城市道路路面病害分析與處理方案

1總結1.1主要技術指標城市交通是市政基礎設施的重要組成部分。它是連接城市各個領域和道路的交通走廊，通常由車道、人行道、道路邊緣和其他輔助設施組成。我國目前將城市道路分為快速路、主干路、次干路和支路四種。根據我國《城市道路設計規范》(CJJ37-90)規定,除快速路外,每類道路按照所在城市的規模、設計交通量、地形等又分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。一般情況下,大城市應采用Ⅰ級標準,中等城市應采用Ⅱ級標準,小城市采用Ⅲ級標準。各類各級道路的主要技術指標如表1所示。與公路相比,城市道路功能多樣、組成復雜,除了滿足交通運輸的要求外,還是布置各種公用設施(如城市公用管線等)及街道綠化的載體。1.2瀝青路面路面現狀城市道路路面按路面材料分類可分為瀝青路面、水泥混凝土路面和其他路面,其中瀝青路面包括瀝青混凝土路面,瀝青碎石路面,瀝青貫入式路面和瀝青表處治路面。由于瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短等優點,在我國北方使用廣泛,尤其在大連市區,大部分道路為瀝青路面,其中以瀝青混凝土路面和瀝青貫入式路面最為常見,且有不斷增長的趨勢。但根據大連市區已建成通車的瀝青路面使用情況來看,有相當部分路面出現平整度差、裂縫、啃邊、坑槽、泛油、壅包、搓板、雨水井周圍及雨水口支線管槽下沉等病害。這里僅對以上病害的原因及其防治,談點個人看法,與同行們商榷。2瀝青路被破壞的原因2.1為基礎設施建設辯護的原因2.1.1液限指數10%材料根據路基施工規范規定,在通常情況下,不能被壓實到規定的密實度和不能形成穩定填方的材料,不能用于路基填筑。如:沼澤土,泥炭、含有樹根、雜草和易腐朽物質等材料;液限指數大于50%,塑限指數大于25%的材料;有機質含量大于3%的材料;壓實含水量和最佳含水量之差大于2%的材料等等。但是,由于施工單位的路基填筑材料方面的控制不嚴,使用了不適宜材料,從而造成路基下沉或塌方,以致影響路面,直到路面出現破壞。2.1.2粗砂樁法施工在軟土地段路基填筑前,應該首先探明地基承載力,然后采取合理的軟土路基處理方案和施工工藝。軟基處理方案一般有:設置白灰粗砂樁法,石灰、水泥穩定碎石法,鋪設土工布法,或以上幾種方案的組合等。但是施工時,往往是由于施工單位采取的軟土路基處理方案或施工工藝不合理或施工時未認真按要求處理或處理不完善等,這樣給路基的穩定造成了隱患,使成形的路基沉陷或滑移等,最終影響路面層,產生裂縫、啃邊等病害。2.1.3車輪填充和槽銷填充不合理(1)溝槽填平一種是路基填方,一種是溝槽回填土,不按規定的虛鋪厚度回填。嚴重者,用推土機一次將溝槽填平。回填土的密實度很難達到規范要求的低限值。(2)分層填筑壓實按規范要求,當路基地面的橫坡或縱坡陡于1∶5時應作成臺階,臺階寬度應不小于1m,用小型機具進行夯實,并向內側傾斜2%,且臺階上不能有積水,然后再分層填筑壓實。回填溝槽分段填土時,應分層倒退留出臺階。臺階高度等于壓實厚度,臺階寬度不小于1m。這樣,才能保證路堤和溝槽的穩定,達到規定的密實度。而施工單位在施工時,常由于不重視,遇到以上情況,根本未將施工地段挖成臺階后分層填筑壓實,或在溝槽內填筑高度不一,使碾輪在帶有縱坡的狀態下碾壓。其結果造成分力損失(如圖1)。坡度越大損失的壓實功就越大,導致土基密實度達不到要求。直接影響路面的穩定性,造成路面的破壞。(3)填筑/壓實往往施工單位在路基施工過程中,路基填筑的有效寬度不夠,有的部分在路基填筑完成時,才發現填筑寬度不夠。為達到路基的有效寬度,常常沒有按規范要求挖臺階分層填筑壓實至路基要求的寬度,而是將一些松散的土傾倒在邊坡上,進行貼坡,用人工整形夯實。這樣補上來的路基部分遠未達到密實度的要求,極易造成路基滑坡、層層沖涮。導致路面出現裂縫、沉降等破壞。(4)排水系統未做或不暢通,影響路基質量施工過程中,施工單位沒有按要求做成一定的橫坡度、路基施工臨時排水系統未做或不暢通,一旦遇雨,大量的積水滲入下層路基,嚴重影響路基質量。