁边非封闭车道的路段。缓冲区:上游过渡区和工作区之间的路段。工作区:养护维修作业的施工操作区域。下游过渡区保证车辆平稳地从工作区旁边的车道横向过渡正常车道的路段。终止区:设置于工作区下游调整车辆行车的路段。渠化装置:警告、提醒和引导车辆和造价通过养护维修作业控制区域,隔离车流、人流与工作区的设施。
第三章路基老规范共有9节73条,新规范8节31条,内容上做了大量的删减。
重点导读
本章阐述了公路路基养护的基本要求,从路肩、边坡、排水、防护支挡工程、透水路堤、路基病害以及特殊地区路基等各方面提出要求。
路基是公路的重要的组成部分,作为路面的支承结构,是路面的基础。路基养护质量的优劣,直接影响公路的使用和服务水平。因此,规范要求,必须保证公路路基的密实度、稳定性和耐久性。路基养护应根据公路所在地区的气候特点、地理、地质条件,加强预防性养护,防治各种病害。
路基边坡养护工作中,除了传统的养护技术外,还推荐引用了种植香根草、液压喷播、客土喷播、岩质坡面喷混植生技术以及采用预应力锚索钢筋混凝土框格梁加固防护等新技术。对软土地区路基处治引用了现浇水泥混凝土薄壁筒桩、粉体喷射搅拌桩、复合载体夯扩桩等技术。
(一)只提要求和标准
删减了大量的具体操作的做法和一些教课书式的内容的表述,使“规范”更加精练。(二)内容上做了一些归并和调整
例如将路肩和边坡合并为一节,将改善调整为改建,在特殊地区路基一节中将各种路基都用一个条文提出要求,不再详细阐述各种路基的养护方法。
(三)对一些指标和要求做了调整
将路基养护要求中“日常巡查和定期检查”改为“日常巡查”,将路肩的横坡原规定的“应比路面横坡大l%~2%”改为“应略大于路面横坡”将多年冻土地区的路基养护、排水的一些指数(涎流冰的高度、改建施工长度)做了调整,更加切合实际。
(四)对养护的要求与相应的规范提出了转至的要求
在排水设施、挡土墙、局部改造等节中,与相关的“规范”提出了转至要求,保证了养护技术与相应规范的一致性,也大大节省了叙述的内容。
路基养护路基与路面共同承担车辆荷载。为了保证公路的正常使用性能,必须对路基进行周期性的、预防性的、科学合理的养护,使其经常处于良好的技术状态,不发生较大的变形和其他病害。一、路肩、排水、边坡养护二、路基常见病害三、高填方路堤四、半填半挖路基五、桥头跳车路基养护公路路基养护应符合要求:1通过日常巡查,发现病害及时处治,保持良好稳定的技术状况。2路肩无病害,边坡稳定。3排水设施无淤塞、无损坏,排水畅通。4挡土墙等附属设施良好。5加强不良地质中期边坡崩塌、滑坡、泥石流等灾(病)害的巡查、防治、抢修工作。一、路基养护的一般要求1、路肩养护路肩是指行车道外缘至路基边缘的地带,由路缘带、硬路肩和保护性土路肩组成。路肩的功能,一是保护路面;二是停置临时发生故障、事故的车辆;三是提供侧向余宽、显示行车道外侧边缘、引导视线,增加行车的安全舒适性;四是增加挖方弯道地段的视距;五是为设置交通安全设施(标志、防护栅等)或埋设地下管线及养护作业提供场地。1、路肩养护路肩日常养护路肩养护交通事故导致路肩受损公路路肩应保持平整、坚实,横坡适顺,排水顺畅。土路肩或草皮路肩的横坡应略大于路面横坡,硬路肩与路面同坡。硬路肩产生病害应参照同类型路面病害处治。路基边坡应保持平顺、坚实,遇有缺口、坍塌、高边坡碎落、侧滑等病害,应分别针对具体情况采取各种相应的加固整修措施。2.排水设施的养护路基排水的主要作用是将路基范围内的土基湿度降低到一定限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基路面具有足够的强度和稳定性。路基排水设施分为地面排水设施和地下排水设施。地面排水设施通常有边沟、截水沟、排水沟、跌水及急流槽、拦水带等;地下排水设施有暗沟、盲沟、有管渗沟、洞式渗沟及防水隔离层等。边沟截水沟排水沟3、边坡的养护边坡,包括路堑边坡和路堤边坡,其主要作用是保证路基稳定、行车安全及景观的舒适。边坡养护和维修工作的重点是保持边坡稳定性,即边坡应经常保持平顺、坚实、无裂缝。一般说来,影响边坡稳定的因素有工程地质、水文地质、地面排水条件、地貌和气候因素。路堑边坡路堤边坡边坡防护前防护后二、路基常见病害1.路基沉陷路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路基的沉陷可以有两种情况:一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出,引起路基下陷。2.边坡滑塌路基边坡滑塌可分为溜方与滑坡两种情况。溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成,指的是边坡上表面薄层土体下溜。滑坡指一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。3.石质边坡剥落剥落指风化的石质路堑边坡,在外界环境因素如降水、强风、振动等影响下,成片或块体剥落,严重时往往危及线路和行车安全。4.不良地质环境造成的路基病害在软土、膨胀土、黄土、盐渍土、多年冻土、沙漠地区及山区等环境下,路基会出现各类特有的病害,须因地制宜地采取处治措施。1.路基的沉陷路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路基的沉陷可以有两种情况:一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出,如下图a)所示。1.路基的沉陷因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足,在路基堤身内部将形成过湿的夹层,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉缩,如下图b)所示。1.路基的沉陷原天然地面为新近填土、软土、泥沼等,因承载能力不足,路基修筑前未经处理,在路基自重作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起路基下陷,如下图c)所示。2.边坡的滑塌(1)溜方溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。