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論半剛性基層瀝青路面的病害特點(diǎn)及維修途徑工學(xué)論文
關(guān)鍵詞：半剛性基層瀝青路面 病害 對策
論文摘要：比較于傳統(tǒng)的柔性路面，半剛性基層瀝青路面有著成因和維修方面極其不同的特點(diǎn)。本論文探討了半剛性基層瀝青路面的具體成因及其典型的病害特征，論述了路面維修與處理的有效途徑。
半剛性基層瀝青路面具有與傳統(tǒng)柔性路面完全不同的結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)，由于瀝青材質(zhì)本身的差異，以及受設(shè)計(jì)和施工水平的影響，瀝青路面常常出現(xiàn)開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。
一、典型病害特征分析
半剛性基層瀝青路面的典型病害可劃分為兩大類型：非結(jié)構(gòu)性損壞和結(jié)構(gòu)性損壞。前者指半剛性基層的板體性未受到破壞，而后者是指路面損壞位置下的半剛性基層受到損壞，板體強(qiáng)度減弱或完全喪失。
1、非結(jié)構(gòu)性損壞
該類病害主要有橋頭跳車、間距規(guī)則的橫向裂縫、路表局部網(wǎng)裂和正常車轍等，病害特征如下。
�。�1）橋頭跳車
橋頭跳車有兩種情況： （1） 臺背填土壓實(shí)不足，導(dǎo)致填土在臺背后數(shù)十米范圍內(nèi)下沉。 （2） 由于橋梁與臺背填土剛度的差異而產(chǎn)生的不均勻沉降，從而出現(xiàn)的跳臺。
�。�2）間距規(guī)則的橫向裂縫
這種裂縫一般為半剛性基層的結(jié)構(gòu)性收縮而導(dǎo)致的反射裂縫。它橫向貫穿公路全幅路面，深度方向貫通全部結(jié)構(gòu)層，并且縫隙寬隨季節(jié)變化。
（3）縱向裂縫
這種裂縫的數(shù)量較少，大多發(fā)生在高路堤地段路基外側(cè)。成因是路堤中央與外側(cè)壓實(shí)不均勻、舊路幫寬或地基受外部水源的長期侵蝕，導(dǎo)致路基或地基的不均勻沉降。一般情況下裂縫較寬。
�。�4）路表局部網(wǎng)裂
路表局部網(wǎng)裂多發(fā)生在行車道輪跡下，成因?yàn)槁访婢植渴┕と毕荨?/p>
2、結(jié)構(gòu)性損壞
該類損壞主要有路面局部凹陷龜裂和結(jié)構(gòu)性轍槽。
�。�1）路面局部凹陷龜裂
這種損壞是路面局部網(wǎng)裂的延續(xù)。因局部網(wǎng)裂沒有得到及時(shí)的維修封堵，雨水滲入到基層，而高速行駛車輛輪胎的強(qiáng)大“泵吸”作用使半剛性基層的膠結(jié)材料被吸出。長時(shí)間下去，導(dǎo)致基層材料散失，路面出現(xiàn)局部下陷和網(wǎng)裂，進(jìn)而由局部網(wǎng)裂發(fā)展成為明顯的凹陷龜裂，對行車的平順性和安全性有很大影響。其特征為：起始于輪跡處，路面結(jié)構(gòu)在該處完全破壞，在破壞過程中雨天有灰漿外瀉痕跡。
�。�2）結(jié)構(gòu)性轍槽
結(jié)構(gòu)性轍槽是由于路面承載能力不足，在車輛荷載和環(huán)境因素的綜合作用下而在輪跡處產(chǎn)生的路面變形。轍槽產(chǎn)生初期伴有微細(xì)裂縫，其發(fā)展規(guī)律類似于路面局部凹陷龜裂。
二、病害路面的維修對策分析
針對以上病害，在制定路面維修方案時(shí)需考慮四方面影響因素： （1） 病害的類型和平面位置。對行車的影響以及行車對病害發(fā)展的影響； （2） 病害的嚴(yán)重程度； （3） 經(jīng)濟(jì)條件； （4） 維修目標(biāo)。
1、非結(jié)構(gòu)性損壞的維修
維修的基本目的有兩個(gè)，一是恢復(fù)行車平順，二是封閉裂縫，以避免引發(fā)結(jié)構(gòu)性損壞。
�。�1）恢復(fù)行車平順
主要是對橋頭跳車和車轍的處理。它們的平面分布截然不同，橋頭跳車是橫向的，車轍是縱向的。對橋頭跳車應(yīng)以整幅路作為維修寬度，維修長度應(yīng)滿足三個(gè)要求： （1） 從橋梁伸縮裝置起，伸入正常路段一定長度； （2） 保證攤鋪機(jī)能正常施工； （3） 拉坡平順。銑刨厚度以瀝青面層的一個(gè)結(jié)構(gòu)層為單位，一般只銑刨表層。
