【摘要】根據我國對以往瀝青路面大修的實際情況,從不進行詳細的設計,大修后存在諸多問題到現在對瀝青碎石路面大修設計前對排水系統、擋墻、橋梁的問題深入地調查,在設計時精心擬定多個應對方案等方面較全面地闡述路面大修設計的重要性。
【關鍵詞】瀝青路面;破壞機理;細心設計
瀝青路面運營5-10年后,路面破壞現象就相當普遍,破壞現象多種多樣,且輕重不一。主要病害形式有:坑槽、沉陷變形、龜裂、橫縫和不規則裂縫等。早些年,公路養護部門對破損路面進行大修,基本上不做任何詳細地調查和設計,僅對路面損壞嚴重的地段做了局部的處理,治標不治本,對路面修補后引起的公路縱橫斷面的變化是否滿足規范要求,沒有準確細致的研究。并在此基礎上,對癥下藥,擬定切實可行地大修方案。在這一時期,必須克服以往對瀝青路面破壞存在的成見和許多認識上的誤區。做到這一點必須解決以下幾方面的問題:
1.了解瀝青路面破壞的機理
隨著我國公路調查分析及試驗研究,從而查找出瀝青路面產生早期損壞的主要原因:
1.1半剛性基層瀝青路面
半剛性基層石灰、水泥等結合料不足、拌和不均勻、壓實不夠導致基層不板結;部分路段的半剛性基層設計厚度偏薄;有的石質路塹路面設計結構不合理,未設整平層,造成半剛性基層下的基礎強度不均勻,導致路面局部損壞;瀝青面層普遍存在油石比低、孔隙率大,導致路面抗滲性差,加劇了路面破壞、路基下沉。
1.2級配碎石基層瀝青路面
瀝青面層油石比低、孔隙率大、抗滲性差、面層厚度偏薄;基層集料偏粗,級配普遍不符合規范要求;施工不規范。
1.3路面施工質量低劣的根源
瀝青面層孔隙率大、抗滲性差,材料油石比偏低,碎石粒徑偏粗、級配差,施工采用炒盤炒拌,拌和不均勻;碾壓溫度低,質量控制不用瀝青抽提儀測油石比,而是用汽油(柴油)浸洗法測油石比,數據失真;瀝青砼和瀝青碎石未檢壓實度。半剛性基層松散,材料結合料不足或失效、材料施工配比不準確、含水量不足,集料中含超尺寸顆粒,級配差;施工未用穩定土拌合機拌和,而是采用裝載機拌和,混合料不均勻離析,碾壓層過厚。級配碎石基層路面產生車轍、變形、沉陷,碎石粒徑偏粗,級配差,含塑性細土;施工未按規范的級配要求摻配碎石,也未拌合均勻。級配砂礫底基層松散、整體強度低,含超尺寸顆粒、級配差,含泥量大;施工未按規范的級配要求摻配,碾壓層過厚。
1.4設計缺陷
半剛性基層偏薄造成了路面壽命短的后果;以容許彎沉控制半剛性基層施工質量極易滿足容許彎沉要求,未起到控制質量目的;石質路塹段的半剛性基層下未設整平層,使得路床強度不均勻,導致路面部分碎裂、沉陷;設計時,級配碎石基層模量取值偏小;施工時,彎沉未起到控制質量目的,即使碎石級配差也能滿足設計要求,為用戶留下質量隱患;設計時,土基模量取值偏小,即使路面施工質量低劣,路面彎沉仍極易滿足設計要求,為用戶留下質量隱患;未對路面材料和配比進行設計,施工時隨意性大;彎道超高段未進行路面排水設計,路表水流會產生“漏斗現象”,水從路肩滲入路面;未考慮超載汽車對路面的影響,后果是路面會產生早損,或壽命達不到設計使用年限。
2.對應瀝青路面破壞程度分級處理
老路病害如何處理:在設計之前,面臨的第一個問題是如何對老路調杳結果進行分析處理,才能使設計成果滿足今后幾年運營的需要。根據經驗,一般原來的病害表現的區域,由于處理不當或者沒有處理,路面修補后,第二年就可以反映出來。所以在路面修補前,必須對老路的病害作出適當的處理。處理有多種辦法,有灌縫、挖除重鋪等。而實際上最好的辦法就是不處理或灌縫處理,通過加鋪基層和加設土工隔柵消除和減少病害對上面層結構的影響。對于光補瀝青面層的高速公路應挖除原病害,加鋪瀝青處理后,還必須分析病害產生的原因,是否由于排水不暢等原因引起。
3.對路面縱橫坡度的調整
縱坡如何處理:這個問題在軟土地段比較嚴重。為了追求規范規定的縱坡長度,許多局部位置填筑高度可能達到60厘米或者更大。實際上軟土地段公路建設完成后,路面的沉降沒有停止。一般竣工一年后,測路面標高會發現與設計值相去甚遠,已經不存在規范的縱坡了。所以補強縱坡設計也應該從實際出發,以改善原來的行車條件為目的,可以按以下3個原則來實行:縱坡長度可以按規范要求降低一倍。對于前后坡坡差小于0.6%的,可以不設豎曲線。對于橋頭,可以按坡差0.4%直接接順即可,不受坡長限制。根據以上關于縱坡的3個原則設計,可以較好地掌握舒適度與工程量之間的平衡點。
橫坡如何處理:在路面大修設計時,往往會忽略橫坡設計,以為恢復原設計橫坡就萬事大吉,實際上在橫坡設計中大有文章,特別是光補瀝青面層的公路。某公路的路面大修設計,在設計時發現由于不均勻沉降,要恢復原有的橫坡代價較大,所以在規范允許的范圍內,從原設計橫坡2%減少到1.8%,以節約投資。由于原路拱的變形,還需要考慮橫向各點的填挖數值。所以在設計時還需將橫向各點標高和填挖值計算出來,通過調整縱坡,做到寧挖勿填。通過解決上述的4個問題,可很好地解決大修工程中設計規范與投資控制之間的矛盾,延長公路壽命。
4.結語
路面進行大修后,因沿路均已設置波形鋼護欄等安全保護工程,道路大修后路面標高相應增高,波形鋼護欄相對路面的高度降低,從而降低安全保護功能,針對此情況采取的措施是:根據路面標高的高度,將已設置的波形鋼護欄等安保設施均相應抬高到相同的高度或重新設計波形護欄或其它防撞設施。
【參考文獻】
[1]彭余華.瀝青混合料離析特征判別與控制方法的研究[D].長安大學,2006.
[2]謝濤.基于CT實時觀測的瀝青混合料裂紋擴展行為研究[D].西南交通大學,2006.
[3]封基良.纖維瀝青混合料增強機理及其性能研究[D].東南大學,2006.
[4]班福忱,李亞峰.高等學校給水排水工程專業應用型人才培養模式研究[J].中國現代教育裝備,2010,(13):140-141,144.
[5]孫潔.PPP管理模式在城市污水處理中的應用研究[J].湖南財經高等專科學校學報,2010,(01):73-76.
[6]彌海晨.國外小交通量道路研究發展綜述[U].中外公路.2008(4):219-223.