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關(guān)鍵詞:舊瀝青路面 方案對(duì)比 分段設(shè)計(jì)
根據(jù)《2012年公路水路交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,全國有鋪裝路面和簡易鋪裝路面公路里程279.86萬公里,占公路總里程的66.0%。其中瀝青混凝土路面64.19萬公里。中國目前已經(jīng)成為當(dāng)今世界上擁有瀝青混凝土路面里程最多的國家之一。瀝青路面憑借著眾多優(yōu)勢而成為了公路常見的路面結(jié)構(gòu)形式。隨著公路交通量日益增大,很多瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、坑槽、車轍和泛油、松散等路面損壞。因此改造舊瀝青路面成為公路交通部門必須面對(duì)和解決的重要技術(shù)難題。
一、 工程概況
上猶縣濱江至江西坳公路系上猶縣通往湖南省桂東縣的省級(jí)公路,起于上猶縣城,終于贛湘省界的江西坳,全長約84公里。原有瀝青路面的有明顯的龜裂現(xiàn)象、坑槽、車轍等路面損壞情況。路面結(jié)構(gòu)為3cm的瀝青碎石。本工程是一條具有集散功能的三級(jí)公路。路基寬8.5米,設(shè)計(jì)速度為30km/h。
二、 舊瀝青路面改造方案選擇
舊瀝青路面改造方案一般有三種。瀝青碎石路面、瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面。
三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)如下:
三、 舊瀝青路面改造方案設(shè)計(jì)
本路段設(shè)計(jì)遵循“符合標(biāo)準(zhǔn)、因地制宜、盡量利用老路、造價(jià)較低”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),但如何充分利用老路是本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的最大難點(diǎn)。根據(jù)對(duì)老路的不同利用情況將本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行以下區(qū)分:
1. 新設(shè)計(jì)路線不在老路中線上
本工程測設(shè)基本利用老路,路線在K25+985樁號(hào)處由于彎道半徑小,路線轉(zhuǎn)角大,經(jīng)常出現(xiàn)交通事故,廢棄掉原有老路長度約200米。路線在K33+780~K40+500段因原有老路穿越水巖鄉(xiāng)圩鎮(zhèn)經(jīng)常堵車。經(jīng)多方協(xié)商,廢棄掉原有老路長度約1公里。從老路左側(cè)避開圩鎮(zhèn)。
根據(jù)交通量和道路等級(jí)對(duì)路面強(qiáng)度的要求,新線不在老路中線上的路段采用瀝青碎石路面,結(jié)構(gòu)厚度為瀝青碎石面層5cm,穩(wěn)定砂礫基層15cm,天然砂礫底基層15cm。
2. 中線落在老路上
中線落在老路上時(shí),老路面范圍內(nèi)設(shè)計(jì)方案如下:
(1) 填土高度t
(2) 需要設(shè)置調(diào)平層時(shí),調(diào)平層與上一層同時(shí)施工。
2cm≤t
5cm≤t
10cm≤t
20cm≤t
30cm≤t,重鋪面層5cm、基層15cm,調(diào)平層采用底基層材料。
3. 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算
(1) 軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算
交通量年增長率4%
當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :
路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 152 ,計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 803220
當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :
路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 131
設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 692249
公路等級(jí)系數(shù) 1.2 面層類型系數(shù) 1.1 基層類型系數(shù) 1
路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 52.2 (0.01mm)
(2)路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算
公路等級(jí):三級(jí)公路,路面的層數(shù) : 3,標(biāo)準(zhǔn)軸載 : BZZ-100
路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 52.2 (0.01mm),路面設(shè)計(jì)層層位 : 3 ,設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm)
路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3 )= 34.7 cm(僅考慮彎沉) < 35cm 滿足設(shè)計(jì)要求。
四、結(jié)束語
本文通過對(duì)上猶縣濱江至江西坳公路改建工程中瀝青路面設(shè)計(jì)的分析,用設(shè)計(jì)實(shí)例來介紹舊瀝青路面改造的具體設(shè)計(jì)方法。通過對(duì)三種加鋪層的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比找到適合的結(jié)構(gòu)層方案,提出了的分段設(shè)計(jì)的方案。舊瀝青道路的改造處理工作是一項(xiàng)長期性的工作,本文對(duì)舊瀝青路面改造問題,提出的推薦方案和分段設(shè)計(jì)思路可以供相關(guān)專業(yè)人員參考討論。
