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市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和病害防治
在市政道路的建設(shè)中,因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)、施工流程不規(guī)范、細(xì)節(jié)處理不到位,會(huì)給后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作帶來不同程度的困難,同時(shí)也易誘發(fā)各種病害,繼而出現(xiàn)安全方面的問題,使市政道路路面的使用質(zhì)量下降,更會(huì)給城市的發(fā)展帶來一定的阻礙。為此,在項(xiàng)目實(shí)施過程中,市政部門應(yīng)從多角度考慮,做好道路路面的設(shè)計(jì)工作,重視病害的防治并設(shè)計(jì)有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方案,提升施工中各工序的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:市政道路;路面結(jié)構(gòu);病害防治;研究
市政道路在新形勢(shì)下進(jìn)行了技術(shù)升級(jí),通過瀝青路面結(jié)構(gòu)層次的合理選擇與設(shè)計(jì)來確保整個(gè)道路路面所具有的結(jié)構(gòu)能夠承受設(shè)計(jì)的行車荷載,同時(shí)也可在多種自然因素下保證良好的使用性能,將市政道路路面的作用做到有效發(fā)揮,更是路面結(jié)構(gòu)建設(shè)經(jīng)濟(jì)化的技術(shù)支撐,可將市政道路的社會(huì)效益擴(kuò)大化。為此,市政部門緊跟時(shí)展趨勢(shì),結(jié)合民眾機(jī)動(dòng)車持有量增加的情況,從道路承載力與安全性出發(fā),優(yōu)化道路路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提出科學(xué)的對(duì)策來規(guī)避多種不同的病害隱患,讓市政道路工程得以長效運(yùn)行,給交通和運(yùn)輸帶來優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
1市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1結(jié)構(gòu)層材料挑選
在對(duì)市政道路路面結(jié)構(gòu)層所需的材料進(jìn)行挑選時(shí),市政部門應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來完成,例如,可選用傳統(tǒng)的瀝青混凝土,配以瀝青碎石的方式,亦或者在部分市政道路建設(shè)中選用新型多孔隙瀝青混凝土,將不同的瀝青混合材料用于道路路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在實(shí)際施工中,市政部門要重點(diǎn)考慮交通的需求,對(duì)行車壓力進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算,選用承壓能力強(qiáng)的材料。對(duì)于承壓效果不理想的瀝青面層,可通過抗車轍劑的添加對(duì)路面進(jìn)行強(qiáng)化,使之滿足承壓力的需求。
1.2結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)
市政部門對(duì)路面結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)荷載應(yīng)力做到科學(xué)計(jì)算,通過三維空間有限元分析法將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖紙的方式供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行參考,例如,需對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的厚度參數(shù)進(jìn)行獲取時(shí),只需通過圖紙的查閱即可完成。待設(shè)計(jì)人員獲得所需數(shù)據(jù)后,可以結(jié)合道路建設(shè)的需求,依托細(xì)致化的計(jì)算流程來確定結(jié)構(gòu)層的厚度,避免因計(jì)算失誤而使結(jié)構(gòu)層過厚,減少資金的投入量,也可避免因過薄而缺失安全性,故應(yīng)重視厚度的計(jì)算,讓路面厚度合適,提升使用中的可靠性。
1.3結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì)
路面結(jié)構(gòu)根據(jù)其功能可分為多個(gè)層面,例如面層、路基等,技術(shù)人員可根據(jù)各層面的建設(shè)需求來完成組合式設(shè)計(jì)。因輪胎給路面帶來了不同程度的摩擦力且呈現(xiàn)出長方形,若荷載大則印跡明顯,荷載小則反之,故技術(shù)人員可結(jié)合交通量與超載間的聯(lián)系進(jìn)行路面設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)超載標(biāo)準(zhǔn)軸載的次數(shù)做到考慮,將路基設(shè)計(jì)模量控制在30~40兆帕內(nèi)。除此之外,市政部門應(yīng)重視設(shè)計(jì)參數(shù),因其與路面結(jié)構(gòu)所具有的強(qiáng)度之間有著較為直接的聯(lián)系,應(yīng)保證其取值的合理性,避免因取值高而減少整體結(jié)構(gòu)的可靠度。
2市政道路路面的病害分析
2.1車轍的形成
