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文檔簡介
1、道路病害分析道路病害分析內容摘要道路病害是影響道路使用功能和使用壽命的直接原因,而引起路面發生病害的原因有各種各樣,因此雖然進行了大量的相關研究工作,但某些典型病害還是沒有得到很好的解決,仍然威脅著道路工程設施的安全、高效的使用。對道路病害發生的原理、發生的規律進行深入的分析和了解,在此基礎上進行有針對性地采取預防和處治措施,是減少路面病害的關鍵。同時,道路的維修養護工作日益重要,道路工程出現的某些小的病害如果不采取處治,小的病害就會擴大成大的病害,病害日積月累形成嚴重影響路面功能的病害。因此,加強道路管理,加強巡視,發現病害及時采取處治措施,可以有效地降低大規模病害發生率。新的高性能材料、新
2、的處治工藝的開發對于解決道路典型病害起到重要作用。針對特殊病害開發特殊維修養護材料、開發特有處治工藝,可以使病害得到處治、減少甚至根除此類病害的發生。 關鍵詞:道路病害;車轍、路面開裂、路面磨光);解決措施目 錄內容摘要I引 言11 道路工程主要病害11.1 國外道路存在的病害21.2 國內道路存在的病害21.3 選出具體的病害進行分析32 病害分析62.1 病害產生的原因62.2 病害的處治(解決方案)73 實例分析103.1 工程實例的具體內容103.2 產生的原因103.3 處治方法12 結 論15 參考文獻16引 言隨著我國城市化進程的加快發展,各級政府都非常重視市政基礎設施,特別是城
3、市道路的建設,城市道路無論在數量和質量上都取得了突飛猛進的發展。在快速發展的過程中,由于施工單位及施工人員偷工減料,不重視工程質量,或者由于施工技術、施工經驗、施工設備的原因,導致城市道路在使用過程中出現一些質量問題,不但給國家造成直接經濟損失,有損市容市貌,頻繁的維修保養也給市民的出行和日常生活帶來較多不便。城市道路工程質量通病的出現有上述幾方面的原因,也有城市道路工程自身特點和要求的原因。城市道路工程有許多不同于其他道路工程的特點,這是由于城市道路范圍內有各種管線和地下設施需同時施工,城市交通的需要又不允許工期過長,各種城市公用設施、交通設施與道路建設同步建設,加大了工程的復雜性。城市道路
4、工程質量通病具體表現形式各異,其產生原因與防治對策也應區別對待。綜合來看,目前城市道路工程質量通病主要有以下幾種:高填土下沉、瀝青路面早期破損、橋梁伸縮縫和橋頭跳車、路面不平、水泥路面斷板開裂。筆者結合近幾年的施工經驗,現就以上幾種常見質量通病與防治措施作如下分析。 1 道路工程主要病害公路及相關的構造物、設施大都裸露于自然界中。除受到交通荷載之各種復雜力系的重要作用外、還直接或間接承受溫度、光照、風、雨、雪等自然因素的作用。當這些作用與公路設計中抵御或承受外力破壞能力的標準相互平衡或超出極限時、各種公路病害便產生了。常見的如裂縫、網狀龜裂,松散、坑槽,油包、啃邊、沖溝、塌陷、車轍、板角斷裂、