關(guān)鍵字:瀝青路面病害成因解決措施
中圖分類號(hào): P632+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
瀝青路面的質(zhì)量具有重要的作用,因此說一定要確保質(zhì)量,最大限度的防止病害的產(chǎn)生。一般來講,瀝青路面病害的原因很多,如路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、施工過程不按規(guī)范進(jìn)行、后期養(yǎng)護(hù)工作不到位等,這些都是瀝青路面病害的成因,需要采取恰當(dāng)?shù)拇胧┘右越鉀Q才能夠保證路面的質(zhì)量,下面本文進(jìn)行具體的分析。
一 瀝青路面病害的成因分析
瀝青路面病害的成因有多種,具體說來主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
首先,瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理是引發(fā)病害的原因之一。瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確保路面質(zhì)量的關(guān)鍵,但是從目前的情況來看,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過程中存在一定的問題,在瀝青面層結(jié)構(gòu)的選用過程中存在著偏差,加之混合料類型選擇有一定的問題,這樣將會(huì)誘發(fā)瀝青路面病害產(chǎn)生。瀝青路面面層結(jié)構(gòu)的選用和混合料類型的選擇這兩方面在設(shè)計(jì)的過程中十分關(guān)鍵,設(shè)計(jì)者根據(jù)瀝青路面的設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際情況設(shè)計(jì)方案,除了要滿足汽車對(duì)于路面的需求之外,還需要考慮到雨水等自然天氣對(duì)于路面的影響,所以說一定要選擇粒徑較小且孔隙也較小的級(jí)配混合料,這樣才能夠確保質(zhì)量,提高路面面層的防滲性,避免病害的發(fā)生。除此之外,在混合料配比的過程中,沒有嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行,對(duì)于必須要經(jīng)歷的四個(gè)階段也沒有引起重視,這樣都將會(huì)影響到瀝青路面的質(zhì)量,引起路面病害。
其次,瀝青路面施工程序不規(guī)范,養(yǎng)護(hù)工作不到位,是誘發(fā)病害的又一原因。要確保瀝青路面的質(zhì)量,防止病害的發(fā)生,在施工的過程中一定要嚴(yán)格按照程序進(jìn)行,這不僅需要嚴(yán)把路面施工程序關(guān),還需要嚴(yán)把材料配比程序關(guān)。但是從目前的情況來看,材料配比把關(guān)不嚴(yán),混合料的卑鄙存在著設(shè)計(jì)不合理、攪拌不均勻以及壓實(shí)度平整度不達(dá)標(biāo)的情況,這樣將會(huì)誘發(fā)裂縫等病害;施工過程中,設(shè)備陳舊,施工程序不規(guī)范,施工方案沒有綜合考慮到各方面的因素,各環(huán)節(jié)的建設(shè)也存在著不恰當(dāng)?shù)牡胤剑绕涫锹坊突鶎拥慕ㄔO(shè)沒有到位,這樣也將會(huì)誘發(fā)一系列的路面病害。除此之外,后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作對(duì)于確保路面質(zhì)量也十分關(guān)鍵。但是一些施工范圍只注重施工環(huán)節(jié),而忽視瀝青路面施工過程中的養(yǎng)護(hù)工作和施工完成之后的養(yǎng)護(hù)工作,加之養(yǎng)護(hù)工藝缺乏一定的科學(xué)性和合理性,給瀝青路面留下了病害的隱患。
最后,瀝青路面病害產(chǎn)生的原因還有自然因素和人為因素的影響。自然環(huán)境主要指的是溫度、濕度、氣候和降水等因素,其中以溫度的影響最為顯著。瀝青混合料的版和溫度和攤鋪碾壓都需要有固定的溫度作為基礎(chǔ),但是由于外部環(huán)境的影響,會(huì)給溫度的控制帶來一定的難度,施工者對(duì)這些溫度控制不準(zhǔn)將會(huì)使溫度變化較大,給瀝青路面造成裂縫等病害現(xiàn)象。人為原因主要就是道路的使用不當(dāng),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超重超載等情況,這樣將會(huì)給路面的承受能力帶來挑戰(zhàn),超過路面承受能力時(shí)就會(huì)出現(xiàn)塌陷等情況。
二 瀝青路面病害防治的措施
上文中從三個(gè)主要方面分析了瀝青路面病害的成因,既有施工原因,也有自然因素,同時(shí)也不能夠忽視使用過程中的人為因素的影響。下面本文針對(duì)這些問題提出幾點(diǎn)防治瀝青路面病害的措施。
首先,強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從源頭和細(xì)節(jié)上進(jìn)行控制。在設(shè)計(jì)的過程中需要結(jié)合不同的環(huán)境背景和不同的施工要求,這樣才能夠確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性和可行性。在進(jìn)行半剛性路面的設(shè)計(jì)過程中,必須要選擇干縮系數(shù)和濕縮系數(shù)較小且抗沖刷性能較好的材料作為基層,同時(shí)還必須要確保材料的抗拉強(qiáng)度較高,這樣的半剛性材料才最適合做基層。
瀝青面層的設(shè)計(jì)也十分關(guān)鍵,必須要在透層或者是封層完成之后盡快鋪筑面層,這個(gè)時(shí)間一定要把握好。瀝青的選擇也很重要,瀝青必須要滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求,并且松弛性能較好,尤其是要保證瀝青的延度,這樣才能夠確保路面的質(zhì)量性能。
