2016年公路造價師《案例分析》考點(diǎn):水泥路面養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)
一、主要病害的成因
從目前產(chǎn)生的病害來分析,主要原因有以下五種:(1)水的防治不夠,路基土質(zhì)差及路基地下水位高;(2)路基不均勻沉降;(3)路面基層,面層強(qiáng)度不足;(4)超重荷載的作用;(5)設(shè)計(jì)和施工缺陷。
(一)水的防治不及時,是產(chǎn)生病害的主要原因。水泥路面的橫向縫都是采用瀝青灌塞,縱縫為施工縫不灌瀝青。路肩盲溝排水的設(shè)置基本沒有設(shè)置。經(jīng)過多年的行車作用,路面板塊間相互擠壓,原路面橫縫的填縫料已剝落破損。路面的地表水通過裂縫接縫滲入基層,由于滲水無法從路肩滲出,造成基層軟化。在車輛荷載的重復(fù)作用下,產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象將基層細(xì)料沖走導(dǎo)致板端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿,最后開裂斷板破碎。
(二)路基不均勻沉降造成板斷裂和破碎。病害大部分分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面與橋涵等構(gòu)造物交接路段,造成路面病害的主要原因是路基的不均勻沉降引起的,因?yàn)槁坊牟痪鶆虺两翟斐陕访娴某料荩谲囕v高速沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥導(dǎo)致斷裂和破碎板。
(三)路面基層和面層強(qiáng)度不夠也是造成破碎板的原因?,F(xiàn)在公路路面面層厚度為24㎝、基層厚度為25~30㎝,采用石灰與粉煤灰穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。作為砼路面基層,首先要求強(qiáng)度高、整體性和水穩(wěn)性好。從現(xiàn)場觀察到的二灰基層來看,其強(qiáng)度本身不是很好,加上基層施工拌和不夠均勻,壓實(shí)不夠等施工原因造成基層不板結(jié),局部地方還有松散現(xiàn)象,基層強(qiáng)度難以滿足設(shè)計(jì)要求。在行車荷載作用下,砼板底的拉應(yīng)力增大,甚至在超載超限車的作用下,砼板可能產(chǎn)生過大的荷載應(yīng)力而造成強(qiáng)度破壞。另外,由于種種原因原砼路面施工局部地段厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度,砼配合比也達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,從而降低砼路面的強(qiáng)度,在荷載強(qiáng)作用下,砼路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導(dǎo)致路面斷板、碎破板。
(四)超重荷載的作用也是造成砼路面斷板、碎板的主要原因。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,車流量不斷增加,如行駛在我區(qū)南梧公路上的通量由原來通車時的 3000~4000車輛/晝夜,猛增到目前的12000~14000輛/晝夜,加上絕大部分的車輛已經(jīng)進(jìn)行改裝,加高車廂,加厚大梁等等,嚴(yán)重超載的荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計(jì)承受車輪的作用壓力,造成砼板塊疲勞,形成斷裂和破碎,大大縮短正常使用年限。據(jù)我局去年上路稽查超限車輛統(tǒng)計(jì)有80%車輛超限超載,有70%的車輛已進(jìn)行改裝。一晝夜嚴(yán)重超限載車輛有2000~3000輛,其中有些掛車載重量為100多噸,大大超過路面設(shè)計(jì)荷載。
(五)設(shè)計(jì)和施工方面缺陷隔敢導(dǎo)致砼路面各種病害的產(chǎn)生。觀察車流量大的路段,路面病害變化最快,原因是設(shè)計(jì)對交通量預(yù)測計(jì)算不夠準(zhǔn)確,基層、面層設(shè)計(jì)厚度設(shè)計(jì)偏薄,設(shè)計(jì)時當(dāng)量軸載由于都按當(dāng)?shù)剀囆皖~定載重進(jìn)行換算,而近幾年來交通量迅增,超載超限車輛不斷增多,這種設(shè)計(jì)換算當(dāng)量軸載已不適應(yīng),按當(dāng)時砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)中采用下式換算系數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軸載換算:K=αi()16其中αi為軸數(shù)系數(shù),單軸時αi=1,雙軸時 αi=1.46×10-5Pi-0.3767,從上式可看出,當(dāng)車輛軸載增加時,換算軸載作用的次數(shù)按16次方遞增,這樣會大大影響砼路面的壽命。
