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公路設(shè)計(jì)院在瀝青路面大中修中的方案是如何設(shè)計(jì)的?
目前在高等級公路路面的瀝青公路所占比例較高,同時(shí)公路災(zāi)害引起各方面的重視。本文主要對于公路瀝青路面大中修方案設(shè)計(jì)進(jìn)行探討,主要給出了罩面設(shè)計(jì)和大修方案的適用范圍和種類,最后指出大修方案在實(shí)際工程中的合理選擇方法。
關(guān)鍵詞:高等級公路,瀝青路面,罩面設(shè)計(jì),大修設(shè)計(jì)
1引言
與水泥混凝土等路面相比,瀝青混凝土路面具有表面平整、抗滑性好、行車舒適、噪音小、易于施工及維修方便等優(yōu)點(diǎn),因而瀝青路面被廣泛應(yīng)用于重要公路的建設(shè),在高級、次高級路面中占有很高的比例[1]。本文主要就公路瀝青路面大中修方案設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探討,給出了罩面設(shè)計(jì)和大修方案選擇等討論。
2罩面設(shè)計(jì)
從使用功能方面劃分,罩面一般可分為罩面、封層、抗滑層。罩面主要適用于消除破損、完全或部分恢復(fù)原有路面平整度、改善路面性能的修復(fù)工作;封層主要適用于提高原有路面的防水性能、平整度和抗滑性能的修復(fù)工作;抗滑層主要適用于提高路面抗滑性能的修復(fù)工作[2,3]。
2.1一般罩面層和抗滑層的適用范圍
?。?)瀝青路面養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)根據(jù)瀝青路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)等級確定是否罩面和罩面的種類。需要罩面的路段路面強(qiáng)度系數(shù)(SSI)必須符合中等等級以上范圍,而路面狀況指數(shù)(PCI)、行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、抗滑系數(shù)(SFC或BPN)三項(xiàng)指標(biāo)等級在下列情況下時(shí),應(yīng)按下述要求分別采取措施進(jìn)行處理。①當(dāng)路面狀況指數(shù)(PCI)、行駛質(zhì)量指數(shù)和路面抗滑系數(shù)指標(biāo)等級均為次或差等級時(shí),各級公路必須安排一般罩面層養(yǎng)護(hù)。②當(dāng)路面狀況指數(shù)(PCI)或行駛質(zhì)量(RQI)評為中等范圍時(shí),高速公路、一級公路應(yīng)安排一般罩面層養(yǎng)護(hù)。③當(dāng)路面狀況指數(shù)(PCI)或行駛質(zhì)量(RQI)評為次差等級時(shí),二級及二級以下公路應(yīng)安排一般罩面層養(yǎng)護(hù)。④當(dāng)路面抗滑系數(shù)(SFC或BPN)評為次差等級時(shí),高速公路、一級公路應(yīng)加鋪抗滑磨耗層;二級及二級以下公路宜對陡坡、急彎、交叉路口等事故多發(fā)地段進(jìn)行抗滑層處理。
(2)瀝青路面使用年限已達(dá)到設(shè)計(jì)年限一半以上時(shí),可安排罩面層進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以延長使用壽命。
2.2材料選擇
?、僬置娌牧?,罩面所用結(jié)合料宜使用性能較好的粘稠道路石油瀝青、乳化石油瀝青、改性乳化瀝青或改性瀝青。一級公路宜采用中粒式、細(xì)粒式密級配瀝青混凝土或SMA結(jié)構(gòu);二級及其以下公路科采用熱拌瀝青碎石混合料結(jié)構(gòu),三級及其以下公路可采用瀝青表面處治層結(jié)構(gòu)。
②封層材料,封層所選用的結(jié)合料宜采用乳化石油瀝青、改性乳化石油瀝青。一級公路科可采用瀝青稀漿封層或者微表處,但宜用卡H粒式改性乳化瀝青混合料,其他等級可采用乳化瀝青混合料。
?、劭够瑢硬牧?,抗滑層所選用的材料應(yīng)為適合鋪筑抗滑表層的材料和瀝青混合料。
2.3厚度設(shè)計(jì)