路基設(shè)計(jì)施工方面也必須要重點(diǎn)關(guān)注,在設(shè)計(jì)的時(shí)候路基需要和實(shí)際情況相吻合,要保證設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理,這樣才能夠確保施工的質(zhì)量,最大限度的減少路基的沉降對(duì)于瀝青路面的連帶影響。路基壓實(shí)度減小,含水量增加,這些狀況都會(huì)導(dǎo)致路面破損,因此說,在設(shè)計(jì)和施工的過程中,一定要選擇最佳方案,提升路面壓實(shí)度,降低含水量,確保路面的質(zhì)量。
其次,嚴(yán)格規(guī)范施工程序,加強(qiáng)施工過程中和施工后的養(yǎng)護(hù)工作。瀝青路面施工過程中會(huì)受到很多因素的影響,控制不好很容易帶來一系列的問題,所以說在施工的過程中一定要加強(qiáng)對(duì)施工程序的控制力度,確保施工者按照規(guī)范進(jìn)行,并且嚴(yán)格的遵循設(shè)計(jì)方案,這樣才能夠避免病害的發(fā)生。為此,必須要建立起完善的施工監(jiān)理制度,增設(shè)專門的管理者對(duì)施工程序進(jìn)行檢測,不能夠忽視任何的細(xì)小環(huán)節(jié)和隱蔽性工程,并且要對(duì)施工過程中的各項(xiàng)因素進(jìn)行合理的控制管理。例如在道路勘察的過程中,管理者要考慮到地域的差異性,需要將控制的重點(diǎn)放在施工的工藝上,并且需要將常見的病害誘因的內(nèi)容提交給施工作業(yè)者,這樣能夠更好的進(jìn)行施工,控制病害的發(fā)生。
養(yǎng)護(hù)工作必須要到位,這是確保瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵,單純的施工不能夠確保質(zhì)量,一定要將施工和養(yǎng)護(hù)工作緊密的結(jié)合起來,這樣才能夠有效的預(yù)防病害。養(yǎng)護(hù)工作就是為施工完成的部位涂上防護(hù)膜,能夠有效的預(yù)防人為和自然等因素的侵襲。養(yǎng)護(hù)工作需要不定時(shí)的進(jìn)行,因?yàn)槁访娴氖褂们闆r不同,不同區(qū)域的施工程度也不一樣,以此需要定期檢查,對(duì)有必要的地方一定要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工,避免出現(xiàn)裂縫或者是塌陷等病害現(xiàn)象。
最后,采取措施應(yīng)對(duì)自然環(huán)境的制約,加大控制力度,消除人為因素的消極影響。自然因素對(duì)于瀝青路面施工的影響是不可避免的,但是施工者可以通過有效的措施進(jìn)行控制,將自然因素的影響降低到最小,如合理的控制好溫度,采取先進(jìn)的施工工藝,提升施工質(zhì)量,確保瀝青路面的質(zhì)量。對(duì)于人為因素的控制,則需要通過強(qiáng)制性手段進(jìn)行協(xié)助。相關(guān)部門需要根據(jù)瀝青路面的承載能力設(shè)置汽車最高荷載量,嚴(yán)格的控制超載違規(guī)現(xiàn)象給路面帶來的影響,對(duì)于違反規(guī)定者給予嚴(yán)格的懲罰,通過這種措施來有效的制止人為因素的影響。
結(jié)束語:近年來,我國的交通運(yùn)輸業(yè)獲得了飛速的發(fā)展,人們對(duì)于交通通達(dá)度和路面質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格,施工者和相關(guān)者需要采取恰當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行管理,避免瀝青路面病害現(xiàn)象的發(fā)生,創(chuàng)造良好的交通運(yùn)輸環(huán)境。本文以此為中心,通過分析瀝青路面病害成因,指出了防治病害的三點(diǎn)舉措,希望通過本文的論述能夠?qū)窈蟮牟『Ψ乐喂ぷ魈峁┮欢ǖ膸椭M(jìn)一步提升瀝青路面的質(zhì)量,創(chuàng)造良好的交通運(yùn)輸環(huán)境。
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關(guān)鍵字:長壽命路面設(shè)計(jì)理念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工控制工程應(yīng)用
中圖分類號(hào):U416.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0引言
由于瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論不完善、混合料設(shè)計(jì)方法不合理等問題,使得我國瀝青路面早期病害嚴(yán)重,導(dǎo)致頻繁的維修改造或重建,這給公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了很大的挑戰(zhàn)。長壽命瀝青路面是指在設(shè)計(jì)年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性修復(fù)和重建,僅需根據(jù)表面層損壞狀況進(jìn)行周期性維修的路面。
本文從結(jié)構(gòu)原理、層位功能、混合料設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制四個(gè)方面,系統(tǒng)的闡述了長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)的基本理念,并以廣州到河源高速公路惠州段路面工程為例,提出適合該地區(qū)的長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)方案。
1結(jié)構(gòu)原理