(5)溝底適用不穩定多發生在溝槽回填土中,溝內積水未排除,溝底淤泥未清除干凈,直接帶泥水回填土,結果造成回填土含水量飽和,不能夯實,待飽和水下滲后,將造成填土下陷,危及路基安全。(6)基礎整體虛實在填土中帶有大石塊、大磚塊、大混凝土塊、大硬土塊等。妨礙土顆粒間相互擠緊,達不到整體密實效果。另一方面塊狀物支墊碾輪,產生疊砌現象,使塊狀物周圍留下空隙,日后發生沉陷。對路基的穩定性造成影響,直到影響面層。2.2施工中的原因2.2.1基層材料質量控制路面基層一般分為底基層和頂基層。近幾年,大連地區底基層常采用級配砂礫集料,或水泥穩定類集料;頂基層常采用水泥穩定類集料,包括水泥穩定砂礫和水泥穩定碎石。按規范要求,底基層開始施工前要求路槽應清理干凈,標高應嚴格控制,否則,會直接影響基層的設計厚度(厚度增加提高成本,厚度減少影響路面基層的穩定)。同時要求底基層集料中細長及扁平的顆粒不得超過20%,并且不得含有粘土塊、腐殖質等有害物質。集料必須有良好的級配,級配曲線應接近圓滑并居中。0.5mm以下的集料其塑性指數應小于4%,液限指數應小于25%。松鋪好的集料在壓實時,其含水量應比最佳含水量稍高。水泥穩定類集料基層,在鋪筑前,應將底基層面上的所有浮土、雜物全部清除,并嚴格地整形和壓實,將底基層上的車轍或松軟部分和壓實不足的地方以及任何不符合規范要求的表面都重新翻松,清除或用同類材料進行整形,并壓實到符合規范要求的密實度和規定的線形、坡度、標高。水泥穩定集料的級配要求良好,有機質含量不得大于2%,集料中不得含有粘土塊、腐殖質等有害物質;水泥質量要求穩定,不得使用過期的水泥,水泥用量應嚴格按試驗配合比加入,拌和要均勻。而施工單位在施工時,往往容易忽視的是使用不好的集料,砂礫常采用級配質量差、含泥量大、含有害物質多的材料;碎石常采用強度底、級配不合理的材料;再有碾壓不足、干碾壓;路基、底基層的標高控制不嚴;水泥穩定集料中水泥用量不足等;這樣嚴重影響了基層的質量(導致強度低、厚度不均、密實度不合格等),直至路面遭到破壞。2.2.2關于瀝青路面的施工(1)瀝青虛鋪法大多由于攤鋪方法不當,在等厚的虛鋪層中,由于攤鋪時用鐵鍬高拋,或運輸卸料時沖擊力將瀝青混合料砸實,或人、車在虛鋪混合料上亂踩亂軋,而后又摟平,致使虛實不一致,虛處則較低,實處則較高;或者粘結在底層上的料底精除不凈,且已經壓實、冷凝,大大縮小了壓實系數,當新料補充摟平壓實后,形成局部高突、疙疙瘩瘩,不平整,最終造成路面平整度差。(2)壓路機串皮城市主要因為碾壓前瀝青混合料攤鋪時間過長,其表面變冷,形成僵皮,其內部較熱,可塑性好,形成壓路機串皮碾壓,導致壓路機碾輪前出現波浪;或由于底層與面層粘結不好,或過碾產生推移橫裂紋;或壓路機加速或減速太猛,尤其是轉向時過猛產生路面橫紋。(3)邊緣坑表面出現“嘴唇”、“盤子”坑大多因為路邊有路邊石,碾壓時擔心碰撞邊石,碾子不敢靠邊,最終造成邊緣出現“疙瘩”坑或“碟子”坑,坑洼部分不實,呈“睜眼”現象,或出現局部長度上低洼,碾輪碾壓不著,出現松散掉渣。(4)虛鋪合的情況縱向接茬不平,一是由于兩幅虛鋪厚度不一致,造成高差;二是兩幅之間皆屬每幅邊緣,油層較虛,經碾壓后不實,出現松散現象。不論是熱接或冷接的橫向接茬,也是由于虛鋪厚度的偏差和碾輪在鋪筑端頭的推擠作用都很難接平。路面與邊石或與其他構筑物接茬部位,碾輪未貼邊碾壓,又未有墩錘烙鐵夯實,虧油部分又未及時找補,造成邊緣部位坑洼不平松散掉渣,或留下輪跡。(5)檢查井圈水泥砂漿缺失常常因為以下幾點原因:①井室周圍土基回填不實,路面基層密實度不夠,造成井周下沉。②升降檢查井或雨水井時,檢查井圈或雨水井蓋未與路面高度和路面縱、橫坡吻合。③檢查井圈缺乏足夠的水泥砂漿和水泥混凝土固結牢固,經車輛創壓后活動,致使井周圍路面結構碎裂。④雨水井井蓋安砌高于周圍路面或低于路面過多。(6)瀝青的鋪設、壓路機出現混亂主要因為以下原因:①瀝青混合料本身含油量過大。或因運油路程過遠,油分沉淀,致使局部油量過大。或在底層上灑布的粘層油量過大,當氣溫升高時,粘層油泛至瀝青混合料中來,使瀝青混合料中存有較多“自由瀝青”,成為混合料中的潤滑劑,便擁推成油包、波浪。②面層和基層局部結合不好,在氣溫較高時,經行車作用,產生順行車方向或向彎道外側推擠,造成壅包。