5、錯臺、唧泥等等。1.1 國外道路存在的病害道路在使用過程中,由于行車荷載和自然因素的反復作用,其使用性能不斷惡化出現破壞,并最終導致不能再負擔交通狀態。國外道路基本為瀝青馬路,瀝青路面因具有地質條件適應性強、行車舒適、維護方便等優點而被廣泛使用于公路。與水泥混凝土路面相比,瀝青路面具有造價相對較低、表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養護維修簡便、適宜于分期修建等優點在瀝青公路通車后,因行車荷載作用,外界環境影響以及設計、施工中存在的不足,瀝青路面會逐步出現多種路面病害,瀝青公路一旦出現路面病害,就應及時分析病害成因,及時采取有效措施進行處治,否則不僅會降低道路的使用性
6、能,影響行車的安全、舒適、快捷、暢通,而且會因處理不及對或措旒不當導致道路結構性破壞。本文就幾種常見病害的成因進行分析并結合實際提出相應的預防措施。瀝青路面破壞的現象有:裂縫、車轍、沉陷、坑槽、泛油、波浪、松散剝落等。這些病害極具普遍性和嚴重性,為公路工程質量通病之一。1.2 國內道路存在的病害截至目前,我國公路總里程已達370萬公里,其中高速公路總里程達6.5萬公里,居世界第二,僅次于美國。但我國在公路質量、管理水平和網絡化建設等方面與美國相比,還存在很大的差距。值得一提的是,由于我國高速公路網采取的是“統一規劃,以省為主”的建設辦法,雖然在建設過程中調動了各方面的積極性,但各省在建設高速公
7、路時,總以本省會為中心來考慮,對一些納入國家的高速公路網,對建設難度大、投資比較多、困難比較大的路段擱置不理,這就導致了“斷頭路”的現象比較突出。在交通部2009年進行的一項調查表明,全國高速公路網中,“斷頭路”達6130公里。首先,近幾年我國汽車擁有量激增,但是道路建設卻沒能跟上步伐,道路網建設不合理,密度低,與其他運輸方式的配合不好,加之管理水平低下,時常造成堵車,京藏堵車就是綜合了以上幾點的一個鮮明的例子。在前段之間做的關于道路狀況問卷調查中,有過半的一線城市市民認為堵車嚴重,表現出的就是道路從規劃建設到施工建成再到管理上的嚴重不足,同時也表現了道路所承受的巨大壓力。1.3 選出具體的病
8、害進行分析(1)裂縫路面板出現小于3mm 的輕微裂縫,可采用直接灌漿方法處治。對大于或等于3mm且小于15mm 貫穿板厚的中等裂欄可采取擴縫補塊的方法處治。對大于或等于15mm的嚴重裂縫采用挖補方法全深度補塊。裂縫的維修應符合下列規定:擴縫補塊的最小寬度不得小于100mm。(2)脫空水泥混凝土路面板塊脫空,可采用彎沉儀、探地雷達等設備測定。其彎沉值超過O.2mm 時應確定為面板脫空。面板脫空可采用灌漿方法處置,且灌槳孔的布設應符合下列規定:灌漿孔與面板邊的距離不應小于O.5m,灌注孔的數量在一塊板上宜為35 個;孔的直徑應和灌注嘴直徑一致;灌注壓力宜為1.52.0MPa;灌注作業應從沉陷量大的
9、地方開始。當相鄰孔或接縫處冒漿即可停止泵送。每灌完一孔應采用木楔堵孔。(3)錯臺高差小于10mm 的錯臺,可以采用磨平機磨平,或人工鑿平進行處理。高差大于10mm 的錯臺,可以采用瀝青砂或水泥混凝土處治。(4)面板沉陷采用面板頂升,頂升值應經測量計算確定。原板復位后,按板下脫空進行處治;面板整板沉陷并發生碎裂,應采取整板翻修;當沉陷處經常積水,可在適當位置增設雨水口。(5)拱起相鄰路面板板端拱起的維修,應根據拱起的高度,將拱起板兩側橫縫切寬,釋放應力,使板逐漸恢復原位,修復后應再檢查此段路面的伸縫,如有損壞應按要求修復。(6)坑洞坑洞的補修應符合下列規定:深度小于30mm 且數量較多的淺坑,或