長壽命瀝青路面,又稱永久性瀝青路面,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是為了提高瀝青路面的使用壽命,因此采用較厚的瀝青層,路面上部采用模量較高的材料,下部采用抗疲勞能力較強(qiáng)的材料,以降低傳統(tǒng)的半剛性基層瀝青路面開裂和避免結(jié)構(gòu)性車轍,使路面的損壞僅限于表面層。因此,只需要定期的表面銑刨、罩面修復(fù),在使用年限內(nèi)不需要大的結(jié)構(gòu)性重建[1]。
長壽命瀝青面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用是一種新的理念,它是通過改變傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)組合、應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)指標(biāo)以及提高材料的物理力學(xué)性能達(dá)到延長路面結(jié)構(gòu)壽命的目的。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念認(rèn)為,在車輛荷載作用下,不管路面多厚,將不可避免地出現(xiàn)疲勞開裂和結(jié)性車轍。但通過研究發(fā)現(xiàn),在瀝青層層底存在一個(gè)極限拉應(yīng)變水平,當(dāng)路面在荷載作用下應(yīng)變低于此水平時(shí),不會(huì)發(fā)生疲勞破壞,這一應(yīng)變水平即為疲勞極限。因此,瀝青面存在一個(gè)面層厚度極限,當(dāng)瀝青層厚度超過此極限值后,路面結(jié)構(gòu)將不會(huì)出現(xiàn)由下到的疲勞開裂和結(jié)構(gòu)性車轍。所以,長壽命路面設(shè)計(jì)層厚應(yīng)以控制在層底拉應(yīng)變水平內(nèi),而使路面使用壽命延長。長壽命路面并不是一直不損壞,而是指路面的損壞僅發(fā)生在路面的表層,維修時(shí)不需要結(jié)構(gòu)性的處理,只需將表面層混合料銑刨并換成等厚度的新混合料便可,維修十分方便。
2結(jié)構(gòu)層的功能及材料要求
要進(jìn)行長壽命瀝青路面設(shè)計(jì),就必須先了解長壽命瀝青路面對(duì)每一結(jié)構(gòu)層功能與材料要求。
長壽命的概念是強(qiáng)調(diào)有耐久的瀝青層和堅(jiān)固的基礎(chǔ)。因此,長壽命瀝青路面各個(gè)層次的結(jié)構(gòu)功能基本上是圍繞這個(gè)概念的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)[2]。長壽命瀝青路面對(duì)各結(jié)構(gòu)層功能及材料要求如圖1所示,建議選用表1所示的瀝青結(jié)構(gòu)型式。
圖1長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)示意圖
3瀝青混合料設(shè)計(jì)方法
正確合理的瀝青混合料配比設(shè)計(jì),是長壽命瀝青路面質(zhì)量的保證。目前,國內(nèi)最常用的是馬歇爾設(shè)計(jì)方法,但由于馬歇爾設(shè)計(jì)方法中,試件成型原理與現(xiàn)場實(shí)際情況有較大差別,導(dǎo)致用此方法設(shè)計(jì)出來的瀝青混合料不能滿足長壽命瀝青路面的要求。Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)方法是采用最新的工程設(shè)計(jì)理念,試件成型最接近瀝青路面的碾壓成型機(jī)理,礦料級(jí)配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較為合理,瀝青混合料性能最優(yōu)化的一種瀝青混合料設(shè)計(jì)方法。采用Superpave方法設(shè)計(jì)和施工的瀝青路面比采用馬歇爾方法設(shè)計(jì)的瀝青路面在抵抗車轍、抗疲勞破壞、抗溫度裂縫和水穩(wěn)定性能方面都有較大的提高。因此,建議選擇Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行長壽命瀝青路面混合料的設(shè)計(jì)。
表1長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)型式
注:SP-Superpave瀝青混合料;SMA-瀝青馬蹄脂碎石混合料;OGFC-大孔隙開級(jí)配排水式瀝青磨耗層。
4施工質(zhì)量控制
長壽命瀝青路面瀝青混合料在施工過程中,除了應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40—2004)》相關(guān)要求外,在施工質(zhì)量控制方面,還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)(以Superpave瀝青混合料為例):
(1)所使用石料要堆放在經(jīng)過硬化具有3%倒坡坡度的場地上,粗集料的堆放高度不應(yīng)超過3米,以防止由于集料不均勻?qū)е聻r青混合料離析;
(2)在拌合站生產(chǎn)中,若干拌時(shí)間過長,會(huì)將粗集料打碎,細(xì)集料磨成礦粉,改變了混合料級(jí)配和增加了0.075mm篩的通過量,降低了設(shè)計(jì)混合料的VMA,影響混合料的路用性能。濕拌時(shí)間不宜過短,它決定了混合料拌和的均勻程度,決定了出場混合料的品質(zhì)。建議干拌時(shí)間不應(yīng)超過5秒,普通瀝青混合料的濕拌時(shí)間不應(yīng)少于28秒,SBS改性瀝青混合料的濕拌時(shí)間不應(yīng)少于32秒;
(3)在運(yùn)料車裝料時(shí)要嚴(yán)格按照三點(diǎn)裝料法,即前、后、中的順序前后挪動(dòng)車輛位置進(jìn)行裝料。對(duì)需要四盤以上才能裝到車斗槽幫高度的車輛,要分兩層均按前、后、中的裝料順序裝滿整個(gè)車斗,以最大限度地降低瀝青混合料在裝料過程中產(chǎn)生的離析;
