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探析半剛性基層瀝青路面的養(yǎng)護(hù)維修對策
摘要:根據(jù)半剛性基層瀝青路面的典型病害特征及產(chǎn)生原因，提出了路面養(yǎng)護(hù)維修的主要對策。
關(guān)鍵詞:半剛性基層 瀝青路面 結(jié)構(gòu)性損壞 非結(jié)構(gòu)性損壞 維修 對策
1概述
半剛性基層瀝青路面是黑龍江省公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式，它具有與柔性路面完全不同的結(jié)構(gòu)特征。因此，其病害成因和維修對策也與傳統(tǒng)的柔性路面有所不同，主要體現(xiàn)在:(1)半剛性基層有較高的剛度，其受力特性類似于“板體”，具有較強(qiáng)的荷載擴(kuò)散能力。因此在整個施工和運營期間必須保持半剛性基層的整體性;(2)半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)承載能力主要由半剛性基層提供，瀝青面層主要起功能層作用。半剛性基層的彎拉疲勞損壞是這種路面結(jié)構(gòu)的主要破壞形式;(3)采取防水下滲措施的重要性。規(guī)范規(guī)定，不管是二層式或三層式結(jié)構(gòu)，其中至少必須有一層是型密級配瀝青混凝土混合料。當(dāng)各層均采用瀝青碎石時，瀝青面層下必須做下封層。忽視這些區(qū)別，而仍舊采用傳統(tǒng)柔性路面的維修方法，是導(dǎo)致半剛性基層瀝青路面維修失敗的主要原因。近些年來，類似的工程教訓(xùn)很多。根據(jù)半剛性基層瀝青路面的典型病害特征及產(chǎn)生原因，提出了路面養(yǎng)護(hù)維修的主要對策。內(nèi)容包括:按結(jié)構(gòu)性損壞與非結(jié)構(gòu)性損壞進(jìn)行分類和維修、半剛性基層的最小維修面積、維修施工的平面布置等。
2半剛性基層路面的典型病害特征
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。
2.1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。
2.1.1橋頭跳車
橋頭跳車有兩種情況:(1)臺背填土壓實不足，導(dǎo)致填土在臺背后數(shù)十米范圍內(nèi)下沉。其特征為: 沉降在行車方向是漸變的，延續(xù)距離相對較長，路面的整體強(qiáng)度未受破壞，路表面也少有損壞，但行車時具有明顯的“波浪”感;(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。其特征為:延續(xù)距離短，只有幾米，路面少有損壞發(fā)生，行車時具有明顯的“瞬間跳車沖擊”感。
2.1.2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。一般認(rèn)為這種裂縫不可避免，對路面的整體性沒有損害。
2.1.3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。
2.1.4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，成因為路面局部施工缺陷。如:材料不均勻、基層成型不好、瀝青面層與基層間有軟弱夾層等。它起始于輪跡處，而遠(yuǎn)離輪跡處的路面施工缺陷由于受車輛荷載的影響較小，因此難以出現(xiàn)此類損壞。
2.1.5正常車轍
正常車轍是指施工質(zhì)量正常的情況下所出現(xiàn)的車轍。它特征是:(1)由于半剛性基層的剛性較大，車轍主要是瀝青面層受交通荷載的二次壓密和蠕變作用而產(chǎn)生;(2)重載對車轍的影響十分明顯。
2.2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。
2.2.1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)裂沒有得到及時的維修封堵，雨水滲人到基層，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。
2.2.2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。
3路面維修對策
針對以病害，在制定路面維修方案時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)。主管工程師在綜合評估后必須作出明確回答。
3.1非結(jié)構(gòu)性損壞的維修
維修的基本目的有兩個，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。
3.1.1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)滿足三個要求:(1)從橋梁伸縮裝置起，伸人正常路段一定長度;(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結(jié)構(gòu)層為單位，一般只銑刨表層。
對車轍的維修，在其橫向平面位置應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整。我國車輛基本為左位駕駛，駕駛員駕駛車輛有明顯靠車道左側(cè)行駛的習(xí)慣，從而導(dǎo)致車轍在行車道上分布偏左，部分高速公路行車道左輪跡的車轍外輪廊還延伸到超車道。因此，維修寬度應(yīng)滿足以下條件:(1)包括車轍的整個影響范圍;(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。維修長度以車轍出現(xiàn)的長度作為基本長度，并伸人相鄰路段一定距離，或以結(jié)構(gòu)物為界。在與相鄰路段的連續(xù)上要注意輪跡平過度，選擇合適的碾壓機(jī)械和碾壓方式，必要時輔以人工修整，避免在連接處形成新的行車沖擊點。如需銑刨，銑刨厚度以瀝青面層的一個結(jié)構(gòu)層厚度為宜。
3.1.2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施，可沿裂縫兩側(cè)切割出10一15~寬的條形槽，深度為瀝青面層全厚。隨后清潔槽壁，人工填實至表層底部。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。
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