市政道路沥青路面改造过程中病害处治方法研究

2020-09-06 14:12陈薇
写真地理 2020年20期
关键词:市政道路

陈薇

摘 要: 针对市政道路沥青路面改造,在简述旧路评价内容、承载力评价和功能评价的基础上,对改造过程中的病害处治进行深入分析,包括处治原则,浅层病害与深层病害的处治,提出加铺结构设计的方法和要点,旨在为实际的改造工程设计与建设提供参考依据,保证改造工程达到预期效果。

关键词: 市政道路;沥青路面改造;病害处治;加铺结构设计

【中图分类号】U418.6 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733(2020)20-0251-02

0 引言

如今,在经济发展的带动下,城市交通量大幅增加,市政道路建设面临严峻挑战。部分建设时期较早的市政道路,长时间受到荷载作用,性能出现较大程度的衰减,导致病害频频产生,严重影响路面正常使用。对此,为有效改善路面功能,需对其进行改造,但在改造过程中,会面临到病害处治与加铺结构设计等问题,应对其予以高度重视,掌握正确的方法,以保证改造工程顺利完成。

1 旧路评价

1.1 评价内容

对旧路进行改造设计之前,应先对旧路实际状况做全面且客观的评价,以便为后续大修设计等提供资料,在评价中,主要包含以下内容:

(1)评价交通量与组成。对于功能有所不同的道路,其无论是交通组成还是荷载水平都有明显差异。

(2)路面结构,包括承载力、结构厚度和层次。其中,承载力调查以弯沉水平测量为主,而结构厚度与层次则主要采用雷达探测。以上两种方法都是无损检测方法,在此基础上,为准确掌握结构实际状况,还应实施钻芯检测。

(3)病害调查,包括平整度、车辙、抗滑性、裂缝与水损坏。针对这些内容,我国现在有很多成熟可行的方法,但都需要进行钻芯检测。采用钻芯检测方法,对车辙产生部位进行分析;明确裂缝病害主要产生机理;确定水损坏类型及产生原因。

1.2 承载力评价

(1)建议由落锤式弯沉仪来检测路面的实际承载力,在检测过程中,需要逐个车道进行,测点之间的纵向距离应控制在20m以内,如果路段的病害较为严重,可对测点进行加密。

(2)由探地雷达扫描结构层,确定结构均匀性,同时根据钻芯标定确定不同结构层的实际厚度。

(3)在必要的情况下进行钻芯检测,掌握路面每个结构层的实际情况。在鉆芯检测过程中,需要钻至基层,同时在行车道上,应按照100m的间隔距离进行取样。

1.3 功能评价

(1)由自动平整度仪对路面平整度进行检测。

(2)由激光断面仪和人工检测相结合的形式对车辙变形和具体位置进行检测。

(3)通过人工调查和监测,明确路面上各类病害的类型、具体位置与数量。

(4)利用摩擦系数对路面抗滑性进行评价。

2 病害处治

2.1 处治原则

(1)以病害产生原因为依据,结合工程具体情况,按照处理到底的基本原则,制定有针对性的处治对策。

(2)在处治对策方面,可分成以下两类:其一,浅层处理,主要针对表层病害;其二,深层处理,主要针对结构性病害。

(3)基于全面与局部调查,将破损情况、弯沉检测结果、破损产生原因类似的划分成一个路段。在相同的路段中,如果局部路段的弯沉检测结果较大,则可先进行修补,再完成统一补强。

2.2 浅层病害处治

(1)处置对象为:抗滑性不满足要求,普通裂缝与车辙变形。措施包括以下几种:灌缝、铣刨、挖补、罩面。

(2)如果路面不需要进行其他处理,则可通过灌缝封闭所有裂缝。在灌缝过程中,需彻底清理缝中的杂物,同时用热沥青进行填充。

(3)完成路表处理之后,通过罩面来恢复应有的抗滑性能,并对平整度进行改善。

(4)为做好新、老路之间的结合,并对车辙变形进行有效处理,提高平整度,建议采用铣刨方法。

(5)以路面病害实际发展情况为依据,确定铣刨的层数,实际铣刨厚度不能小于原层厚,否则将在结构层当中出现夹层。完成铣刨后,需对路面进行清理,再均匀洒布一层黏层油,最后即可进行沥青混合料的铺筑。