(4)攤鋪時(shí)要把攤鋪速度設(shè)置到最大并能保持速度進(jìn)行連續(xù)攤鋪的狀態(tài)。當(dāng)瀝青拌和站具有足夠的生產(chǎn)能力時(shí),瀝青混合料的攤鋪速度不應(yīng)低于4 米,在攤鋪過程中不宜過多調(diào)整攤鋪速度。當(dāng)攤鋪機(jī)前有料車積壓時(shí),要提高攤鋪速度,可以達(dá)到6米,避免瀝青混合料在現(xiàn)場停留時(shí)過長,造成瀝青混合料溫度散失過大;
(5)初壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),開始的第一軸要緊跟攤鋪機(jī),以后的每一次倒軸的停駛位置要超過前一軸的1.5-2.0米,每一次錯(cuò)軸停駛位置應(yīng)該形成45度的角度。錯(cuò)軸重疊寬度在10-20cm即可。在開始下一個(gè)碾壓區(qū)間前,要用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)沿上一個(gè)碾壓區(qū)間停駛位置45度的方向振動(dòng)碾壓一遍,以消除由于壓路機(jī)停駛產(chǎn)生的推移波浪。每天開始的第一個(gè)碾壓區(qū)間不易太長,最好不要超過30米,以后每一個(gè)碾壓區(qū)間盡量提升到50~60m。每一段碾壓區(qū)間不易過短,以免影響平整度。復(fù)壓采用兩臺(tái)膠輪壓路機(jī)揉搓碾壓,每一臺(tái)輪胎壓路機(jī)負(fù)責(zé)半幅同時(shí)進(jìn)行碾壓,形成表面紋理并可消除初壓時(shí)可能產(chǎn)生的熱裂紋。終壓相當(dāng)重要,除了可以消除膠輪輪跡外,還可以提升壓實(shí)度2~3個(gè)百分點(diǎn)。終壓應(yīng)采用三鋼輪光輪靜碾壓路機(jī),要求達(dá)到25噸以上,進(jìn)行靜碾2~3遍,所有終壓均不得采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行起振碾壓。
5工程實(shí)例
廣河高速公路是廣東省、地、市高速公路連接線的重要組成部分,是聯(lián)系粵贛高速和京珠高速這兩條出省主要通道的重要橫向聯(lián)系道路,也是廣州四環(huán)四聯(lián)絡(luò)十八射主骨架之一。廣州至河源高速公路惠州段位于惠州市北部。路線呈東西走向,起點(diǎn)位于龍門縣永漢鎮(zhèn),經(jīng)過龍門縣南部、博羅縣北部,終點(diǎn)位于河源市石壩鎮(zhèn),路線全長75.61km。全線采用設(shè)計(jì)汽車荷載公路-I級(jí)雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度120km/h,整體式路基寬度34.5m,分離式路基寬度17m,主線及主線橋面鋪裝,隧道采用瀝青混凝土路面。本項(xiàng)目所在地屬為Ⅰ4區(qū),路線地處夏炎熱冬溫潮濕大路氣候區(qū)。設(shè)計(jì)年限為15年,設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載為(100kN)作用次數(shù)Ne=2.40×107次/車道,屬特重交通等級(jí)。按照長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)理念,結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況,確定了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,如表2所示。
在混合料設(shè)計(jì)過程中除了根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以外,還兼顧了Superpave相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并且充分考慮了瀝青路面整體強(qiáng)度,各結(jié)構(gòu)層配比均符合要求并滿足性能試驗(yàn)要求。瀝青路面實(shí)測的各種技術(shù)指標(biāo),如壓實(shí)度、平整度、摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)等都符合現(xiàn)行規(guī)范與設(shè)計(jì)文件的要求,路面整體質(zhì)量良好。
6結(jié)語
長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)的理念主要在于選擇合理的路面結(jié)構(gòu)方案、采用正確的混合料配比設(shè)計(jì)方法、運(yùn)用科學(xué)的路面施工質(zhì)量控制手段,來提高瀝青路面的使用壽命,使得路面的損壞僅限于表層。因此,采用這種理念設(shè)計(jì)的瀝青路面,雖然初期建設(shè)費(fèi)用較高,但養(yǎng)護(hù)維修簡單、費(fèi)用低、使用年限增加,大大提高了綜合經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。系統(tǒng)的研究符合我國國情的長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)方案及設(shè)計(jì)計(jì)算方法,對(duì)我國公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
表2廣河高速惠州段瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
結(jié)構(gòu)層次 材料類型 厚度
參考文獻(xiàn)
[1]崔鵬,孫立軍,胡曉.高等級(jí)公路長壽命路面研究綜述[J].公路交通科技,2006(23).
Abstract: Through the Lianguang road pavement reconstruction project, this paper introduced the assessment of asphalt pavement surface distress situation and proposed the different overlaying designs for different road damage situation.