溜方通常指的是边坡上薄的表层土下溜。它可能是由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的,如下图所示。2.边坡的滑塌(2)滑坡滑坡是指一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动。滑坡现象主要是土体的稳定性不足而引起的,分路堤滑坡和路堑滑坡,如下图所示。2.边坡的滑塌(3)风化剥落风化剥落指风化的石质路堑边坡,在外界环境因素如降水、强风、振动等影响下,成片或块体剥落,从而危及线路和行车安全。一般多指因地形、地质原因而造成的体积较小而数量较多的风化岩石剥落,现场常用设防护网或喷射水泥浆等方法处理。2.边坡的滑塌(4)不良地质和水文条件造成的路基破坏公路通过不良地质条件(如泥石流、溶洞等)和较大自然灾害(如大暴雨)地区,均可能导致路基的大规模毁坏。在公路勘测设计过程中,应力求避开这些地区或采取相应的工程技术措施,以保证路基的安全和稳定。2003年7月13日三峡库区沙镇溪发生千将坪滑坡,致使24人失踪。[焦点访谈]高速路基沉陷之后2006年3月27日,山西太旧高速公路太原到阳泉段寿阳县境内的路段出现路基沉陷,沉陷地段路基整体外移,形成长100多米、最深近10米的沉陷区,交通受到重大影响,一度陷于瘫痪,疏导交通并及时查明原因是摆在有关部门面前的重要问题。三、高填方路基湖北沪蓉西高速公路第五合同段干沟填石路堤填至设计标高,最大填方筑高度76米、填方数量38万m3,居亚洲第一、世界第二的高填方路基。该路基位于夹活岩和朱家岩隧道之间,山坡陡峭,场地狭窄,无法修筑施工便道,填料需二次转运,施工条件极为艰苦。高填方路堤的主要病害1.路基整体下沉或局部沉降2.路堤不均匀沉降引起的纵横向开裂
3.路堤滑动或边坡坍塌高填方路堤病害成因一、设计方面原因1.路线几何线形指标高,通过不良地质路段情况增多。不良地质处理不当会造成路堤沉降变形。2.路线穿越宽浅游荡性的河床时,路堤与桥梁衔接处填土较高,路堤与桥梁修建所用材料弹性模量相差较大,如过渡段设计不合理将导致不均匀沉降引起桥头跳车。3.通道、涵洞地表水渗透、浸泡路基,使得路基承载力下降而发生沉降变形。4.高填方路基综合性排水设计不周,造成路堤两侧长期积水而降低地基承载力,是路堤沉降。5、高边坡路堤坡脚防护与加固不妥6、排水设计不完善,在路基范围内排水不良会引起路基填土含水量大、土质松软、强度降低、边坡坍塌、堤身沉陷或滑动以及产生冻害等.高填方路堤病害成因二、施工方面原因1.路堤施工前未做好临时排水与永久排水系统有机结合。2.原路表没有彻底清理,地基压实度不足。3.不良地质路段处理不当。4.填筑顺序不当,要均匀分层填筑。5、分层填筑厚度要严格控制6、填挖交接处要挖台阶7、高路堤要预留足够固结时间8、做好桥台回填施工路基施工前未建立临时排水系统路基施工临时排水不畅被雨水浸泡临时排水与永久排水有机结合填方路段填层超厚、填料粒径超标高填方路堤病害处治措施
1.设计方面采取合理措施2.做好施工3.加强养护技术加强养护技术为保证路基有完好的使用功能,路基养护工作必不可少。由于设计和施工过程中或多或少存在着一些不足,道路通过长期使用也会表现出不同程度的破损,通过及时养护修补缺损,保证道路正常使用是养护工作的中心。在养护工作中应做好以下工作:⑴加强对防水、排水构造物的养护工作,确保路基范围内纵横向排水设施畅通无阻。⑵对沉降量大形成跳车的路段,应分析原因采取注浆加固等有效措施稳定路基,及时修补破损路面保证车辆安全行驶。⑶对风蚀、水蚀的路基边坡,要及时修补加固,确保路基安全。⑷在有条件的情况下做好坡面植被防护,稳定路基边坡。高填方路堤病害处治措施
1.换土复填法2.固化剂法3.粉喷桩法4、灌浆法1、换土复填法因填筑土质不符合要求,路基出现下沉但面积不大且深度较浅,采用换土复填方法,简便快捷。此法是将原路基出现病害部分的土挖去,更换符合规范要求的土。一般采用级配较好的砂砾土,塑性指数满足规范耍求的亚粘土为宜。回填时,挖补面积要扩大,且逐层挖成台阶状,由下往上,逐层填筑,碾压密实,压实度要求高出原路基压实度1-2个百分点为宜。这种方法是只要掌握好路基的填筑方法即可,没有复杂的技术要求。挖除原路基软土换填砂砾石2、固化剂法处理高填路堤的下沉时,如果更换路基填料受到限制,且填筑料数量不大时,可在原填料中掺入固化剂处理路基病害。固化剂作为一种特殊的建筑材料,其不同的物理性质和化学组成成分决定了不同的类别、特点和固化方法。路用材料固化剂从形态上看,可分为固态和液态两大类;从化学构成上看,可分为主固化剂和助固化剂两大部分。其中,固体粉状固化剂中主固化剂以石灰、石膏、水泥为主,助固化剂采用高聚物如聚丙烯酚氨、聚丙烯酸或含有活性基的有机化合物;液态固化剂中主固化剂多采用水玻璃,助固化剂则采用各种无机盐如碳酸镁、碳酸钙等。前者与土混合分层碾压密实即可,适合于表层或浅层土的固化;后者使用时,采用特殊工艺将浆液注人土中使土固结,适合于深层土的固结。在道路工程中使用时,可根据路用土的种类与固化剂的成分、类型选用。3、粉喷桩法⑴适用条件:处理l0m以内路基下沉病害时,采用粉喷桩加固技术是较为理想的一种方法。⑵原理:粉喷桩处理软基土是通过专门的机械将粉体固化剂喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌,利用固化剂和软土之间新发生的一系列物理、化学反应,在原地基中形成强度与刚度较大的桩体,同时也使桩周土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载。⑶施工注意事项:①严格按粉喷桩施工规范施工,严格掌握钻机的就位、钻进、停钻、提升、停喷、重复的工艺流程。②做好粉喷桩的质量控制。粉喷桩处理软基属隐蔽工程,通常是昼夜连续施工,必须做好粉喷桩的质量控制,内容包括桩距、桩位检查,逐桩控制喷粉量、桩长等。粉喷桩施工4、灌浆法⑴原理:灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石裂缝中的空间,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结合体”。⑵公路灌浆法施工程序为:布孔→成孔→注浆三个阶段。灌浆法施工