10、成片的坑洞可采用適宜材料修補;深度大于或等于3Omm 的坑槽,應先做局部鑿除,再補修面層。(7)唧泥水泥混凝土路面唧泥病害,應采取壓漿處理。處理后應對接縫及時灌筑。(8)接縫接縫處因傳力桿設置不當所引起的損壞,應將原傳力桿糾正到正確位置;伸縮縫修理時,應先將熱瀝青涂刷縫壁,再將接縫板壓人縫內。對接縫板接頭及接縫板與傳力桿之間的間隙,必須采用瀝青或其他接縫料填實抹平,上部采用嵌縫條的接縫板應及時嵌人嵌縫條;在低溫季節或縫內潮濕時應將接縫烘干。 當縱向接縫張開寬度在10mm 及以下時,宜采用加熱式填縫料;當縱向接縫張開寬度在10mm 以上時,宜采用聚氨酯類填縫料常溫施工。當縱向接縫張開寬度超過15
11、mm 時,可采用瀝青砂填縫;當接縫出現碎裂時,應先擴縫補塊,再做接縫處。(9)板邊、板角當水泥混凝土路面板邊輕度剝落時,不得采用瀝青混合料修補;板角斷裂應按破裂面確定切割范圍。在后補的混凝土上,對應原板塊縱橫處切開;鑿除破損部分時,應保留原有鋼筋,新舊板面間應涂刷界面劑;與原有路面板的接縫面,應涂刷瀝青,如為脹縫,應設置接縫板;當混凝土養生達到設計強度后,方可通行車輛。(10)整塊翻修對于破損嚴重的路面板應采取整塊路面板翻修。舊板鑿除時,不得造成相鄰板塊破損、錯位,應保留原有拉桿;基層損壞或強度不足時,宜采用不低于C15 混凝土補強,基層補強層頂面標高應與基層頂面標高相同;在混凝土路面板接縫處
12、的基層上,宜涂刷一道寬200mm 瀝青帶;應根據通車時間要求選用路面的修補材料,進行配合比設計。(11)表面修復水泥混凝土路面出現較大面積的磨光、起皮、剝落、露骨等病害,應及時安排大、中修工程予以維修;應根據不同道路等級、破損情況,采取不同的材料和施工方法。低等級道路出現的表面起皮、剝落、露骨等病害,宜采取表面處理、稀漿封層或加鋪瀝青磨耗層的方法維修;高等級道理宜采用改性瀝青稀漿封層、瀝青混凝土加鋪等方法處治;路面磨光時宜采用刻糟機對路面板重新刻槽,槽深宜為35mm,槽寬宜為35mm,縫距宜為1020mm。(12)路面改善水泥混凝土路面改善應因地制宜,可加鋪水泥混凝土面層,或加鋪瀝青混凝土面層
13、。水泥混凝土加鋪層的標高控制應與周邊環境、臨路建筑標高協調,不得影響正常雨水排除;對原混凝土路面的各類病害必須進行維修;新舊混凝土路面間應設置隔離層,隔離層可選用瀝青混凝土、土工布或瀝青油氈等種類;加鋪層的厚度應通過設計計算確定,并不得小于180mm;加鋪瀝青混凝土層應符合下列規定:加鋪前應對原混凝土路面進行檢測,當強度處于不足狀態時,應做補強層厚度計算,且應對路面板損壞部位進行維修;反射裂縫的防治可采用土工格柵、改性瀝青油氈、土工布等材料;噴灑乳化瀝青粘層油時,應在破乳后進行攤鋪作業;在水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土的厚度不得小于80mm。2 病害分析2.1 病害產生的原因路面,唧泥:下雨或
14、滑雪后路面存有積水,由于瀝青路面存在孔隙,會有水分滲入,而且由于綠化帶吸水,進入路面以下甚至地基中,重載駛經路面時,使混泥土面層板產生彎沉,板下材料受有壓水沖蝕,隨之從接縫或裂縫中唧出,明顯的標志是接縫路面的表面,有污漬或基層材料沉積物出現。它的出現是在重復重載作用下接縫填封材料的失效而引起的水的下滲,基層材料不耐沖蝕造成的。 脫皮:道路混凝土為了滿足抗折、耐磨等性能要求,其配合比設計中水泥用量相對較多,坍落度相對較小,導致混凝土收縮加大、表層凝結較快,容易造成表層脫皮、起粉等現象。裂縫:在載荷應力與溫度應力共同作用下,在基層開裂處的面層底部產生應力集中而導致面層地面開裂,而后逐漸向上擴張而使