關(guān)鍵詞: 瀝青路面;加鋪;舊路改造
Key words: asphalt pavement;overlay;old road reconstruction
中圖分類號(hào):U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)19-0089-02
1 工程概況
聯(lián)廣路位于廣州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東區(qū),西鄰東二環(huán),南鄰廣園快速路,北面為廣深高速公路,與開發(fā)大道、聯(lián)眾東輔道、東鵬大道相交。聯(lián)廣路西起東眾路,東北至宏景路,道路全長3.25km,道路路面寬度以筆村三橋?yàn)榉纸纾P村三橋以西紅線寬度30米,道路等級(jí)城市次干道;筆村三橋以東紅線寬度為20米,道路等級(jí)城市支路,道路現(xiàn)狀路面為瀝青混凝土路面。自2003年建成通車以來,至今已投入使用了9年。道路沿線廠區(qū)眾多,載重、超重車輛多,在現(xiàn)場調(diào)查及實(shí)際觀測中發(fā)現(xiàn),大部分車輛以載重車為主。
2 現(xiàn)狀分析
現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為:3cm厚AK-13A瀝青層+5cm厚AC-16I瀝青層+6cm厚AC-25I瀝青層+35cm厚6%水泥穩(wěn)定石屑基層。
根據(jù)現(xiàn)場路面調(diào)查及路面檢測報(bào)告顯示,路面存在的病害種類有:裂縫類、松散類、變形類等。路面損壞程度沿道路里程階梯狀分布,全線大致分為兩段。第一段為K0+000~K1+100,現(xiàn)狀路面破損較嚴(yán)重,多處路面出現(xiàn)大面積龜裂、不規(guī)則裂縫、沉陷,以及縱橫向短裂縫、坑槽、松散麻面等病害。第二段為K1+100~K3+248.8(終點(diǎn)),原路面整體性能較好,局部出現(xiàn)小面積龜裂、不規(guī)則裂縫、沉陷,以及縱橫向短裂縫、松散麻面等病害。
現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)承載力主要通過現(xiàn)狀路面檢測彎沉值來體現(xiàn)。本項(xiàng)目由業(yè)主委托專業(yè)單位進(jìn)行檢測并出具正式報(bào)告,檢測結(jié)果如表1、圖1、表2。
根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ36-2006)第4.5.4條和4.6.2規(guī)定,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果:代表彎沉值51.3(0.01mm),交通量等級(jí)為重交通,基層類型為半剛性基層,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足;建議:大修或改擴(kuò)建。
3 路面方案設(shè)計(jì)
根據(jù)對(duì)路面現(xiàn)狀的分析,按不同的情況分別設(shè)計(jì)路面加鋪方案。
K0+000~K1+100段承擔(dān)了附近眾多廠房的交通,貨車、重車、超重車占絕大多數(shù)比列,路面破損嚴(yán)重,根據(jù)路面病害調(diào)查報(bào)告,本段道路整體強(qiáng)度不足,彎沉代表值達(dá)到了0.618mm,路面結(jié)構(gòu)層厚度不足且破損嚴(yán)重,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,須進(jìn)行重新鋪設(shè)。
方案設(shè)計(jì):原路面整體加高15cm,挖除原瀝青面層及基層并下挖路床13cm后,新建15cm石屑?jí)|層,15cm 4%水泥穩(wěn)定石屑底基層,30cm 5.5%水泥穩(wěn)定碎石基層,設(shè)置1cm封層后再重新鋪裝瀝青面層,瀝青面層按三層鋪裝,分別為4cm改性瀝青SMA-13,5cm普通瀝青AC-20C,7cm普通瀝青AC-25C,各瀝青層間撒布粘層瀝青。
K1+100~終點(diǎn)段由于交通量相對(duì)較小,現(xiàn)在路面僅存在裂縫、部分沉陷等病害,代表彎沉較小,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠,故采用在原路面上直接加鋪的方案。
方案設(shè)計(jì):原路面整體加高10cm:首先對(duì)原路面進(jìn)行處理,然后銑刨1cm原瀝青混凝土面層,再設(shè)置1cm瀝青表面處治下封層,瀝青面層按兩層鋪裝,分別為4cm改性瀝青 SMA-13,6cm普通瀝青AC-20C,底層瀝青考慮調(diào)平。各瀝青層間撒布粘層瀝青。
4 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算分析
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進(jìn)行計(jì)算。采用軟件HPDS2011對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。
基本條件,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100;交通等級(jí):按重交通,1200萬軸次;設(shè)計(jì)使用年限:10年;氣候類型及地質(zhì)條件:廣州屬于Ⅳ7華南沿海臺(tái)風(fēng)區(qū),年降雨量為1600~2600mm。軟件計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值為:25.3(0.01mm)。軟件計(jì)算容許拉應(yīng)力如表3。
對(duì)K0+000~K1+100段舊路基回彈模量取值:30 MPa。
對(duì)K1+100~終點(diǎn)路段的舊路面當(dāng)量回彈模量以檢測數(shù)據(jù)為依據(jù),通過軟件計(jì)算為:495MPa。
結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)選擇如表4。
軟件計(jì)算結(jié)果顯示:K0+000~K1+100段按新建路面計(jì)算,路面設(shè)計(jì)方案的計(jì)算彎沉為24.2(0.01mm),小于設(shè)計(jì)彎沉。各層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力,滿足要求。
K1+100~終點(diǎn)段按舊路加鋪計(jì)算,路面設(shè)計(jì)方案的計(jì)算彎沉為25.3(0.01mm),小于設(shè)計(jì)彎沉。各層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力,滿足要求。
5 結(jié)束語
總之,本次路面加鋪設(shè)計(jì)根據(jù)路面現(xiàn)狀的不同破損狀況,分別采用不用的路面加鋪設(shè)計(jì)方案,既做到滿足使用功能要求,又盡量降低了工程造價(jià)。做好舊路面改造設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是做好現(xiàn)狀路面的分析,對(duì)路面的交通狀況,各種病害狀況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,檢測報(bào)告應(yīng)詳細(xì)全面,為設(shè)計(jì)提供全面準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)和判斷結(jié)論。
參考文獻(xiàn):
[1]路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范.人民交通出版社,2006.