三、半填半挖路基病害防治措施
在山区修筑公路时,路基面临各种各样的地质情况,如断层、滑坡、采空区、风化岩等,同时还要承受各种各样不良因素如复杂的地下水、地表水等的影响。半填半挖路基由于各种原因的影响可能会出现纵向开裂等典型的工程病害。对于典型的半填半挖路基,若不采取适当的措施,当填方至一定高度时,可能会发生沿纵向的弧形开裂。开裂的原因可能是由于路基压实不足,可采用重力夯实的方法补救,但在夯实的时候,也可能出现填方路基整体滑移的情况。即使采用挖除路基重新分层填筑的返工方法,在路面交付使用后一定时期,仍有可能出现纵向开裂、路堤边坡表面出现外凸现象。因此,对于半填半挖路基的整体稳定性显得尤为重要,通常应采取如下技术措施:
三、半填半挖路基病害防治措施
1.采用格栅加筋开挖台阶,一般台阶宽为1.5~2m、高为30cm。台阶施工完成后,在其上铺设土工格栅,要求格栅满铺台阶面积,台阶外铺7~8m,然后分层压实,这样既可以增加路基稳定性,防止纵向失稳,又可以保证填挖结合部不致出现纵向开裂。同时应根据地形地质条件,在路堤边坡下方设置浆砌片石护脚、挡土墙等支挡工程。三、半填半挖路基病害防治措施
2.设置完善的地下排水系统半填半挖路基产生变形破坏,多数情况是由地下水所引起的。因此采用完善的地下排水系统。(1)疏导潜流:通过导流措施将潜流通过路基全部从坡脚排出,以保证路基含水量在干燥和中湿的范围内。(2)垂直、水平引流排水:在山体路旁垂直向下(或水平向山体内)打一排水孔,让地下潜流流出地表,排入截水沟而流出。(3)截断潜流补给通道:发现有潜流通道,应截断潜流补给水源,保证路基稳定。四、路基与桥梁等结构物差异沉降的防治一)道路桥头跳车的危害二)道路桥头跳车台阶产生的原因三)桥头跳车防治措施四)防治跳车的新技术五)桥头跳车台阶的修复一)道路桥头跳车的危害跳车的主要表现形式是桥台路基连接处,由于两边沉降量的差异而存在台阶,当车辆快速越过台阶时造成车辆的突跳和颠簸。其主要危害有以下几个方面:
(1)对行车安全和舒适度的影响,车辆降低车速,使公路的使用功能和通行能力受到影响。
(2)由跳车产生的水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏,并降低了公路使用性能。
(3)跳车时的冲击力会对车辆产生不利反力,增加车辆的振动和机械磨损和轮磨耗,油耗增大,缩短车辆使用年限,增大运输成本。
(4)跳车产生的振动和噪声对驾驶人、乘车者和公路两旁的居民会产们身心健康,影响其正常的工作和生活。
(5)加大养护费用、降低道路使用质量。二)道路桥头跳车台阶产生的原因1)桥台及台后填方地基的受力与沉降变形分析我国地域辽阔,作为桥台及台后填方地基的地层岩性状况也千差万别,如有基岩(岩浆岩、沉积岩、变质岩)地基、黄土地基、软土地基、冻土地基、盐渍土地基、膨胀土地基等等。除岩基地基外,其他类型的地基一般情况在桥台及台后填方的作用下,均要发生不同程度的沉降和竖向固结变形,所以对地基必须进行加固处理设计。二)道路桥头跳车台阶产生的原因2)台后填料受浸水侵蚀及变形分析桥台一般由浆砌片石和钢筋混凝土构筑,在桥台和台后填方之间或者锥坡部位,大气降水易延路面或锥坡体(锥坡体的压实度较难达到要求)下渗,下渗水对桥台一般不产生破坏作用,但是:(1)土类填料,易产生侵蚀和软化,特别对于填方体压实度不够,更易产生侵蚀和软化,降低强度,从而导致填方体变形。(2)对砂砾石类填料,从填方横断面看一般填方体中部为砂砾石,两侧为土类,这种结构只利于水的下渗,不利于水的横向排泄。(3)对不加固的地基来讲,填方体中部压力大,向两侧边坡压力逐渐减小,从而使地基产生凹向沉陷变形,当水延砂砾石下渗到地基后,下渗水不易快速排泄,从而软化地基,并加速地基的变形。二)道路桥头跳车台阶产生的原因3)台后填料压实分析靠近桥台处填方体的压实度很难达到设计规范要求,目前在设计上和施工中主要采用强夯、人工夯实、填筑砂砾等方法和措施。对于轻型桥台,重型压路机靠近桥台进行压实,特别是振动压路机可能破坏桥台的结构,而对于“U”形桥台,重型压路机难以靠近,从而使靠近桥台部位的填方土体不易达到设计和压实度要求,造成桥台与台后填方差异沉降变形。二)道路桥头跳车台阶产生的原因2.桥头跳车台阶产生的主要原因通过以上分析,可得出产生桥头跳车台阶的主要原因有:(1)地基强度不同。(2)设计不周。(3)台后填料不当。施工时对桥台台后的回填土未能慎重考虑,施工人员用料不当、控制不严,未能达到设计要求。(4)台后压实不足。施工时工期工序安排不当,不能很好地控制台背填土的压实度,致使填料压实度不满足设计和规范要求,使填方体产生竖向固结变形,形成较大的工后沉降,在台背与路基连接部造成沉陷形成台阶。(5)地基浸水软化。软土地基、湿陷性黄土地基浸水等造成路基沉降。三)桥头跳车防治措施1.地基加固处理为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤其是特殊地基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等更需进行特殊处理。台后填方段的地基压力,一般小于桥台的压力。其次台后填方的高度一般情况下沿纵向(远离桥台)不断降低,即压力不断减小,所以在进行地基加固处理时。三)桥头跳车防治措施2.桥头设置过渡段:在路堤和桥涵结构物的连接段上,考虑结构的差异,设置一定长度的过渡段。根据具体情况和所采用的措施,过渡段可以分为以下三种:1)路面类型过渡:桥涵两端路堤的施工,在一定长度范围(该长度可以考虑与路堤高度成比例)内铺设过渡性路面,待路堤沉降基本完成以后改铺原设计的路面,常用的过渡性路面有预制混凝土块、条石铺砌、半刚性过渡层及沥青过渡层等。2)搭板过渡:考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异,设置搭板可以使在柔性_结构路段产生的较大沉降通过搭板逐渐过渡至桥涵结构物上,车辆行驶就不至于产生跳跃。目前设计的搭板,长度3~8m不等。3)设置变厚式埋板三)桥头跳车防治措施3.