?、僬置婧穸仍O(shè)計(jì),(1)當(dāng)路面狀況指數(shù)、行駛質(zhì)量指數(shù)在中、良等級,路面僅有輕度網(wǎng)裂時(shí),可采用較薄的罩面層厚(1-3cm)。(2)當(dāng)路面破損、平整度、抗滑三項(xiàng)指標(biāo)都在中等以下,又要求恢復(fù)到優(yōu)、良等級時(shí),應(yīng)采用較厚的罩面層厚(3.5cm)。(3)一級公路罩面宜采用4-5cm的厚度;其他公路可采用較薄的罩面層厚度(1-4cm)。(4)各級公路的罩面層厚度不得小于最小施工層厚度。
?、诜鈱雍穸仍O(shè)計(jì),(1)對于交通量較大重型車輛較多的路段可采用厚為1cm的封層;(2)在中等交通量路段宜采用0.7cm厚度的封層;(3)在交通量小重型車輛少的路段可采用厚度為0.3cm的封層。
?、劭够瑢雍穸仍O(shè)計(jì),(1)一級公路路面抗滑層宜采用不小于4cm的厚度。(2)二級公路宜用中粒、細(xì)粒式瀝青混凝土結(jié)構(gòu),也可采用熱拌瀝青碎石或者瀝青表面處治結(jié)構(gòu),厚度要大于最小施工層厚度。(3)三、四級公路采用乳化瀝青封層結(jié)構(gòu),厚度為0.5-1cm。
3大修設(shè)計(jì)
當(dāng)公路路面破損嚴(yán)重采用罩面養(yǎng)護(hù)方法不能使路面恢復(fù)良好使用狀態(tài)或路面承載力嚴(yán)重不足時(shí),則應(yīng)進(jìn)行大修,大修需重新鋪設(shè)面層或者重做墊層和基層。根據(jù)病害位置,可采用銑刨面層、銑刨基層或底基層,銑刨土基等。
3.1更換面層
對于彎沉較小,路面病害主要集中在面層,并且基層完整、路面整體強(qiáng)度滿足要求的路段,需更換面層。首先根據(jù)彎沉資料對彎沉值明顯大于設(shè)計(jì)彎沉的地段,鉆孔取樣分析結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定層的深度,①如面積小,可采用小型機(jī)械或人工翻挖。(滿足翻修厚度,但不損壞下面層或基層)。②對面積較大,宜采用銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨。填料按原設(shè)計(jì)方案。
3.2更換基層或底基層
當(dāng)基層出現(xiàn)下列情況時(shí),需要對其進(jìn)行翻修。(1)如果基層出現(xiàn)連續(xù)的疲勞裂縫(網(wǎng)裂、龜裂),并有多處唧漿時(shí),先銑刨上基層,根據(jù)基層病害嚴(yán)重程度再確定是否要銑刨下基層。(2)對于未結(jié)成板塊、松散的基層或塊狀裂縫成片、縱橫向裂縫密集的基層都需要翻修。(3)如上下基層間形成縫隙,重車行駛在裂縫處有唧水現(xiàn)象,且錘擊檢查后發(fā)出空聲,則需要翻修上基層。
瀝青路面大修工程中,對基層的具體處治措施總結(jié)為以下幾點(diǎn):(1)路面出現(xiàn)較嚴(yán)重的波浪及擁包。此種病害只需使用冷銑刨機(jī)將波浪或擁包除掉即可;(2)道路表面磨耗層出現(xiàn)大面積的裂縫、松散,但路面基層結(jié)構(gòu)與橫坡良好。這種情況下,只需用銑刨機(jī)除掉損壞的面層,保持規(guī)定的橫坡,然后重新鋪設(shè)磨耗層;(3)路面出現(xiàn)磨光、泛油現(xiàn)象。此類病害會使路面變得光滑而缺少摩擦力,解決的方法是首先銑刨面層,然后重新鋪設(shè)瀝青混凝土;(4)道路表面出現(xiàn)嚴(yán)重車轍時(shí),易造成通車或排水不暢,解決的方法是用冷銑刨方式除掉病害面層,然后重鋪面層,使路面恢復(fù)原有的幾何形狀并恢復(fù)排水功能。
3.3處治路基
當(dāng)瀝青路面的病害與路基沉陷無關(guān)時(shí),不需要處治路基。若出現(xiàn)大量與路基沉陷有關(guān)的病害,則需要對路基進(jìn)行處理。路基回彈模量不滿足要求時(shí),采取以下措施:(1)淺層處治。主要有鋪設(shè)墊層法,包括砂墊層、碎石墊層、二灰土墊層、水泥土墊層等,還可輔以土工布和土工格柵;置換法,將一定范圍內(nèi)的濕土進(jìn)行清除,然后進(jìn)行換填,換填材料同墊層;用固化劑進(jìn)行處理;強(qiáng)夯加密法等。(2)用土工合成材料進(jìn)行加筋??梢凿佋诼坊砻妫部梢詫⒙坊糠稚疃韧诔鲞M(jìn)行加筋。(3)灌漿和高壓噴射注漿。(4)打砂樁、生石灰樁、碎石樁或深層攪拌樁。
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