15、裂縫貫穿整個面層。半剛性基層的開裂通常由溫縮或干縮引起,多數情況是基層鋪筑之后由于未按規定即使養護或未及時鋪筑瀝青面層,使基層長期暴露在大氣中,在降溫與水分聯合作用下開裂。也有可能是在鋪筑瀝青面層后,路面在使用過程中,由于溫度驟變使基層的日溫差超過某一范圍致使其溫度應力超過其抗拉強度而斷裂。而且會因此發生連鎖反應,路面以下或路基受水浸泡強度與密度降低致使路面結構承載力不足,出現啃邊現象(啃邊出現的原因有很多,如機動車超重,碾壓路邊,路面邊緣未設置路緣石,路基寬度不夠,上大下小,路肩銜接不好,造成積水,邊緣長期受水浸泡,強度降低受車碾壓塌陷,等等),并可能發展成裂縫網裂或坑塘、沉陷等。車轍:車道
16、橫斷面上由于車輛重復行駛碾壓,久而久之產生的一種路面損壞現象。但是,在一般等級的公路上很少見到,原因是一般等級道路上,汽車并不按嚴格的標準分道行駛,而是混合行駛,輪跡分布在很寬的范圍內使應力分散開。所以這種情況一般發生在在溫度較高的季節,高等級公路上。瀝青面層在車輛的反復碾壓下產生永久變形,和塑性流動而逐漸形成的。通常是在伴隨瀝青面層壓縮沉陷的同時,出現側向隆起,二者結合起來形成的。應當指出的是,對于半剛性基層有較高的剛度,所以永久變形發生在瀝青路面層中。此外,車轍的嚴重程度與瀝青面層的結構組成和配合比有很大的關系。而路面中出現的碗狀坑洞、坑槽通常是松散、龜裂等其他損壞進一步發展的結果。啃邊:
17、是指由于施工質量問題,在通車后,由于雨水或車輛行駛,對路面的邊緣有啃蝕的破壞。產生啃邊的原因很多,總的有幾個原因:1,機動車超重,碾壓路面邊緣。2,路面邊緣未設置路緣石。3,路基寬度不夠,未達到設計要求。4,施工時路肩路面銜接不好,導致積水,使邊緣長期經水,強度下降,在機動車的碾壓下造成啃邊。路基方面:土壤類型特殊,如:凍土、沙質土,導致壓實度不足,造成路基沉降;多種土壤類型混雜;由于土壤類型混雜,在確定路基材料配合比時需要針對不同的地質環境做大量實驗來確定,如果中間環節有差池就會造成難以達到預期效果。地下水對路基也有很大的影響;比如:在水流經過的涵洞,冬天容易結冰體積增大,容易出現凍裂,叫做
18、冰害。因基土凍結、體積膨脹,會引起路面隆起,原因之一是路基在凍結過程中,路基中水分會發生比原體積大9%的膨脹,另外,由于冰晶的吸附作用和土的毛細上升作用,未凍結的水分不斷向冰凍去積聚,形成聚冰和進一步膨脹(分均勻凍脹與不均勻凍脹后者危害更為嚴重)。聚冰和凍脹還會造成其他其他后果,在春融季節,路基上部(包括路面基層)強度顯著降低,在行車作用下,會出現發軟、裂縫、冒泥漿,最后導致路面破壞。值得一提的是。翻漿是冰凍地區(包括多年凍土區和季節性凍土區)嚴重的公路病害之一。道路材料:不合理材料,如采用了未經打碎的大塊煤渣、凍土塊或腐殖土;不合格材料,如豆腐渣工程中常出現的劣質水泥或配合中水泥用量(比例)