(6)为确保新铺层质量,铣刨需要在摊铺之前的1d内完成。

2.3 深层病害处治

(1)对于深层病害和结构强度不满足要求的路面,需要采取深层处治措施。

(2)在编制处治方案的过程中,应严格按照有效、快速和降低影响的基本原则。

(3)深层病害处治方法包括以下几种:挖补、置换。

(4)以路面补强技术标准与位置为依据,可使用以下几种材料:沥青混合料、水稳碎石、贫混凝土、水泥混凝土。

(5)对沥青混凝土而言,主要有以下几种:大粒径密实型、硬沥青高模量型、改性、橡胶、抗车辙型。其中,以硬沥青高模量型的强度和补强效果为最佳。在进行分层摊铺时,每层的厚度控制在12cm以内。

采用水稳碎石进行摊铺时,每层的厚度应控制在18cm以内,材料强度应达到4MPa以上。如果材料的强度超过5MPa,则养生1d就能进行上层摊铺。采用贫混凝土进行摊铺时,可采用摊铺碾压方式,也可采用浇筑方式,强度标准应达到8MPa以上。为有效防止开裂,应按照10m的间距设置横缝,缝深控制在8~10cm范围内。

采用水泥混凝土进行摊铺时,其弯拉强度必须达到4MPa以上,厚度应控制在22~28cm范围内。

(6)在选择修补材料时,应对路段长度及相关技术标准进行综合考虑,为了给施工提供方便,并达到预期的质量要求,建议采用摊铺碾压形式,施工长度一般不能少于50m。

(7)对旧路实施深层处治时,应以实际要求为依据设置调平层,其厚度按照最小厚度进行控制,完成调平以后,平整度不能超过1.4。

3 加铺结构设计

3.1 功能恢复型

(1)在旧路基础上进行加铺,用于承载力可以满足要求,病害不严重,重要需要对抗滑能力及平整度进行改善的路段,也可在处理后进行罩面的加铺,消除路面破损,恢复应有的平整度,使路面性能满足要求。对于采用直接罩面的路段,施工前应对裂缝和坑槽进行处理,再予以拉毛与清扫,均匀洒布一层黏层油,检查合格后进行罩面的铺设。施工时,应使用具有低噪音特性的细粒式沥青混凝土,厚度按2~3cm控制。

(2)在铣刨的基础上进行两层罩面的加铺主要用于存在网裂与龟裂,以及沥青已经老化的路段,以超薄磨耗层与封层为例,其预估寿命如表1所示;如果旧路标高受到严格的控制,或已对旧路实施了加铺处理,存在软弱层,则必须对其进行铣刨处理。完成铣刨以后,处理所有病害。病害处理完成,并清洁干燥以后,重新铺设一层功能层,再进行面层的加铺。

(3)对于加铺两层路面,其结构层的厚度需要以结构计算结果为依据确定,下面层以中粒式或者是粗粒式混合料为主,厚度按6~8cm控制;上面层建议使用细粒式密级配混合料,在两个结构层的中间还要洒布一层黏层油。

3.2 补强型

(1)针对只需翻修补强面层的路段,应对路面进行铣刨,一直到病害实际产生位置,彻底清除后,进行面层的加铺。以结构计算结果为依据,按照避免病害进一步发展的原则,建议加铺两层。在加铺层的下部,根据实际情况确定混合料类型,如高模量、中粒式或者是粗粒式,其厚度以结构计算结果为依据确定,通常控制在8~10cm范围内;对于上面层,以细粒式密级配混合料为主,其厚度约为4cm,在旧路与下面层之间、下面层与中面层之间都应根据要求设置功能层。

(2)当基层需要进行补强时,建议使用沥青混凝土,其下面层还要用ATB30进行处理和调平,调平前要做好铣刨,完成调平之后,进行中面层与上面层的加铺。其中,中面层加铺材料为高模量或者是中粒式混合料,而上面层的加铺材料為细粒式密级配混合料,摊铺层实际厚度需要以结构验算结果为依据,结合最大公称粒径等确定和调整。

(3)对于旧路面基层存在深层破坏的路面,需要将基层与底基层的有效处理作为重点,彻底挖除基层,进行新基层置换,再摊铺一层新的沥青面层。

4 结语

综上所述,针对市政道路改造过程中涉及到的旧路实际状况评价、病害调查和处治方案制定、加铺结构总体设计等进行深入分析研究,提出可在实际工作中应用的具体方法,包括评价方法、病害处治措施、加铺结构设计要点等,以此为实际工程建设提供可靠技术支撑。

参考文献

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