台背填料的选择(1)用粗颗粒材料作为路基的填料不仅改善了压实性能,使其易达到要求的密实度,而且对北方地区特别有利于减缓冻融的危害。设置稳定土的改善层能够使路基、路面的整体刚度有所提高,从而减少沉陷。台后填方采用轻质填料,其目的也是减小填方重力密度,减轻填方土体对地基的压力,提高地基的承载力和抗变形能力。(2)在挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,应选用当地的石渣、砂砾等优质填料。(3)在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,应尽量使用内摩擦角大的填料进行填筑,而且施工时应注意填料土压得平衡,不得发生偏压,以免造成工程事故。三)桥头跳车防治措施4.台背填方碾压方法(1)施工过程中尽可能扩大施工场地,以便充分发挥一般大型填方压实机械的作用,给以充分压实。当受场地限制时,可采用横向碾压法,以能使压路机尽量靠近台背进行碾压。压路机不能靠近台背时,采用小型压路机配合人工夯实、碾压,最终使压实度满足设计要求。(2)在涵洞的翼墙周围特别容易产生因压实不足而引起的沉陷,应注意压实。(3)扶臂式桥台在施工时使用大型压实机械,应与小型振动压路机配套使用,充分压实。三)桥头跳车防治措施5.设置完善排水设施设计及施工时,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。另外也可以在桥台与填方段结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方体。对中间为砂砾石填料、两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处做30~50m纵向集水管,并每隔5~10m设置横向排水管,以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。三)桥头跳车防治措施6.优化设计方案(1)对在短期一次建成的高等级公路,尤其是软土段的高速公路,在小跨径构造物形式上宜尽量采用箱形截面的涵洞及通道,当承载力达不到要求时可采用筏基来扩大承载面积,这种结构可明显减小构造物与路堤的沉降差。其次是尽量选择有填料暗式结构,对避免桥头跳车很有利。(2)采用U形桥台或在台背后和两侧路肩设扶壁式混凝土挡土墙,杜绝路堤土被挤出,能有效防止沉降差的发展,同时一定要保证基底不产生不均匀沉降。三)桥头跳车防治措施7.桥头路面接缝处理(1)桥头与水泥混凝土路面接头进行处理,可以基本消除面板因温度应力挠曲变形受约束而产生的局部应力,进而减小板底结构的不均匀沉陷而导致的错台,实现板底由半刚性向桥台刚性过渡的设计要求,避免因局部薄弱而产生的病害。(2)桥梁与沥青路面间的接缝,往往由于该处沥青路面难以碾压密实而产生变形、错台或沥青路面受推移造成拥包,可采取相应措施加以解决。三)桥头跳车防治措施9.加强工程监理工作监理应对台背填土施工的填料选择、压路机具的选择、填土厚度进行检查,分层验收,对排水情况应予检查,严格执行工序验收制度。四)防治跳车的新技术1.用土工格栅处理桥台涵背的填方土工格栅是一种抗拉强度较高的材料,具有良好的水稳性,对路基土粒间存在一定的约束作用,可以增加土基的整体回弹模量,防止土基和基层产生裂纹时辐射到路面面层上,还可增加路面基层的抗拉强度,对不设桥头搭板的桥涵台背较为适用,对设有桥头搭板的高填方路堤也有较好的增加路基整体强度的优点。四)防治跳车的新技术2.采用加筋土整体式桥台加筋土整体式桥台可用来解决软土地基路桥结合处的差异沉降。加筋体是由筋带与填料成层交替铺设并紧密压实而成的一种复合材料,它的内部稳定性是通过筋带与填料之间的摩擦作用实现的。加筋土整体式桥台起到了普通桥台的作用,梁通过垫梁直接架到筋体上,加筋体整体承受梁作用的荷载。四、防治跳车的新技术3.台背回填设计的“刚柔过渡”法结构物台墙是用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇筑而成,是刚性体,而路基一般是用柔性较大的土填筑而成,是强塑性体,显然路基体与结构物之间存在着较大的刚度差,这个刚度差的存在必然引起路基体与结构物之间产生较大的相对变形差和较大的刚度突变。台背回填使用刚度介于路基与结构台墙材料刚度之间的某种材料,并沿长度方向变化其雯,即台背回填与路基接头采用一定的倾斜角相衔接,台背回填远薄近厚,使得台背回填整刚度沿路长度方向逐渐变化,从而实现台背回填的刚柔过渡。应选用水稳性劳的材料,如二灰碎石、水泥稳定砂砾或石灰土五)桥头跳车台阶的修复据调查所形成的台阶高度一般小于20mm时,对车速的影响不太严重,可以不予修复。当台阶高度逐渐增大时对跳车的影将大为加剧,应予修补。
1.更换填料:个别桥台背部因场地狭小、赶工填筑,填料压实度不足,需对桥涵两端10m范围内的台背料进行换填处理。采用抗水侵蚀性好的填料,如半刚性填料,砂石填料等,以改善填料的水性。五)桥头跳车台阶的修复2.采用半刚性基层:路基上部0.5~0.8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理,也可采用二灰稳定碎石进行填筑,以期提高整体强度。3.加铺沥青混凝土:为使沉降后的路面与缓和段端部衔接顺适,应对端部进行开挖处理,一般下挖15~20mm。错位沉降的修补可用热拌沥青混凝土加铺,以求增大与原路面的黏结能力,加铺层的强度也比较稳定。4.掺胶混凝土:用掺胶混凝土进行路面修补,一般要求新浇混凝土厚度超过10cm,同时用HD道路乳胶作为新老混凝土的层间黏接剂。桥头跳车病害的地基处理方法-换填法桥头跳车病害的处理-换填法(完成部分工作)采用楔形柔性搭板技术处治桥头跳车病害施工现场采用土工格网加筋路基土技术处治桥头跳车病害采用土工格网加筋路基土技术处治桥头跳车病害施工机械第四章路面
老规范8节167条,新规范5节42条。
重点导读
本章规定了各种结构类型路面如沥青路面、水泥混凝土路面、砌块路面、砂石路面等的养护基本要求。路面养护的基本要求是:保持路面平整、整洁,发现病害及时修复,加强对路面技术状况的调查,并按部颁现行《公路技术状况评定标准》(JTGH20)的要求进行评定,并根据评定情况采取针对性的养护措施。