19、不符合要求,當然,不同質量的材料使用壽命與使用要求也有不同;對材料處理不符合要求,如未對材料進行壓實;加工工藝受限;(如,瀝青熱拌與溫拌)周邊環境與自然災害:高等級公路在一般情況下很少發生因自然災害而產生的道路病害,而標準低、質量差、設備不完善的公路因自然災害產生的病害往往十分頻繁。道路地質災害種類具體又可按構造物質或性質分為道路路基地質災害、道路隧道地質災害和道路地下水災害,其中最主要的災種為地震、崩塌、滑坡、泥石流、沙埋、巖溶、凍土、水毀、地裂縫、地面塌陷、坍方、雪害等。2.2 病害的處治(解決方案)2.2.1常見病害的處治(1)對輕微的裂縫,在高溫季節可采用噴灑瀝青粒料壓入法修理,在低溫
20、、潮濕季節宜采用陽離子乳化瀝青封層或采用相應級配有乳化瀝青稀漿封層。(2)因土基、路面基層的病害或強度不足引起的裂縫類破損,首先應處理土基或基層,然后再修復路面。(3)因路面用瀝青性能不好或路齡較長,產生較大面積的裂縫,可采用如下修理方法:乳化瀝青稀漿封層;加鋪瀝青混合料上封層;橡膠瀝青薄層罩面。2.2.2瀝青路面豐轍的處治路面如果是表面性質磨損過度造成的車轍,可用路面銑刨機或風鎬翻松車轍表面1020 mm把其清除干凈,然后噴灑粘層油可按0305 kgm2,再用與原路面結構相同的瀝青混合料進行鋪筑,并恢復路坡,把接茬處烙平密合,最后進行碾壓密實。2.2.3瀝青路面油包、擁包的處治瀝青路面出現油
21、包時,可用加熱器烘烤發軟時將油包鏟除,補平整后用烙鐵烙平;若是由于撒漏或油釘造成的油包,在氣溫高時鏟除即可。2.2.4瀝青路面泛油的處治首先,要對養護路段,進行取樣作抽提檢測試驗,并根據試驗算出油石比,采取具體的處治措施。接下來,對于路面泛油較重的路段,需先撒鋪s12(510 mm)的碎石進行穩定后,再撤S15(35咖)石屑或粗砂,引導行車碾壓。2.2.5瀝青路面脫皮的處治由于面層本身油料不勻或顆粒重疊的原因引起的脫皮,只需將路面重新翻修即可。由于路面面層與基層之間粘結不良引起的脫皮,需先將松動和脫落的部分清掃干凈后并灑粘層油后,再重鋪面層。2.2.6瀝青路面沉陷的處治由于土基或基層結構受破壞
22、造成的沉陷,要把土基或基層先處治好,再修復面層。若為路面沉陷,要進行及時填鋪平順。2.2.7瀝青路面啃邊的處治如路面出現啃邊,可采取設硬路肩或加固路肩,并與路面的邊緣銜接平順。若要路肩平整堅實,還需保持應有的橫坡度,以便于排水。2.2.8瀝青路面松散、麻面的處治若由于油溫過高引起粘結料的老化而造成松散,需挖除重鋪。因基層或土基松軟變形形成的松散,需先將土基或基層處理好后,再重鋪路面。2.2.9瀝青路面坑糟的處治(1)最常見的情形是路面的基層完好,僅僅面層有坑槽。維修方法應遵循以下6個步驟。測定坑槽的范圍和深度(不小于4 cm),按“圓洞方補”的原則,劃出與路中心線平行或垂直的開槽輪廓線。開槽至
23、穩定部分,槽壁應垂直,并將槽底、槽壁清除干凈。在干凈的槽底、槽壁涂刷一層粘結瀝青。攤鋪新料使其略高于原路面,待碾壓穩定后保持與原路面相平。用瀝青封邊,并對周邊進行修理。如果面積大,修補后需等待混合料的溫度與路面溫度相近時才能開放交通。(2)如果路面基層損壞,應針對損壞原因,先處理基層病害,再修復面層。道路病害是影響道路使用功能和使用壽命的直接原因,而引起路面發生病害的原因有各種各樣,因此雖然進行了大量的相關研究工作,但某些典型病害還是沒有得到很好的解決,仍然威脅著道路工程設施安全、高效的使用。對道路病害發生的原理、發生的規律進行深入的分析和了解。在此基礎上進行有針對性地采取預防和處治措施,是減