[2]公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社,2009.
[3]城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社,2006.
【關(guān)鍵詞】公路施工 瀝青路面 施工技術(shù)
瀝青路面是目前公路運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸途徑,瀝青路面的施工與實(shí)際應(yīng)用也緊密相關(guān)。要想提高公路建設(shè)的穩(wěn)定性,提升公路施工的水平從而產(chǎn)生更高的效益,提高瀝青路面的施工能力就被提上了日程。只有更進(jìn)一步地加強(qiáng)對(duì)瀝青路面施工技術(shù)的探析,確保施工適量,才能使公路路面性能提高,保證行車的安全,對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供能有力的保障。
1 瀝青路面的施工技術(shù)淺析
1.1瀝青路面的面層施工技術(shù)
公路瀝青路面面層施工步驟大體為施工放樣、灑布透層瀝青施工和黏土層瀝青施工,其中在進(jìn)行放樣技術(shù)的施工時(shí),要先確定表面層的范圍,再詳細(xì)規(guī)劃樣線,將主要的控制點(diǎn)標(biāo)注出來,可利用石灰粉來對(duì)攤鋪機(jī)路線進(jìn)行標(biāo)記,同時(shí),為了加強(qiáng)對(duì)橫縱方向上坡度的有效控制,攤鋪機(jī)在實(shí)際施工過程中應(yīng)當(dāng)采取走基線方法來進(jìn)行放樣。而瀝青施工時(shí),要集中在透層和黏土層來測試灑布量,在實(shí)際的施工技術(shù)中做適當(dāng)調(diào)整,合理利用數(shù)據(jù)來約束施工現(xiàn)場,以確保瀝青施工與各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)相符合,而在實(shí)際的施工過程中通常都使用灑布機(jī)來進(jìn)行施工,對(duì)于灑布機(jī)無法到達(dá)的一些角落也應(yīng)當(dāng)對(duì)其予以人工噴補(bǔ)來確保施工的全面性。尤其是是在透層瀝青灑布的過程中,要先做好清掃工作,時(shí)刻保持路面的濕度處在合理程度。
1.2瀝青路面基層施工技術(shù)
瀝青路面基層部分關(guān)系著工程載荷的傳輸以及分配,其在施工過程中的重要程度可見一斑,因此,在施工過程中采用合理地方式嚴(yán)謹(jǐn)?shù)靥幚砺访娼Y(jié)構(gòu)的受力分布情況是非常有必要的。通常情況下,面層的厚度都不是很厚,因此其相應(yīng)的剛度也就比較小,當(dāng)外部的載荷施加在瀝青路面上時(shí),主要承受部分就轉(zhuǎn)變到了基層,所以基層施工質(zhì)量就要引起重視,在基層施工過程中,要在盡量選用高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的施工材料,在這些施工材料的標(biāo)準(zhǔn)下,合理利用來確?;鶎拥膹?qiáng)度、剛度和耐久力的良好性,以滿足瀝青路面的實(shí)際要求。同時(shí)在進(jìn)行瀝青路面基層施工時(shí),要提前對(duì)車流量、高峰段等數(shù)據(jù)做好研究,結(jié)合瀝青路面的施工環(huán)境,確定基層數(shù)量。通常情況下,基層應(yīng)以一層為主,若載荷壓力過大,可以酌情設(shè)置兩層來增強(qiáng)基層載荷分配力,提升瀝青路面的穩(wěn)定性。
1.3瀝青路面的墊層施工技術(shù)
公路瀝青路面中,墊層擔(dān)當(dāng)了在土層和基層間的防護(hù)結(jié)構(gòu)層,起到了防護(hù)和連接作用,因此在瀝青公路施工過程中,墊層的施工技術(shù)也納入了探析的行列。在對(duì)墊層進(jìn)行施工的過程中,要嚴(yán)格遵循相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范類進(jìn)行施工,確保墊層的施工質(zhì)量無誤。而墊層的施工難度也不小,首先是砂石的配備,要確保它的級(jí)配準(zhǔn),數(shù)值穩(wěn)定,其次砂石鋪筑時(shí),厚度要控制在30厘米之內(nèi),鋪筑密實(shí),做到砂、石的低地基處于同一個(gè)高度。做好墊層的鋪筑工作,會(huì)在瀝青路面中發(fā)揮其重要作用,公路的穩(wěn)定性能得到很好地保障,對(duì)外界不良因素起到了隔絕作用,同時(shí)也有效地消耗并擴(kuò)散了基層的荷載應(yīng)力,起到了對(duì)基層的保護(hù)作用,延長其使用壽命,它還能調(diào)節(jié)基層的濕度與溫度,減少甚至避免外界溫度環(huán)境或地下水對(duì)基層的影響和破壞,確保面層與基層間各項(xiàng)性質(zhì)的穩(wěn)定。