根据现阶段公路养护及建设节约型社会和环保的要求,在路面养护中强调路面旧料再生利用技术。根据《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)的规定,不再将路面分为高级、次高级、中级和低级四个等级,将路面直接称为:有铺装路面(水泥混凝土路面、沥青混凝土路面)、简易铺装路面(沥青表处、沥青碎石、沥青贯入式路面等)和未铺装路面(砂石路面等)。
对沥青路面着重强调以下养护对策:
1、在满足强度要求的前提下(路面结构强度指数(PSSI)为中等以上时),若高速公路及一级公路的路面状况指数(PCI)评价为优、良,或者二级及二级以下公路的路面状况指数(PCI)评价为优、良、中时,以日常养护为主,并对局部破损进行小修;若高速公路及一级公路的路面状况指数(PCI)评价为中及中以下,或者二级及二级以下公路的路面状况指数评价为次及次以下,应采取中修罩面措施。
2、强度不能满足要求的前提下(路面结构强度指数(PSSI)为中等以下时),应采取大修补强措施以提高其承载能力。
3、若高速公路及一级公路的路面行驶质量指数(RQI)评价为优、良,或者二级及二级以下公路的行驶质量指数(RQI)评价为优、良、中时,以日常养护为主;若高速公路及一级公路的行驶质量指数(RQI)评价为中及中以下,或者二级或二级以下公路的行驶质量指数(RQI)评价为次及次以下时,应采取罩面等措施改善路面的平整度。
4、高速公路及一级公路的抗滑能力不足(SFC<0.40)的路段,或二级及二级以下公路的抗滑能力不足(SFC<0.30或BPN<32)的路段,应采取加铺罩面层等措施提高路表面的抗滑能力。
5、因路面不适应现有交通量或载重的需要,应通过提高现有路面的等级,或通过加宽等改建措施,提高公路的通行能力和服务质量。
6、大、中修和改建工程的结构类型和厚度,可根据公路等级、交通量、当地经济条件和已有经验,通过设计确定,并符合相关规定。
对水泥混凝土路面的养护对策是:
1、高速公路及一级公路的路面破损状况等级为优和良,二级及二级以下的路面破损状况等级为中及中以上时,可采取日常养护和局部或个别板块修补措施。
2、高速公路及一级公路的路面破损状况等级为中及中以下,二级及二级以下公路的路面破损状况等级为次及次以下时,应采取全路段修复或改善措施。
3、高速公路及一级公路的路面行驶质量、抗滑能力等级为中及中以下,二级及二级以下公路的行驶质量、抗滑能力等级为次及次以下时,应分别采取措施,改善路面平整度,提高路面的抗滑能力。
4、路面结构承载能力不能满足现有交通量要求时,应采取铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺层措施提高其承载能力。
(一)要求更加精练、原则、适用性强,更加具有可操作性
例如:“一般规定”中将公路路面养护的要求概括为二条,一条讲维护,一条讲维修。条理清晰,也避免了有些要求太具体而带来操作中的一些被动。
(二)内容做了归并,删减了路面养护的操作性要求
路面养护的分类取消了“改善土路面”一节,因为此类无铺装层的路面在我国已基本上没有了。各种路面修复工程与新建路面工程的要求基本上一致,所以在相关路面修复只强调了要符合《公路工程技术标准》、《公路沥青路面设计规范》、《公路路基设计规范》、《公路沥青路面施工技术规范》、《公路路面基层施工技术规范》等要求。
(三)规范了各种路面养护的质量评定标准和养护对策
新规范强调了要以现行的《公路技术状况评定标准》(JTGH20)来制定养护对策,与老规范相比有以下不同:
1、检测指标不同:增加了平整度IRI、路面车辙深度;用路面结构强度指数PSSI代替了路面强度系数SSI。
2、分类不同:新规范完全按照公路等级分类;老规范除了按公路等级分类外,还按路面结构类型分类。
3、指标取值不同:各评价指标根据《公路技术状况评定标准》做了修改:
1、路面破损率DR值与PCI值线性相关,故新规范不再将DR值作为评价指标;
2、路面结构强度以《公路技术状况评定标准》中路面结构强度指数PSSI作为评价指标;
3、平整度采用RQI值作为评价指标;
4、增加了路面车辙RDI评价指标。
在对策上,在老规范的基础上增加了“因路面不适应现有交通量或载重的需要,应通过提高现有路面的等级,或通过加宽等改建措施提高公路的通行能力和服务质量”的新要求。对项目级的养护维修对策,增加了“可根据公路网的资金分配情况和养护工作计划安排,结合各路况分项评价结果和本地区成熟的养护经验,选择具体的养护维修措施”条目,从养护管理资金和计划的具体实践角度出发,更加符合养护决策实际。
(四)适应养护水平的提高,增加了一些新的内容
1、路面清扫做了专门的规定,清扫频率做了细化。如二级及二级以上公路不少于1次/日,其它不少于1次/周。
2、把罩面按照功能分为三类:普通型、防水型、抗滑型,过去只分二类(封层、罩面),并对各类罩面的指标做了具体的规定,这是适应近几年各地通过封层、抗滑型罩面等措施加强路面预防性养护的经验而形成的新的分类,对于贯彻“预防为主,防治结合”的方针有重要意义。
3、对再生利用做了规定对沥青混凝土再生利用的适用范围做了规定,并对其质量要求和技术指标及现场的施工技术进行了规范。新增加旧水泥混凝土再生利用的要求。
4、增加了养护机械化的要求在日常养护和路面修复中都明确要求采用机械化作业,要求逐步提高维修作业的机械化水平。特别是对高速公路、一级公路的养护,着重提出了提高养护机械化的水平。
