关于沥青路面旧路改造和路基加宽的问题讨论论文_薛蟒

太原市晋万通公路勘察设计有限公司 山西省太原 030002

摘要:随着经济建设的快速发展,原有旧沥青道路急需改造,通过对公路沥青道路改造方案分析,有针对的剔除对旧沥青道路改造的设计及施工中应注意的问题。

关键词:沥青路面;旧路改造;路基加宽;设计;施工

引言:

随着经济特别快速的发展,大多数旧的一二级沥青道路出现车辙、网裂、坑槽、龟裂等各种病害,结构上日趋破坏,已经不能满足功能上的需要,服务水平特别的低,严重影响了行车速度和行车安全。所以解决这些问题是非常重要的。

一、病害形成原因及处理方法:

(1)车辙病害形成的原因及处理方法

车辙病害形成的原因:①路面所在区域环境条件较苛刻,使路面混合料抗变形性能较差;②道路交通量大、重载车、超载车比例高、车辆交通渠化严重,从而导致路面出现车辙;③施工时压实不足,路面结构孔隙率偏高,路面混合料在压密过程中出现车辙。

车辙病害的处理方法:对车辙深度小于4cm的病害路段,为了提高其平整度,直接对此路段进行补强处理。对于车辙深度4cm~9cm的病害路段,本次对此路段进行9cm的面层铣刨,然后铺筑9cm水泥稳定碎石(5%),在接茬处应均匀涂一层黏层油,以保证新铺基层与旧沥青面层更好地粘结。施工时接茬处不应有凸凹不平的表面,应保证接缝位置平顺和具有正确的设计路拱,压实度不小于98%。

(2)裂缝病害形成的原因及处理方法

裂缝病害形成的原因:①路面强度日趋不足,路面回弹弯沉值逐渐增大,满足不了交通量迅速增长和汽车载重量明显增大的需要。轮迹带上沥青路面产生网裂,伴随纵向裂缝和形变。轮迹带上的回弹弯沉值明显大于其它位置上的回弹弯沉值,路面属于疲劳破坏。由于沥青质量不好,沥青面层往往产生过早的疲劳破坏。由于疲劳破坏产生的龟裂,严重时还会扩及全幅路面。②无机结合料稳定细粒土或细土含量过多的粒料土基层,当表层软化时,无论软化层厚度小于l0mm抑或大于20mm,在行车作用下,沥青面层均会产生龟裂,甚至推移破坏。软化层一旦变干后,路面仍具有较高的强度。即使稳定细粒土基层的强度形成的较好,一旦沥青面层产生裂缝后,表面水顺裂缝下渗,在行车荷载反复作用下,路面中会产生冲刷和唧浆现象,导致原裂缝两侧碎裂。③由于施工质量不好,无机结合料稳定层没有拌和到底,在底部留有素土夹层,素土夹层成为沥青路面结构中的软夹层,它会导致沥青面层产生块状裂缝。④基层含水量大、强度不够,或地基受水泡发软的路段,路面稳定性受到影响,在行车碾压下易出现网裂。

一般裂缝病害的处理方法:对于老路出现裂缝的病害,结合相关规范规定,首先清除缝中杂物及尘土,然后将稠度较低的热沥青(缝内潮湿时采用乳化沥青)灌入缝内,灌入深度约为缝深的2/3,填入干净石屑或粗砂,并捣实,最后将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除。

块状裂缝病害的处理方法:块状裂缝非常严重及严重坑槽的病害路段,对此病害处的原基层进行全部铣刨,然后对基层进行分层填筑水泥稳定碎石(5%)进行压实,最后再铺设9cm水泥稳定碎石(5%),并整平压实, 压实度不小于98%,在接茬处应均匀涂一层黏层油,以保证新铺基层与旧沥青面层更好地粘结,在新铺设的基层上喷涂透层油,然后喷洒下封层。施工时接茬处不应有凸凹不平的表面,应保证接缝位置平顺和具有正确的设计路拱。

(3)坑槽病害形成的原因及处理方法

坑槽多发生于轮迹与横缝结合处,和龟裂进一步发展的行车道轮迹处。

坑槽病害形成的原因:是由于沥青的早期老化,沥青混凝土沥青粘滞度降低,沥青与粒料的粘结性不好,遇水产生剥落,造成沥青混凝土产生离析现象,经过汽车荷载的共同作用逐渐形成坑槽,再者就是由于路面大面积出现龟裂,在车辆的荷载和雨水等因素的影响下,路面没有及时修补,导致沥青面层破碎、脱落,形成坑槽。