24、少路面病害的關鍵。同時,道路的維修養護工作日益重要,道路工程出現的某些小病害如果不采取處治,小的病害就會擴大成大的病害,病害日積月累形成嚴重影響路面功能的病害。因此,加強道路管理,加強巡視,發現病害及時采取處治措施,可以有效地降低大規模病害發生率。第三,新的高性能材料、新的處治工藝的開發對于解決道路典型病害起到重要作用。針對特殊病害開發特殊維修養護材料、開發特有處治工藝,可以使病害得到處治、減少甚至根除此類病害的發生。3 實例分析路面病害分為4類:將龜裂、塊裂、縱、橫向裂縫四類九項病害列入裂縫類病害;將坑槽、松散二類病害列入松散類病害;將沉陷、車轍、波浪擁包三類病害列入變形類病害;將泛油、修補
25、二類病害列入其他類病害。3.1 工程實例的具體內容翻漿是路基常見的病害之一,它是路基中的土受雨水或地下水浸泡飽和后,在車輛動載荷作用下,形成沿伸縮縫或裂縫的空隙向表面涌出水和泥漿。對路基翻漿進行技術處理和研究,對保證公路建設的質量和車輛運行安全有著十分重要的意義。 在高速公路路基翻漿冒泥整治技術方面,國內外進行過大量的研究。自20世紀70年代以來,主要整治技術為鋪設砂墊層后設置封閉層、換土等。設置封閉層主要采用瀝青稀漿封層,在其他材料方面使用氯丁橡膠、聚氯乙烯軟板、玻璃纖維塑料布、為尼龍涂塑布、土工格柵、木工布等,有些效果好,有些不盡如人意,而且在施工時,絕大多數需要封閉線路,嚴重影響公路的正
26、常運行和安全。 從目前的進展情況看,高速公路路基病害的處置,實踐先于理論。業主與施工單位及有關科研院校對病害的成因、機理、處置工法、材料未進行過系統的研究,未形成一個材料、工法、管理上的技術規范,例如鉆孔的工具、鉆孔的深度、灌漿的壓力、材料的特性、壓力對基層土層的影響,灌漿材料對土層的匹配性,與混凝土墊具的相容性,灌漿材料的彈性模量,加固后固結體的抗壓、抗折、抗滲的性能,檢驗方法等,都沒有明確的要求和具體的參數,因此,結合實際總結一套適合高速公路路基病害處理的整體技術,是擺在我們面前的個重要課題。 目前高速公路處置路基病害的方法主要有水泥加膨脹劑法、水泥水玻璃法、固化劑法等幾種,經過在湖南幾條
27、高速公路養護實踐中的應用,證明靜壓化學灌漿是目前處置路基病害的有效途徑之。注漿在高速公路及水利系統稱灌漿,在巖上工程中稱注漿,它是利用壓力將能固化的漿液,通過鉆孔注入巖上孔隙或構筑物的裂隙中,使其物理力學性能改善的一種方法。 3.2 產生的原因3.2.1縱橫向單條裂縫的成因分析(1)位于山區,晝夜溫差大、冬夏溫差大,低溫開裂造成橫向裂縫。低溫開裂是在寒冷地區面層材料本身在低溫時的收縮阻礙,會產生較大的拉應力,當拉應力超過材料的抗拉強度時,面層便會出現橫向斷裂。(2)基層為水泥穩定層,主要是反射裂縫。基層裂縫反射到面層是形成縱向裂縫的主要原因。這些縱橫向裂縫雖然在初現時不會影響行車,但在水分不斷
28、侵蝕下,其邊緣會出現碎裂而使縫隙擴大,并在其周圍逐步發展成網狀裂縫。3.2.2龜裂、塊狀裂縫的病害成因分析(1)使用年限為38年未進行改建,面層瀝青混合料嚴重老化,粗細料級配不合理是造成出現塊狀裂縫、龜裂的主要因素。(2)路面初期病害為縱橫向單條裂縫,裂縫產生后隨著承載力不均造成面層與基層粘結性變差,縱橫向裂縫逐漸連片發展為塊狀裂縫。塊狀裂縫的病害形式進一步發展就形成了龜裂;龜裂在車輪荷載的作用下,逐漸松散、脫落,在風雨侵蝕、車輪后的真空吸力下被帶離路面,會逐漸形成坑槽。3.2.3推移的病害成因分析鐵礦公司的必經之路,山上打礦石的均為重車,超載車輛多,瀝青路面在受到車輛反復荷載和緊急剎車拖拽面