路面养护的目的对路面进行预防性的、经常性的、及时性的、周期性的保养与维修,使路面保持平整完好、横坡适度、排水畅通、具有足够的抗滑性能;同时兼顾环保。(1)就是运用先进的技术和科学的管理方法(2)合理地分配和使用养护资金(3)通过养护维修使公路在设计使用年限内经常保持完好状态(4)并有计划地改善公路的状况路面养护的质量标准沥青路面:平整度、抗滑性能、用以评价路面破损情况的路面状况指数PCI、路面强度指数、路拱横坡度。水泥混凝土路面:平整度、抗滑性能、相邻板高差、填缝料凸凹、路面状况指数。路面状况调查路面状况:路面在被调查、评价时所具有的外观和内在状态,也称为路面使用性能。路面破损类型:结构性破损、功能性破损。路面状况调查的内容:1、路面破损情况(1)沥青混凝土路面:裂缝、松散、变形及其他(2)水泥混凝土路面:断裂类、竖向位移类、接缝类、表层损坏类2、路面强度:评价路面结构承载能力,确定路面剩余寿命;3、平整度;4、抗滑能力。4.1沥青类路面的养护与维修一、日常保养1、初期养护1)热拌沥青混合料路面(1)表面温度低于50℃方可开放交通(2)注意接缝平整2)沥青贯入式路面(1)开放交通初期要限制车速15km/h~20km/h(2)先两边后中间,人为控制后期碾压(3)回扫嵌缝料,构筑上封层;补撒嵌缝料,修复泛油3)乳化沥青路面:破乳前限行,通车后限速。2、日常养护(1)保持外观和基本使用功能;(2)经常巡查、消除隐患;发现病害、及时维修;(3)预防性、季节性养护。4.2常见病害的维修1、裂缝1)种类(1)龟裂:缝宽3mm以上、缝距10cm以内、面积1m2以上;网裂:缝宽1mm以上、缝距40cm以上、面积1m2以上。(2)纵缝:路面不均匀沉陷、接茬处理不当、车辙边缘。(3)横缝:荷载性裂缝(设计、施工、超载)非荷载性裂缝(面层收缩裂缝、基层反射裂缝)裂缝纵向裂缝横向裂缝2)影响因素(1)沥青混合料
沥青:低温劲度、老化程度、感温性。
级配:沥青含量偏低、矿粉含量偏高。(2)基层:半刚性基层易产生反射裂缝。(3)面层厚度:如果面层不够厚,路表面会很快产生裂缝。(4)施工因素:保证施工质量,确保路面压实度、稳定性、排水性、接缝处理完善。(5)气温变化、雨水侵蚀、行车荷载。3)维修(1)高温季节大部分轻微裂缝可自行愈合,如若不能,则采用下列方法:清扫、喷洒少量沥青、撒2~5mm石屑或粗砂、轻型碾压。沿裂缝涂刷少量低稠度沥青。(2)基层收缩引起的反射裂缝
缝宽5mm以内:低稠度热沥青灌缝、撒石屑粗砂封堵捣实;
缝宽5mm以上:清缝、热拌沥青混合料填缝捣实。(3)面层因沥青性能不好或老化而出现大面积裂缝,基层强度尚可时:设置3~6mm乳化沥青稀浆封层加铺沥青混合料上封层 补充:封层指的是为封闭表面缝隙,防止水分侵入面层或基层,在面层或基层上铺的沥青封面。铺筑在面层表面的称为上封层;铺筑在面层下面的称为下封层。
封层材料可以是单独的沥青或其他封层剂,也可以是沥青与集料组成的混合料。
上封层用于解决的养护问题主要有:复原或延缓表层沥青材料的氧化(老化);重新提高路面抗滑能力:密封表面的微小裂缝,防止水从表面渗入路面结构层;防止集料从表面脱落、崩散。稀浆封层:是一种由乳化沥青、破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆状的混合料。它在搅拌均匀后被摊铺到原有的沥青路面上形成一层与原路面接合牢固、具有抗磨表面结构的均匀养护层。稀浆封层车灌浆现场作业
改性沥青薄层罩面(罩面指的是为改善沥青路面的使用质量,提高路面的防水、抗滑能力和平整度,在原有沥青路面上加铺的薄沥青面层。可采用撒布方式施工)
单层沥青表面处置(沥青表面处治指的是用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青面层)(4)土基、基层原因导致的开裂,应先对其进行治理后再重做面层。2、车辙车辙是行车道轮迹带上产生的永久变形,由轮迹的凹陷及两侧的隆起组成。一、沥青路面车辙的类型根据车辙的不同形成过程,可将其分成三大类型:1.失稳型车辙失稳型车辙指当沥青混合料的高温稳定性不足时,沥青路面结构层在车轮荷载作用下,其内部材料因流动而产生横向位移,通常发生在轮迹处,这也是车辙的主要类型。
2.结构型车辙结构型车辙指沥青路面结构在交通荷载作用下产生的整体永久变形。这种变形主要是由于路基变形传递到路面层而产生的。
3.磨耗型车辙沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下不断地损失而形成的车辙为磨耗型车辙。汽车使用了防滑链和突钉(胶钉)轮胎后,这种车辙更易发生。沥青路面车辙深度检测仪沥青路面车辙的危害(1)影响路面的平整度,降低了行车舒适性;
(2)轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了沥青层及路面结构的整体强度,从而易于诱发各种病害,如网裂和水损坏等;
(3)雨天路表排水不畅,降低了路面的抗滑能力,甚至会由于车辙积水而导致车辆漂滑;冬天车辙内存水凝结成冰,路面抗滑能力下降,影响高速行车的安全;(4)车辆在超车或更换方向时失控,影响车辆操纵的稳定性。沥青路面车辙的形成机理车辙的形成过程分为三个阶段:
1.沥青混合料的后续压实压密变形沥青混合料在被碾压成型前是由骨料、沥青及空气组成的松散混合物。经碾压后,高温下处于半流态的沥青及由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中,同时骨料被强力排挤成具有一定骨架的结构。碾压完毕交付使用后,沥青混合料会在初期阶段,在汽车荷载的作用下进一步压实,形成微量永久变形。2.沥青混合料的流动变形在高温及车辆荷载作用下,沥青混合料中的自由沥青及沥青与矿料形成的沥青胶浆会首先产生流动,从而引发沥青混合料的流动变形,但此时沥青混合料尚未产生结构性破坏。
3.沥青混合料的结构性失稳变形处于半固态的沥青混合料,由于沥青及胶浆在荷载及高温作用下首先流动,混合料中粗、细骨料组成的骨架逐渐成为荷载主要承担者,随着温度的升高或荷载的增大,再加上沥青的润滑作用,硬度较大的矿料颗粒在荷载直接作用下会沿矿料间接触面滑动,促使沥青及胶浆向其富集区流动,导致沥青混合料的结构失去稳定性;特别是当骨料间沥青及胶浆过多时,这一过程会更加明显,也往往产生较大的流动变形。沥青路面车辙的影响因素
内在因素:路基路面结构类型、材料性能与组成(如集料、沥青结合料、沥青混合料等)、施工质量等。外在因素:交通荷载条件、气候条件、水文地质条件及路线纵坡等。沥青路面车辙的处治措施对于出现车辙的路面,首先需查明原因,分清是失稳型车辙还是非失稳型车辙,进而采取相应的处治措施。1.失稳型车辙的处治
(1)对于连续长度不超过50m、辙槽深度小于10mm、行车有小摆动感觉的,可先将车辙内及其周围的尘土杂物清除,洒水润湿,然后通过对路面烘烤、耙松,添加适当的与原路面相同的新料拌和填补并碾压密实即可。此种车辙病害的处理很适宜用热再生技术修复。