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二、針對目前存在的病害采用不同的處治方法
(一)路面日常性養(yǎng)護(hù)維修方法:這種方法主要有瀝青灌縫和瀝青碎石罩面兩種
1.適用砼路面病害:(1)瀝青灌縫適用于輕微的裂縫,板角斷裂,橫向伸縮縫,縱向接縫張開和已作灌漿處理的唧泥,板底脫空等;(2)瀝青碎石罩面適用于錯臺,沉陷,嚴(yán)重板角斷裂,中等、嚴(yán)重裂縫。
2.使用的材料及技術(shù)要求:(1)瀝青灌縫采用瀝青為A90#或A100#和過篩干凈石粉及0.3~0.5㎝石屑;(2)瀝青碎石罩面采用的碎石為S14型,瀝青標(biāo)號為A90#~200#,其它技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合瀝青路面施工技術(shù)要求。
3.施工要求和操作方法:(1)瀝青灌縫:A.首先把老化的填料及縫內(nèi)雜物清掃干凈,深度達(dá)3~4㎝,如遇過深時,縫的下部可填2.5~3.0㎝高的泡沫塑料支撐條;B.加熱瀝青注意控制好溫度,一般控制在140~160℃之間,同時要在灌縫瀝青加入 10%~20%的A60#瀝青,防止夏季溫度高時縫中瀝青冒出,污染路面,甚至被車輪帶走。C.灌縫前先撒一些石粉,以便收集多余的瀝青,灌縫后撒上一層石粉防止瀝青被車輪帶走。對板角斷裂、輕微裂縫或已作灌漿處理過的輕型唧泥和板底脫空,灌瀝青后應(yīng)撒上0.3~0.5㎝石屑處理。(2)瀝青碎石罩面:A.采用熱拌法進(jìn)行拌和均勻同時注意控制料和瀝青的溫度,用油量采用6%~8%(油石比);B.處理病害鋪裝前注意清掃干凈后,并涂抹上一層熱瀝青作為粘層油,用量為0.4~0.6㎏/㎡。C.鋪裝時注意與舊路面的銜接平順,線形美觀,中等、嚴(yán)重裂縫,罩裂縫寬度要求不小于20㎝;D.刮平后,用車子碾壓幾遍,并撒上一層石粉。
(二)鉆孔壓漿處治法
1.適用范圍:脫空板、沉陷、錯臺、破碎板(未出現(xiàn)松動現(xiàn)象)等。
2.使用的材料和技術(shù)要求:(1)灌漿所用的材料為:普通硅酸鹽水泥425#、粉煤灰、膨脹劑、早強(qiáng)劑和水;(2)配合比(重量比)為:水泥:粉煤灰:膨脹劑:早強(qiáng)劑:水=1:1:0.07:0.015:1(單位㎏)。
3.施工要求和操作方法:(1)用空壓鉆孔機(jī)在處治的板塊面鉆2~4小貫穿板厚的洞孔,孔徑約為5㎝,灌漿孔的布設(shè)一般為品字型;(2)灌漿機(jī)械可壓力灌漿機(jī)或壓漿泵,灌漿壓力為3~5Mpa,利用壓漿泵把流動式的水泥漿合物,從上述的鉆孔壓到板底空隙;(3)灌漿作業(yè)應(yīng)先從沉陷量大的地方灌漿孔開始,逐步由大到小,由近到遠(yuǎn),直到水泥板達(dá)到預(yù)定的高度或裂縫冒出漿為止(一般灌注壓力為1.5~2.5Mpa),用木楔堵孔;(4)待砂漿搞壓強(qiáng)度達(dá)到 5Mpa時,用高強(qiáng)砂漿堵孔,抗壓強(qiáng)度10Mpa后開放交通(一般保養(yǎng)5~7天即可);(5)壓漿后進(jìn)行彎沉檢測,實(shí)測彎沉應(yīng)不大于0.2㎜,否則應(yīng)重新進(jìn)行壓漿處理。
(三)清除破碎板再澆筑新路面法
1.適用范圍:適用于嚴(yán)重破碎板、沉陷、嚴(yán)重板角斷裂等。
2.使用的材料及技術(shù)要求:(1)水泥使用普硅425#或525#,碎石最大粒徑不大于31.5㎜,砂的細(xì)度模數(shù)不小于2.5,含泥量小于1%,外摻料,高早強(qiáng)、收縮小、耐久性好的混凝土快速修補(bǔ)劑;(2)35#水泥砼配合比:水泥:中(粗)砂:碎石:早強(qiáng)劑:水=370㎏:715㎏:1315 ㎏:3.7㎏:190㎏(坍落度控制在1~2㎝之間)。
3.施工要求及操作方法:(1)鑿除破碎板塊清理干凈處理好基層使其具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,如果出現(xiàn)基層、軟彈、松散、不板結(jié)現(xiàn)象,則要求全部挖除軟彈基層并用C15#砼調(diào)平,待澆筑路面時布設(shè)Φ12鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng),規(guī)格間距為20×20㎝;(2)其它施工工序與一般水泥路面施工程序相同;(3)由于滲入早強(qiáng)劑,24小時內(nèi)用薄膜或稻草覆蓋養(yǎng)生,一般4~5天即可開放交通。