2 瀝青路面施工技術(shù)注意要點(diǎn)
2.1瀝青路面施工材料的選擇及混合料的拌合
瀝青路面的施工材料一般選擇品種有煤瀝青、石油瀝青、液體石油瀝青及改性瀝青等,這幾樣主要是瀝青混泥土材料選擇的類型。在實(shí)際選擇施工材料時(shí),要綜合考慮瀝青路面的各種因素,如施工工藝、施工條件、道路等級(jí)及路面結(jié)構(gòu)等。針對(duì)不同的公路設(shè)計(jì)方案選擇材料,通常情況下,公路瀝青路面的透層施工都選擇煤瀝青,復(fù)合式設(shè)計(jì)方案就要選擇改性瀝青混泥土來進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)要選擇符合相應(yīng)級(jí)配要求的物料,比如粗細(xì)骨料和填充鑲嵌材料就應(yīng)選擇無雜質(zhì)、堅(jiān)硬干凈的物料。在進(jìn)行瀝青路面的抗滑層施工中也應(yīng)選擇性能佳的礦渣和礫石,比如無風(fēng)化石,耐磨、堅(jiān)硬。在對(duì)施工材料做好選擇的情況下,要對(duì)瀝青的配比、拌合溫度及拌合時(shí)間均進(jìn)行有效控制,最好在進(jìn)行拌制前先行進(jìn)行試拌,來觀察在拌制過程中配比是否易出現(xiàn)粗細(xì)料分離或結(jié)團(tuán)成塊的現(xiàn)象,來確?;旌狭暇鶆颍苊鉃r青混合物拌制時(shí)出現(xiàn)不必要的揮發(fā)和損耗情況,保證瀝青的質(zhì)量。
2.2瀝青路面混合料的攤鋪和碾壓
在對(duì)瀝青路面的施工過程中,瀝青混合料攤鋪的連續(xù)性必須得到有效地控制,才能保證路面的平整度。在這之前,對(duì)攤鋪機(jī)的選擇就大有門道,要針對(duì)不同的攤鋪材料的施工方法來進(jìn)行不同攤鋪機(jī)的選擇。對(duì)攤鋪機(jī)做好選擇之后,不能立即進(jìn)行面層鋪筑,要首先將公路基層上的雜物徹底清除,避免異物對(duì)攤鋪產(chǎn)生影響和破換,對(duì)瀝青混合料的密實(shí)性能也要做好檢查,排除攤鋪過程中的不穩(wěn)定因素,方可進(jìn)行攤鋪。當(dāng)然,攤鋪過程中氣溫的變化也會(huì)對(duì)施工帶來很大的影響,所以在路面攤鋪時(shí),需要事先對(duì)地面的最低氣溫做好考察。一級(jí)公路、高級(jí)公路的瀝青攤鋪溫度不可低于10℃,除此之外其他級(jí)別的施工公路溫度不可低于5℃。若在施工過程中遇到驟變天氣,應(yīng)立即停止施工,氣溫接近的低溫時(shí)要采取形影措施來促進(jìn)攤鋪工作順利展開。當(dāng)然,瀝青路面的碾壓看似已經(jīng)是施工的最后一步了,但卻是尤為關(guān)鍵的一步。瀝青路面的壓實(shí)度與公路的整體質(zhì)量相作用,而在碾壓過程中,碾壓速度就需要嚴(yán)格控制,如果過快,則需要增加碾壓次數(shù)來確保碾壓質(zhì)量,但這對(duì)壓實(shí)效率就明顯降低了,同時(shí)還容易導(dǎo)致路面產(chǎn)生推移和裂紋。而碾壓速度過慢則容易使攤鋪與壓實(shí)之間產(chǎn)生較大的空隙,影響路面施工的整體質(zhì)量。所以碾壓速度不宜過快也不宜過慢,要在保證碾壓質(zhì)量的情況下盡可能地控制好碾壓速度,提高碾壓效率的同時(shí)也不影響質(zhì)量。
瀝青路面施工的過程包含了多項(xiàng)施工技術(shù),這些技術(shù)控制著施工質(zhì)量,因此,要想對(duì)公路施工質(zhì)量有好的把控,就要利用可靠的施工技術(shù),規(guī)范瀝青路面的施工標(biāo)準(zhǔn),做好施工工作。對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)然不僅僅是能確保施工質(zhì)量的前提,也是確保人們在駕車時(shí)的生命財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵。本文僅在瀝青路面的施工技術(shù)方面略做淺析,望對(duì)公路施工工程技術(shù)運(yùn)用時(shí)有所參考。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 王睿.公路施工瀝青路面施工技術(shù)初探[J].價(jià)值工程,2014,(9):111-112.