(2)车辙的连续长度超过50m、辙槽深度在10~30mm之间,有行车摆动且跳动感明显的或严重颠簸的,若基层完整,各面层结合良好,应采取铣刨拉毛工艺,即将隆起部分铣刨清除后,喷洒或涂刷粘结沥青,并填补沥青混合料,找平、压实。在高速公路、一级公路上可采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)或SBS改性混合料或聚乙烯改性沥青混合料来修补车辙。
(3)车辙的面积较大、深度较深(大于30mm)时,应采用铣刨加铺工艺,即铣刨路面上面层或中面层甚至全部面层,用与原路面相同的适当新料重新摊铺面层的方法。(4)路面车辙的面积较大,深度不统一,可采用改性乳化沥青稀浆封层处理车辙。具体的方法为:先用铣刨机将路面高出的部分铣除,再用小型稀浆封层摊铺槽对车辙进行填补,为了保证质量,摊铺后用轮胎式压路机进行稳压。2.磨耗型车辙的处治对于磨耗型车辙(车辙深度一般小于2cm),可直接采用稀浆封层、微表处、超薄磨耗层及同步碎石封层等措施来修补,这些方法还具有预防车辙等病害进一步发展的作用。3.结构型车辙这类因基层强度不足、水稳性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层后再铺筑面层。M3、坑槽路面上由于破坏形成的深洼,深度大于2cm,面积0.04m2
以上类型(1)压实不足性坑槽:热至老化或温度过低(2)厚度不足性坑槽:上面层厚度不够,强度不足,被行车带走。(3)水损害性坑槽:早期常见病害,由于水分侵入,沥青和矿料黏附力下降,出现剥落,产生松散麻面,逐渐加剧,形成坑槽。影响因素(1)沥青混合料沥青:良好的黏附性和抗老化性集料:碱性、抗剥落剂、开口孔隙少(吸水力小)级配:减小空隙率,使用I型沥青混凝土(I型的剩余空隙率为3~6%,II型为4%~10%)。(2)防水设计面层中要设置密级配防水层基层表面设置沥青薄膜下封层做好硬路肩和中央分隔带排水(3)施工因素:温度、压实度、面层厚度(4)气候条件:水的威胁维修仅修复面层时:常规修补法划出修补轮廓线,沿轮廓线开凿至稳定深度,清除杂物、涂刷沥青,填料压实。抢修路面坑槽修补沥青路面切割4、拥包沥青路面是典型的粘弹性材料,它的变形随时间和温度而变化。在高温和荷载长时间作用下,会产生粘性流动,路面出现推挤后凸起形成拥包。(1)施工时不慎撒漏的沥青,直接除去;(2)已趋向稳定的轻微拥包,机械或人工沿路表面挖除,再将路表处治平整;(3)面层严重拥包、基层稳定的,机械或人工将拥包全部除去,并低于路表面约10mm,清理干净后用热沥青混合料重做面层;(4)基层原因引起的面层严重拥包,将拥包处连同面层一并挖除,处理基层,待基层稳定后再重做面层。5、沉陷(1)路基不均匀沉降引起的路面局部沉陷,路基和基层已经稳定不再继续下沉,可只治理面层:路面略有下沉,无破损或仅有少量轻微裂缝,在沉陷处喷洒和涂刷沥黏层青,再用沥青混合料将沉陷部分填平压实。路面严重破损,沉陷处矿料脱落形成坑槽的,则按坑槽处治。(2)土基或基层结构破坏引起的路面沉陷,应先处理基层后再做面层。6、波浪与搓板(1)面层原因形成的波浪搓板:
小面积的搓板,可在波谷处填补混合料找平压实,
起伏较大的波浪,要顺行车方向铲除波峰后,再用热沥青和矿料铺面找平。(2)面层与基层之间,因施工时不注意粘结,中间有松动夹层,应挖去面层,清除夹层,将面层材料加适当材料后重铺。(3)路面基层强度不够,稳定性差引起的波浪,应挖开面层,将基层进行补强后,再铺面层。7、麻面与松散麻面与松散:面层粗、细集料散失、脱皮、露骨。
(1)大面积松散麻面,通过重做封层进行修补:气温10℃以上、清扫表面、喷沥青、撒石屑或粗砂、轻型压路机压实。(2)沥青受热老化,粘结力下降造成的松散:挖除重铺。(3)基层、土基变形引起的松散:处理基层或土基后重做面层。(4)酸性石料与沥青粘结力差造成的松散:将松散部分全部挖除后重做面层。并尽量使用碱性石料,或掺入抗剥落剂、增粘剂、对石料做碱化处理。8、泛油沥青路面因沥青含量偏多或稠度偏低,当气温较高时,在行车作用下沥青被挤出,路面表面出现薄油层的现象。轻微泛油:撒布细矿料(3~5mm)。较重泛油:撒布粗矿料(5~10mm)+细矿料(3~5mm)。严重泛油:(1)撒碎石(10~15mm)、碾压;再次撒碎石(5~10mm)、碾压;(2)清除软层重铺面层施工要求:在高温季节处治顺行车方向,先粗后细、均匀撒料禁用粉粒正确合理碾压引导行车碾压时,注意及时回扫或清除浮动粒料9、脱皮(1)清除脱落与松动部分,重做上封层(2)面层层间脱皮,清除脱落与松动部分,在下层沥青面上重做沥青层(3)面层与基层粘结不良而产生的脱皮,先清除松动、脱落的面层,处理后再重做新面层10、啃边由于雨水的侵蚀和车辆行驶时对路面边缘的啃蚀作用,使路面边缘损坏。(1)面层边缘破损形成的啃边:填补法(2)基层松软沉陷形成的啃边:对基层边缘局部加强,然后恢复面层(3)加强路肩养护,强化路肩:经常检查、修补病害、衔接平顺、横坡适度可以采取的一些预防措施改善、加固、硬化路肩设置路缘石或加宽基层
平交道口或急弯处的路面内侧,适当加宽路面,避免车辆沿道路边缘行驶。11、磨光(1)机械铣刨、直接恢复粗糙度(2)加铺抗滑层(3)磨光严重时,罩面处理沥青路面的罩面、翻修、改善、再生1、罩面分为普通型罩面(简称罩面)、防水型罩面(简称封层)和抗滑型罩面(简称抗滑层)三种1)普通型罩面
主要适用于消除破损、完全或部分恢复原有路面平整度、改善路面性能的修复工作。2)封层
主要适用于提高原有路面的防水性能、平整度和抗滑性能的修复工作。3)抗滑层
抗滑层适用于提高路面抗滑能力的修复工作。2、路面翻修:路面破损严重,采用罩面等养护方法不能使路面恢复良好的工作状态时,为保证必要的服务功能,应进行翻修。常用办法:旧沥青面层重复利用;