因此，維修寬度應(yīng)滿足以下條件： （1） 包括車轍的整個(gè)影響范圍； （2） 與攤鋪機(jī)的攤鋪寬度及碾壓機(jī)的輪寬相適應(yīng)； （3） 縱向接縫距行車道輪跡外邊緣30 cm 以上。
�。�2）封閉裂縫
對于單條橫縫和縱縫建議采用常規(guī)的灌縫措施如果縫隙太寬灌縫難以實(shí)施，可沿裂縫兩側(cè)切割出10～15 cm寬的條形槽，深度為瀝青面層全厚。隨后清潔槽壁，人工填實(shí)至表層底部。最后，涂刷粘油層，用細(xì)粒式瀝青混合料填筑碾壓作為路面表層。這種處理方法屬柔性連接，由于膠結(jié)材料充足，可以適應(yīng)縫寬的季節(jié)性變化，宜在春融或秋冬交替季節(jié)實(shí)施。局部網(wǎng)裂發(fā)生于行車輪跡位置，對路面整體結(jié)構(gòu)的危害最大。其維修原則是： （1） 及時(shí)處置，以免損壞范圍和程度擴(kuò)大； （2） 維修范圍不宜定得太小，在橫向至少以一個(gè)單向車道為單位，在縱向以一輛重車長度的115 倍為單位。同時(shí)，保證路面維修的橫、縱向平整，減小顛簸； （3） 在平面上全部清除局部網(wǎng)裂的影響范圍； （4） 與攤鋪機(jī)和碾壓設(shè)備相適應(yīng)；（5） 維修深度以瀝青面層的結(jié)構(gòu)厚度為單位； （6） 縱向接縫位置與車轍處理方案相同。
2、結(jié)構(gòu)性損壞的維修
�。�1）局部凹陷龜裂
雖然局部龜裂表現(xiàn)的是路面存在局部缺陷，但也可能是整個(gè)路段施工管理所存在的問題，只是該處路面裂縫出現(xiàn)得早、局部滲水嚴(yán)重而提前破壞。因此，局部凹陷龜裂分以下兩種情況進(jìn)行維修。
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有兩種備選方案：一是將損壞的基層挖出，用半剛性材料回填修補(bǔ)；二是將損壞的基層局部挖出，用瀝青混合料回填修補(bǔ)。
②整個(gè)路段基層均勻存在缺陷
有三種備選方案： ①如果整個(gè)路段達(dá)到大修期限，則對存在缺陷的半剛性基層進(jìn)行翻新重鋪，同時(shí)對局部凹陷龜裂一并處置； ②雖然存在缺陷，但累計(jì)軸次遠(yuǎn)未達(dá)到使用期限，則按① 方法進(jìn)行處置； ③如對有缺陷的路段實(shí)施整體補(bǔ)強(qiáng)措施，施工前將局部凹陷龜裂仍按①的方案先行處置。
�。�2）結(jié)構(gòu)性轍槽
這種轍槽的特點(diǎn)是路面承載力不足，基層損壞或板結(jié)完全喪失。它對路面結(jié)構(gòu)和交通安全的威脅較大，需專門設(shè)計(jì)維修方案。
確定維修方案時(shí)要考慮以下因素： （1） 轍槽雖然只在輪跡處發(fā)生，但它反映了整幅路面均有缺陷；（2） 轍槽的產(chǎn)生表明了半剛性基層已受侵害或已破壞； （3） 兩側(cè)車道未出現(xiàn)轍槽，表明兩側(cè)車道與行車道實(shí)際上成為擁有不同承載能力的“兩種路面”，此時(shí)行車道的結(jié)構(gòu)承載力已達(dá)到極限，而兩側(cè)車道的結(jié)構(gòu)承載力有較多富余，尚有較長的使用壽命。
因此，擬定兩種維修方案： （1） 一次性整幅重鋪基層，徹底消除缺陷，使整個(gè)路段的路面完全恢復(fù)其正常的使用性能； （2） 兩側(cè)車道與行車道分期維修，先維修行車道。根據(jù)兩側(cè)車道的承載能力，結(jié)合已有的交通資料分析確定其剩余使用壽命，以此作為行車道轍槽損壞維修方案的設(shè)計(jì)使用壽命。待兩側(cè)車道與行車道同時(shí)達(dá)到使用壽命末期時(shí)再一并整幅處置。
參考文獻(xiàn)：
[1]公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范 （JTJ 073.2-2001）人民交通出版社 2001年。
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