29、層產生較大的縱向拉應力,當拉應力大于瀝青混合料本身抵抗最大拉應力的能力后,推移便開始產生,起初是月牙形的雛形,后來隨車輛反復沖擊和推擠作用,推移病害不斷增大。3.2.4車轍產生原因分析(1)氣候:在高溫條件下,車輪反復作用,荷載應力超過瀝青混和料的穩定度極限,使流動變形不斷積累形成車轍。(2)交通:大量重型車輛行駛較慢,且渠道化行駛在主車道上。(3)施工:山區施工期限短,壓實不足引起車轍。3.2.5波浪擁包痛害成因分析由于局部瀝青面層油石比較大,骨料偏細導致瀝青面層移動在路表面形成有規律的縱向起伏。加上逐年增多的特大型車輛長期超載碾壓及路面出現瀝青老化,高溫重車碾壓下形成。通過以上對道路路面病
30、害調查、分析,提交了公路技術狀況結果,為下一步制定養護工程計劃及養護工程方案提供依據,以此調整優化公路養護計劃,提高路況質量,降低成本、實現資源最優配置的目的。3.3 處治方法博尼維是百分之百的聚酯纖維, 是從石油中提煉出的原材料加入特種添加材料,采用“ 旋轉熔化”法生產出來的, 是美國KAPEJO 公司的專利產品, 由美國杜邦公司生產。博尼維在- 40 250 的溫度內不脆化、不變形。每根纖維都是獨立的, 與同是石油產品的瀝青相比具有更強的吸附性, 且不纏繞。瀝青混合料中摻入2.25kg 博尼維, 將有18 億根以上的纖維以三維立體方式提供巨大的內聚力, 提高路面的穩定性, 延長使用壽命,
31、防止產生車轍、渠化、擠推、反射裂縫和溫度裂縫等路面病害。博尼維具有如下功能:( 1) 改善瀝青混凝土的高溫性能, 提高高溫穩定性。加入博尼維后,由于纖維的吸附作用, 使瀝青的黏稠度和黏聚力增大;同時, 由于縱橫交錯的加筋作用, 降低了瀝青的流動性能, 使瀝青的穩定性得到了很大的提高。由于博尼維在250 的高溫中, 仍能夠保持較高的穩定性, 由此提高了瀝青混凝土在高溫環境下抗軟化、抗車轍的性能。( 2) 提高了瀝青混凝土的低溫變形能力。博尼維具有良好的物理性能, 延伸率可達50%。將博尼維摻入瀝青中可使瀝青具有一定的彈性, 在-40 的低溫下仍然能夠保持瀝青的柔韌性和較高的抗拉強度, 使混合料的
32、低溫抗裂性能增強。3.3.1聚酯纖維博尼維的適用范圍高速公路部分路段路面在營運期間出現了大面積的嚴重龜裂、塊狀裂縫等路面病害, 嚴重影響了車輛的正常通行。為了更好地解決路面出現的各種病害,采用加鋪瀝青混凝土的辦法, 并在瀝青混凝土中添加博尼維, 對路基路面的穩定起到了積極的作用。運風高速公路采用加鋪5cm混凝土加博尼維德辦法取得了很好的效果。3.3.2聚酯纖維博尼維的施工 施工方法博尼維瀝青混合料對原材料的要求與不添加博尼維時完全相同。施工工藝與不添加博尼維時相同, 只是在往攪拌機中加入集料的同時, 按規定添加量將博尼維加入攪拌機中, 先與集料干拌30 s, 然后再加入瀝青濕拌30 s。博尼維
33、可以整袋地投入攪拌機( 不必開包) , 使得在瀝青混凝土的拌和中更容易操作。瀝青混合料的攤鋪只要符合瀝青路面施工技術規范就可以, 沒有別的特殊要求。 設計用量博尼維適用于面層的鋪裝, 如果面層和基層同時使用, 效果會更好。對于不同的交通流量, 設計添加量可以有所調整, 增加使用量有利于延長路面的使用壽命。 有關注意事項第一, 集料、博尼維與瀝青要充分拌和, 使博尼維在混合料中分布均勻。第二, 加入博尼維后的瀝青混凝土路面, 壓路機應多碾壓23 遍。第三, 博尼維添加劑量要準確。第四, 要嚴格控制各個施工階段混合料的溫度。瀝青混合料出廠溫度一般為140160 , 運輸到現場時溫度不低于140 ,