③處理乏油不當,養護礦料過細,撒布不均形成壅包。④瀝青混合料級配欠合理,細料多,嵌擠能力低,高溫穩定性差;或施工時攤鋪不平,壓路機未按操作規程碾壓;或基層不平有波浪,鋪筑面層不等厚等,均形成搓板。⑤土基不平整,或粉砂石灰土基層表面狀況不良,如偏干、起皮,在鋪筑路面通車后,均引起波浪(或搓板)。⑥基層水穩性不好,壓實不足,強度不均勻,使路面發生變形產生波浪(搓板)。3防止瀝青路被損壞3.1地基回填和回填(1)要徹底清除原有地表的腐植土及路基范圍內含有樹根、雜草、垃圾等有機土。嚴格按規范要求選好填料,控制松鋪厚度和粒徑,控制壓實含水量與最佳含水量之差在規定的范圍內,并嚴格按規范要求進行基底壓實。(2)軟弱地基處理要根據實際情況,采用合理的施工方案和施工工藝。(3)回填施工時,要求對土中的大磚塊、大石塊、大混凝土塊要取出,對于大10cm的硬土塊打碎或取出。在溝槽回填中,要排除積水,清除淤泥疏干槽底,再進行分層回填夯實;如排除積水有困難時,要將淤泥清除干凈,再分層回填砂或砂礫,在最佳含水量下進行夯實。另外要按規范要求分段、水平、分層回填,段落的端頭每層倒退臺階長度不小于1m,在接填下一段時碾輪要與上一段碾壓過的端頭重迭。槽邊彎曲不齊的,應將槽邊切齊,使碾輪靠邊碾壓;對于檢查井周圍或其他構筑物附近的邊角部位,應用動力夯或人力夯夯實。(4)路床碾壓邊線應超出路面結構寬度(包括邊石基礎寬度)每側不得小于10cm。如果土層干燥,應實行灑水翻拌的方法直至路床土層(0～30cm)全部達到最佳含水量時再進行碾壓。雨季施工土路床,要采取雨季施工措施。挖方地段,當日挖至路槽高程,應當日碾壓成活,同時還要挖好排水溝;填方路段,應隨攤鋪隨碾壓,當日成活。遇雨浸濕的土,要經晾曬或換土。(5)臺背回填施工,要求選用合格的回填料,并保證每層填筑厚度及壓實度。在臺背回填時可優先考慮做排水管和土工格柵,排水管間距不得大于2m,土工格柵層間距最好為50～80cm。(6)對于雨水支管肥槽,檢查井周圍肥槽,采用水泥穩定砂礫或低標號混凝土處理,防止路面下沉開裂。3.2在地板施工中3.2.1嚴格按配合比控制施工質量要嚴格按規范要求選好合格材料,對于水泥穩定類材料,要嚴格按配合比要求控制水泥劑量及含水量,保證路面基層設計厚度及頂面標高,灑水碾壓至要求密實度,保證基層表面平整度,嚴格控制施工質量。3.2.2保證瀝青混凝土施工質量首先要嚴格按規范要求選好材料及材料的級配,凡發現瀝青混合料級配不佳,集料特細,油石比過低,油大時,必須退貨并通知生產廠家。掌握好瀝青混合料攤鋪厚度,嚴格按碾壓操作規程作業。保證瀝青混凝土質量充分地密實,搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治,防止路表水滲入路基。另外對于邊角及有障礙物碾子壓不到的部位,要使用熱墩錘、熱烙鐵或平板震動夯夯實。4瀝青路被破壞后的處理4.1基層開裂反射裂縫(1)對于碾壓中出現的橫向微裂縫,可在終碾前,用輪胎碾壓進行復壓,往往可以消除。(2)對于基層開裂反射上來的裂縫,縫寬在6mm以內的,可用熱瀝青灌縫。縫寬大于6mm的漿裂縫內雜質處理干凈后,用瀝青砂或細粒式瀝青混凝土進行填充、搗實,并用烙鐵封口,撒砂,掃均。(3)對于發裂、輕微龜裂,可采用刷油法處理,或進行小面積的噴油封面,防止滲水使裂縫擴大。4.2架構材料的挖補(1)由于土基、基層破壞所引起的裂縫,先消除土基或基層的不足之處,然后再修復面層。(2)龜裂采用挖補方法,連同基層一同處治。(3)輕微龜裂,可采用刷油法處理,或進行小面積的噴油封面,防止滲水使裂縫擴大。4.3噴油截面處治(1)因氣溫低施工的瀝青混合料面層有松散,但不擴大的情況時,可在氣溫上升后,將松散脫落部分重新攤鋪壓實;如細礦料有散失,則應采用噴油封面處治;氣溫較低季節需治理時,可用乳化瀝青封面。(2)松散程度較重,主集料或面層的下層仍屬于穩定時,可采用封面法將松散部分封住。(3)對于小面積掉渣麻面,可局部薄噴一層瀝青,撒料壓實;大面積掉渣麻面路段,可在氣溫升至10℃以上時,清掃干凈,做局部噴油封面(瀝青0.8～1.0kg/m2)后,撒布3～5mm(或5～8mm