坑槽病害的处理方法:按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则,划出所需修补的轮廓线,沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分,其深度不得小于原坑槽的最大深度,清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷黏层沥青,最后填入9cm水泥稳定碎石(5%)进行压实并整平压实,压实度不小于98%。若因基层局部强度不足使基层破坏而形成的坑槽,应将面层和基层完全铣刨,铣刨后把坑槽清理干净,然后填筑水泥稳定碎石(5%)进行压实,最后再铺设9cm水泥稳定碎石(5%),并整平压实, 压实度不小于98%,在接茬处应均匀涂一层黏层油,以保证新铺基层与旧沥青面层更好地粘结,在新铺设的基层上喷涂透层油,然后喷洒下封层。施工时接茬处不应有凸凹不平的表面,应保证接缝位置平顺和具有正确的设计路拱。

(4)龟裂病害形成的原因及处理方法

龟裂病害的形成的原因:龟裂是行车荷载反复作用的结果,龟裂的产生,反映了路面结构的强度不足以承受行车荷载的作用,另外,基层的排水不畅,低温时沥青混合料变硬或变脆,也能造成龟裂。

龟裂病害的处理方法:基层强度尚好的龟裂病害路段,对此病害处的原路面先进行打扫干净,然后在此处铺设乳化沥青稀浆封层,封层厚度为0.5cm。基层强度不足或路基翻浆引起的严重龟裂病害路段,对此病害处的原路面及原基层进行铣刨,铣刨后把坑槽清理干净,填筑水泥稳定碎石(5%)进行压实,最后再铺设9cm水泥稳定碎石(5%),并整平压实, 压实度不小于98%,在接茬处应均匀涂一层黏层油,以保证新铺基层与旧沥青面层更好地粘结,在新铺设的基层上喷涂透层油,然后喷洒下封层。施工时接茬处不应有凸凹不平的表面,应保证接缝位置平顺和具有正确的设计路拱。

二、新旧路基衔接的处理办法

新老路基的拼接设计主要是减少新老路基间的差异沉降,避免新老路基间纵向裂缝的产生。借鉴项目区域和全国其他地方路基拼接成功经验,本次新老路基拼接设计主要从提高拼宽路基压实度、采用压缩性小的填料、开挖台阶、铺设土工合成材料及原地基冲击碾压等方面来考虑。

根据《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)对一级公路拓宽改建的要求,即:路基拼接时,应控制新老路基之间的差异沉降,原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%。本项目改建后路基宽度为21.5m,老路路基加宽4米时,控制工后差异沉降不大于2cm,路基加宽6米时,控制工后差异沉降不大于3cm。鉴于目前对于路基自身沉降变形仍未形成较为成熟的计算方法,老路已建成多年,沉降基本稳定,因此本工程在严格控制路堤压实并采取增强补压的情况下,以拼宽地基工后沉降量作为实际控制指标。

对于拼宽部分路堤,采用以下措施以减少工后沉降:

新老路基拼接处,在路床底和基底各铺设一层土工格栅,以加强新老路基的整体性和连接效果。

图(1)开挖台阶示意图

对于填高≤6m的路段,老路边坡开挖宽1.5m、高1m的台阶,对于填高>6m的路段,老路边坡开挖宽3m、高2m的台阶,台阶底均做成向内倾斜2%的坡度,见图(1)。

对于拼宽部分地基处理,所有拼宽路基原基底均应进行冲击碾压,以减少原地基的沉降。为减小新旧路基的差异沉降,对基底、下路堤、上路堤的压实度均提高1~2个百分点。

三、结语

许多早期高等级路面一般采用的是水泥混凝土路面,随着交通量和车辆荷载的不断增长,以及自然因素的影像,路面破坏已经非常严重。在随后的大修中,目前国内采用较多的是在早期建筑的旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层。但是由于其加铺以后的路面自身结构的特征,在使用一段时间以后们也会出现各种路面破坏。在我国现行的规范中,还没有旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层设计和养护维修的内容。因此有必要进行试验研究,分析病害产生的原因,采取相应的养护维修措施,以延长路面的使用寿命,确保路面使用性能。

论文作者:薛蟒

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/18

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