旧沥青面层再生利用3、路面改善1)路面加宽2)路面补强(加厚)4、旧沥青面层的再生利用再生利用——是将旧面层的结合料、旧集料进行再生,组配成合格的再生沥青混合料供重新铺筑路面使用。重复利用——是旧面层在破碎后仅需掺加少量结合料或矿料后使用。再生沥青混合料的拌制一般分为热拌和冷拌两种。热拌再生沥青混合料一般适用于翻修养护工程,可用于一、二、三级公路的中、下面层,以及四级公路的面层。对于一级、二级及三级公路的上面层,以及高速公路中、下面层,必须经试验、总结、评定合格后才能使用。冷拌再生沥青混合料一般适用于翻修养护的四级公路的路面。
再生利用步骤:1、旧料分析及再生剂选定2、选定矿料配合比3、确定沥青用量路面的结构破坏修补后的路面再次破坏龟裂、松散松散、剥落路面大修铣刨(基层未坏)路面基层破坏路基破坏4.3水泥混凝土路面的养护与维修
水泥混凝土路面是一种高级路面,它较高的强度、稳定性、耐久性和良好的平整度、粗糙度,能够适应繁重和快速交通的要求。与其它类型路面相比,水泥混凝土路面具有以下优点:1.强度高、耐久性好。2.稳定性好。3.平整度和粗糙度好。4.养护维修费用少,运输成本低。5.色泽鲜明,反光力强,对夜间行车有利。一、日常养护经常清扫保持接缝完好、平顺接缝:按照形式分为纵缝和横缝按照功能分为缩缝、胀缝和施工缝水泥混凝土路面坑洞现象水泥混凝土路面出现纵向裂缝现象水泥混凝土路面纵向裂缝 断裂现象二、常见破损的原因分析1、裂缝1)表面裂缝:主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的厚度方向未完全断裂的裂缝,其主要表现形式为不规则短小裂缝。原因一、分层离析导致表面泌水,水分的蒸发速度比泌水速度快,蒸发面向下深入,形成凹面,产生张力。张力超过面层强度时,裂缝产生。原因二、表层混凝土与空气中的CO2发生碳化反应,引起表面收缩,从而产生裂缝。2)贯穿裂缝:贯穿板全厚度(1)横向裂缝干缩裂缝:水泥浆体在硬化过程中失水收缩,收缩受限,产生应力,导致开裂。冷缩裂缝:热胀—压缩变形
冷缩—拉伸变形切缝不及时:早期裂缝在缩缝没有切缝前已经发生。(2)纵向裂缝:路基沉降、土质不均匀、湿度不均匀、压实不足、冻胀等原因导致路基对路面产生不均匀支承,在板块自重和行车压力作用下形成纵向断裂。(3)交叉裂缝:两条或两条以上相互交错的裂缝。原因:水泥混凝土强度不足;路基和基层强度和稳定性差;水泥水化和碱集料反应引起膨胀3)板角断裂:与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝。
原因:板角强度较小,且往往没有配置钢筋,车辆荷载集中作用于板角时,较易使其断裂或碎裂。2、接缝碎裂和填缝料损坏接缝碎裂:混凝土面板接缝两侧倾斜的剪切挤碎现象。
原因:由于填缝料老化或缝内落入杂物,导致胀缝失效、伸缩失灵,水沿接缝渗入,造成损坏。填缝料损坏:脆裂、老化、挤出。3、拱起横缝两侧板体发生明显抬高。原因:接缝内卡有硬物或胀缝设置不当,板块在气温升高时不能自由伸张,从而向上抬起。4、错台接缝处相邻板体产生垂直高差。原因:胀缝的填缝板松动歪斜、接缝两侧混凝土壁面不垂直,上部填缝料与下部嵌缝板未能对齐;接缝未设传力杆、传荷能力不足;雨水渗入、板块不均匀下沉;接缝处板块翘曲等。缝旁两板在伸胀挤压过程中,抽吸的材料在接缝附近的前方板下堆积起来,同时后方板的下面形成空隙时,错台就产生了。5、唧泥当汽车行经水泥混凝土路面接缝时,由缝内喷溅出泥浆的现象称为唧泥。原因:接缝损坏、雨水渗入使基层软化,荷载作用下板底脱空,车辆经过时泥浆唧出。危害:使板边缘部分变得薄弱,导致板块断裂、局部沉陷,同时污染路面。6、板块沉陷原因:基层湿软、水稳定性不足、板底出现空隙、路基下有坑洞、行车作用下逐渐产生竖向变形所形成。7、板面起皮、剥落起皮:混凝土路面表层上下脱开。施工中水灰比过大或表面砂浆洒水提浆所致。剥落:靠近接缝的板边或板角附近一定范围内发生的不垂直贯通板的破碎,破碎深度通常不足板厚一半。由混凝土强度不足或缝内进入杂物所引起。8、坑洞混凝土面板上直径2.5~10cm、深1~5cm的破损现象。原因:施工质量差、材料含杂质(泥块、木块等)、车辆撞击等。9、麻面、露骨麻面:水泥混凝土表面结合料磨失,成片或成段的呈现过度的粗糙。多由施工时遇雨所致。露骨:混凝土保护层脱落、集料裸露。多由表面灰浆不足引起。10、松散水泥混凝土路面由于结合料不足,成片或成段的呈现过度粗糙和砂石材料分离的现象。多由强度不足引起。11、磨光路面摩擦系数下降。原因:水泥砂浆层强度降低、原材料耐磨性差、路面使用时间长等。三、路面病害的维修与处治1、接缝修补
填缝材料老化损坏的危害:冬季水泥混凝土板块收缩,填缝料与板块之间被拉开,形成空隙,雨雪水渗入路基,造成板块唧泥;坚硬的石子落入缝内,夏天板块受热膨胀,石子容易将板边挤碎。修补步骤:1、用小扁凿凿除旧填缝料,用钢丝刷清理缝壁,并用空气压缩机、吸尘器等设备吹干净缝内尘土。2、接缝的下部填25mm~30mm高的泡沫塑料嵌条。3、用填缝机对配制好的嵌缝料进行填缝,并压实、抹平。补充:胀缝要用稀沥青涂刷缝壁;
为防污染,缝两侧路面上要撒石粉保护。2、裂缝修补1)压注灌浆法:适用于宽度0.5mm以下的非扩展性表面裂缝。(1)清除缝隙,(2)在裂缝处每隔30cm安置一个灌浆嘴,其余的缝口用胶带贴牢,并在灌浆嘴及胶带上加封松香石蜡(1:2,溶化),(3)用压力灌浆器将灌浆材料压入缝内2)扩缝灌浆法:适用于局部性裂缝且缝口较宽者。(1)对裂缝进行扩宽,扩宽沟槽的深度根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。宽度约为1.5cm。(2)清洁缝隙,并填入0.5cm粒径的清洁小石屑(允许含泥量不大于1%)。(3)灌缝材料灌入裂缝,远红外灯加热2~3h后即可通车使用。3)直接灌浆法:适用于非扩展性裂缝。(1)清除裂缝尘土并保持无水、干燥;(2)在缝内及路面铺一层聚氨酯底胶层,厚度约0.3±0.1mm,底胶采用涂刷方法铺设,底胶用量为0.15kg/m2;(3)最后使用灌浆材料灌入缝内,固化后即可通车使用。4)条带罩面法:适用于贯穿全厚的开裂状裂缝。其施工工序较为繁琐。(1)沿裂缝两侧约15cm平行切出7~10cm深的两条缝。(2)将缝间的混凝土料凿除.(3)沿裂缝两侧10cm钻钯钉孔,每隔50cm钻一对。(4)钯钉
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