三、對砼路面養(yǎng)護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)
水泥砼路面養(yǎng)護(hù)工作必須貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”方針根據(jù)路面的實(shí)際情況和具體條件,以及水文、地質(zhì)、氣候、交通和公路等級情況,采取預(yù)防性和經(jīng)常性的保養(yǎng)和相應(yīng)修補(bǔ),確保路面處于良好狀況,保障行車安全、舒適、暢通。我覺得砼路面的養(yǎng)護(hù)首先應(yīng)該堅(jiān)持“預(yù)防為主,以治水、養(yǎng)護(hù)及時到位為主”。從上述砼路面病害成因分析來看:水是最主要的,其它方面的原因也是相繼影響的。
(一)在教訓(xùn)方面主要從以幾點(diǎn)分析
1.養(yǎng)護(hù)灌縫不及時,水泥砼板縮縫、脹縫、施工縫,施工時均是采用瀝青灌縫,使用年限一般2~3年,應(yīng)進(jìn)行更換。如果接縫養(yǎng)護(hù)不及時,大量的地表水極易通過接縫下滲,基層頂層積水、浸泡、軟化造成板底淘空,產(chǎn)生斷板、破碎板。
2.砼路面早期一些病害處理方法不當(dāng)不及時,如砼板斷裂,板角斷裂等病害就沒處理及時,而當(dāng)時只側(cè)重處理嚴(yán)重病害而忽視對板裂縫的灌縫封水處理,這使地表水滲入,加劇其它病害的產(chǎn)生。
3.對砼路面中、晚期嚴(yán)重病害投入資金和力量不夠,前幾年路面養(yǎng)護(hù)中是停留在日常養(yǎng)護(hù),小面積人工修補(bǔ),而對一些板底脫空、錯臺嚴(yán)重破碎的養(yǎng)護(hù)沒有得到及時有效的處理,這也是導(dǎo)致各種病害進(jìn)一步發(fā)展的原因。
(二)經(jīng)驗(yàn)成效
1.加強(qiáng)對砼路面病害的監(jiān)控:為了正確地掌握砼路面的各種病害數(shù)量和變化規(guī)律,每月組織有關(guān)人員對砼路面進(jìn)行調(diào)查,詳細(xì)記錄路面病害的樁號、類型和工程數(shù)量,并描繪砼板塊病害圖,及時將數(shù)據(jù)整理存檔,依據(jù)數(shù)據(jù)和病害類型進(jìn)行修復(fù)和處理。
2.加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和經(jīng)常性養(yǎng)護(hù):首先做好路基路面排水工作,做到經(jīng)常上路巡查及早發(fā)現(xiàn)病害,并針對性對病害進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)和維修,做到見縫必封,在每年雨季到來之前,對老化、失效的路面縱橫縫及時進(jìn)行換縫、灌縫。對裂縫、錯臺、沉陷等病害進(jìn)行修補(bǔ),對水泥路面修補(bǔ)主要采用瀝青碎石罩面和條形罩面,這樣處治大大減少地表水滲入路基、路面,防止砼板塊病害進(jìn)一步擴(kuò)大。從經(jīng)濟(jì)方面來講,這些處治方法投入資金少,簡單易操作,起到的效果和范圍也較大。
3.加大對砼路面嚴(yán)重病害的處理:對砼路面嚴(yán)重病害,日常養(yǎng)護(hù)難以恢復(fù)其使用功能,特別是錯臺、脫空板、沉陷,嚴(yán)重破碎板等病害。做到見空必灌,對砼路面的脫空、沉陷、錯臺等病害進(jìn)行壓漿處理,避免造成板面裂縫,裂縫擴(kuò)大板體變形,形成嚴(yán)重破碎板。
四、對水泥路養(yǎng)護(hù)的一些建議
1.必須做好預(yù)防性和經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)工作,做好“防水、治水”工作,做到“四見”即見水必排,見縫必補(bǔ),見空必灌,見碎必補(bǔ),不僅要排路面上的水,也要處理路面下的水。
2.加大對砼路面養(yǎng)護(hù)資金的投入,每年都要對砼路面那些靠日常養(yǎng)護(hù)無法恢復(fù)砼路面使用權(quán)功能的嚴(yán)重病害的處治,鞏固和提高路況,確保行車安全、交通暢通。
3.加大對超限超載車輛的稽查力度,從避免砼路面受超荷超載作用方面延長砼路面的使用年限。
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