34、 攤鋪溫度不低于130 , 低溫施工時不低于140 , 碾壓終了路面表面溫度不低于70 。開放交通時, 路面表面溫度應不高于50 。3.3.3現場冷再生技術在公路養護工程中的應用現場冷再生技術雖然存在有缺陷, 但是, 采用這項新工藝比傳統工藝具有諸多長處: 節省材料、成本低、節省運輸費用。所有的舊鋪筑材料均可以就地利用,大大減少了新材料的用量,保護了資源。與在舊鋪層上加鋪新的材料相比,淺層現場冷再生大約可以降低成本20% ,深層現場冷再生大約可以降低成本46%。由于不需要去除舊材料,因而節約了運輸費用和重型卡車引起的交通不便。 提高舊路等級。通過提高基層的承載力可以從根本上提高道路等級,這對低
35、等級道路改造具有特殊的意義。 不損壞路基。由于冷再生為一次性作業方式,再生機械在很暴露的路基上只通過一次,與傳統的施工方法比,機械對路基的損害是很小的。 精確控制鋪層厚度。工作深度一旦設定,則這個深度由再生機械中的傳感器和控制系統控制,從而獲得精確的再生鋪層厚度。 工期短。由于不存在舊料的運輸問題,不需要其他機械對舊料的耙松和破碎,不需要大塊材料的去除和專門破碎,施工中一次性作業簡化了施工程序,從而節約了施工時間。 改善交通中斷狀況及施工安全。可以半幅施工,半幅開放交通。 具有環保價值。充分利用舊料可以大大減少新材料的開采,保護了天然資源,也不需要考慮舊料的運輸和堆放。再生筑路機械具有封閉式自
36、動控制添加系統,不僅配合比精確,還防止了粉塵的飛揚,從根本上滿足現代社會對環保的要求,是一項綠色新興技術,不僅能產生經濟效益,其社會效益也是很顯著的。現場冷再生包括三種類型: 深層現場冷再生。針對基層和面層,再生層厚度在150 毫米以上。淺層現場冷再生。針對面層,再生層厚度在80150 毫米之間。無鋪面道路的升級。針對基層,當以泡沫瀝青或乳化瀝青為添加劑時,再生層厚度在100150 毫米之間;當以水泥或石灰為添加劑時,再生層厚度多為200 毫米。從工程實踐情況看,目前可使用于高速公路淺層灌漿材料主要有兩種:第一種是水泥基高分子聚合物灌漿材料。高分子化學灌漿是高分子應用化學的個新領域,也是工程建
37、設中的一項新技術。它是由單體低聚物加水泥等組成的漿液灌入所需處理的部位,經聚合、交聯等化學反應,生成高聚物,形成無機與有機的網狀結構,使被處理的部位形成整體,達到防滲、堵漏和加固的目的。水泥基高分子化學灌漿的特點是:水溶液黏度低,可灌性好,滲透力強;有較高的粘結強度;固化時間可任意調節;充填密實,防水性能好,固結強度高。 第二種是高水速凝灌漿材料。高水速凝灌漿材料是選用鋁礬土、石灰和石膏為主要原料,配以多種無機原料和附加劑,經磨細、均化等工藝,配制成甲、乙兩種粉料的水硬性膠結材料。 結論道路工程是龐大的土木工程,其使用耐久性受到材料類型、材料質量、施工質量和養護水平等多種因素的影響,同時受到使用環境、氣候、車輛荷載等的嚴重影響,因此道路發生病害是不可避免的。當道路建成
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