在行車中,道路路面會(huì)受到荷載的反復(fù)作用,在不斷累積下形成永久性的凹槽,即車轍。瀝青等級(jí)、環(huán)境溫度、混合料配比及交通荷載等均是出現(xiàn)車轍的原因,還包括施工中壓實(shí)操作的不規(guī)范,也會(huì)在后續(xù)使用中形成車轍。因?yàn)r青混合料具有一定的黏滯流動(dòng)性,而車輪反復(fù)碾壓使溫度上升,易產(chǎn)生橫向性的剪切流動(dòng),繼而形成車轍。除此之外,若施工中瀝青總含量偏多,則會(huì)使之稠度下降,加之細(xì)料過多或礦粉摻量超標(biāo),也易產(chǎn)生不同程度的車轍。
2.2裂縫的出現(xiàn)
縱向裂縫多因分幅攤鋪瀝青面層時(shí)沒有處理好接縫位置,當(dāng)受到荷載作用則形成有著縱向特點(diǎn)的裂縫,同時(shí)若路基壓實(shí)度不夠均勻,會(huì)出現(xiàn)沉降而形成裂縫,并且多發(fā)于半填半挖的路基位置。橫向車轍根據(jù)其形成原因分為兩種:一是非荷載性裂縫,有基層反射和瀝青面層收縮性裂縫之分,若不及時(shí)進(jìn)行科學(xué)處理,則會(huì)在灌入雨水后給道路帶來嚴(yán)重性的破壞;二是荷載性裂縫,多由施工不規(guī)范、設(shè)計(jì)失誤或超載等引起,導(dǎo)致半剛性基層內(nèi)的拉應(yīng)力大于其所具有的疲勞度后出現(xiàn)開裂情況。
2.3翻漿的情況
在氣溫下降時(shí),土體內(nèi)的薄膜水被凍結(jié),當(dāng)凍結(jié)線在某一深度停留時(shí),位于下層未凍結(jié)的薄膜水會(huì)向凍結(jié)線聚集,繼而因凍結(jié)形成聚冰層,其中含有一定量的冰晶體。此時(shí),凍結(jié)線會(huì)向下推移并在停留時(shí)不斷形成聚冰層,繼而導(dǎo)致路基土體被凍脹,路面也因此被抬高而形成凍脹裂縫。隨著季節(jié)變化,待氣溫回升之時(shí),冰晶從上部開始融化,路基中部位置的融化速度大于兩側(cè)而形成凹槽,同時(shí)存積較多水分,道路承載能力開始下降,在行車荷載下路面被壓壞,從出現(xiàn)的裂縫中擠出泥漿,形成翻漿的情況。
3市政道路路面病害防治對(duì)策
3.1車轍的防治
市政部門在進(jìn)行車轍的防治時(shí),首先應(yīng)對(duì)瀝青混合料做好控制,選用含蠟量低、高低溫性能強(qiáng)、黏度高且有著極強(qiáng)抗老性能的優(yōu)質(zhì)瀝青。其次,根據(jù)建設(shè)需求和經(jīng)濟(jì)條件,可考慮摻加多種不同類型的改性劑,對(duì)道路路面的性能指標(biāo)做到有針對(duì)性提升。通過改性瀝青來保證路面的耐久性,使之能夠抗滑,同時(shí)也具有一定的熱穩(wěn)定性,將使用壽命做到極大程度延長,使道路病害的發(fā)生幾率減少,讓后續(xù)維保成本降低。最后,建筑企業(yè)應(yīng)選用石質(zhì)堅(jiān)硬、有一定嵌擠作用且表面粗糙的骨料,使之與瀝青做到有效黏附。除此之外,還應(yīng)重視混合料所具有的抗剝落性,將骨料含水量降低,使混合料的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性得到切實(shí)有效的提升。
3.2裂縫的防治
若路面出現(xiàn)小于5mm的裂縫,施工人員應(yīng)先將裂縫中的灰塵及雜物進(jìn)行徹底清除,在裂縫中灌入已預(yù)熱的低稠度瀝青,亦或者是乳化瀝青,將灌入的深度控制在裂縫深度的2/3處,同時(shí)鋪撒粗砂,再進(jìn)行掃勻,配以搗實(shí)操作來完成修補(bǔ)。若裂縫寬度大于5mm,也需先進(jìn)行裂縫清理,再將細(xì)粒式混合料灌入其中,也可選用已拌好的瀝青砂填入并搗實(shí)。若土基出現(xiàn)較為嚴(yán)重的龜裂,施工人員可借助補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)來完成面層的重做,對(duì)裂縫做到有效防治。若已出現(xiàn)網(wǎng)裂且面積較大時(shí),應(yīng)結(jié)合基層強(qiáng)度來選擇乳化瀝青來進(jìn)行稀漿封層,也可在裂縫位置加鋪瀝青混合料做好封層處理。若出現(xiàn)反射性裂縫,應(yīng)設(shè)計(jì)16cm的加鋪層避免該裂縫的擴(kuò)展,也能夠減少荷載帶來的剪應(yīng)力,再進(jìn)行縱橫裂縫的修補(bǔ),例如,將瀝青瑪蹄脂灌入裂縫,同時(shí)鋪設(shè)抗裂防水粘結(jié)膜,配以8cm厚的吸收層將下層裂縫釋放出的大部分應(yīng)變能做到極大程度吸收,同時(shí)將半剛性基層所具有的溫度進(jìn)行切實(shí)有效改善,避免不同程度的干縮、溫縮,減少裂縫的發(fā)生幾率。
3.3泛油的防治道路表面常會(huì)受到水的侵入,若長期滯留在瀝青層底部位置,同時(shí)受到荷載的重復(fù)作用、動(dòng)壓水的沖刷等會(huì)使集料表面原有的瀝青膜逐層脫落,繼而形成自由瀝青,在受到水的作用下而開始向上部進(jìn)行遷移,那么引發(fā)面層出現(xiàn)泛油情況。如果沒有進(jìn)行及時(shí)治理,會(huì)使路面強(qiáng)度逐步降低,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)不同程度的坑槽。在進(jìn)行防治時(shí),一是對(duì)輕微泛油情況進(jìn)行定期觀察并對(duì)已有石子外露的部分做到簡單處理;二是按照坑槽修補(bǔ)的方式來應(yīng)對(duì)水損壞而出現(xiàn)坑槽的情況。在實(shí)際操作中,施工人員應(yīng)重視原材料選購、各環(huán)節(jié)施工、后續(xù)使用等過程,設(shè)計(jì)并實(shí)施防油措施,對(duì)各操作進(jìn)行嚴(yán)控,減少路面泛油的情況。
3.4擁包的防治
首先,在實(shí)際操作時(shí),面層瀝青用量超標(biāo)或細(xì)集料過于集中時(shí)易出現(xiàn)擁包的情況,同時(shí),路面擁包面積增大,施工人員應(yīng)對(duì)路面基層穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè),若穩(wěn)定性并未受到太大影響,可選用人工或機(jī)械方式對(duì)路面出現(xiàn)的擁包進(jìn)行有效去除,使擁包位置低于路面10mm,用熱瀝青層面完成面層的重做。其次,若基層含水量大,會(huì)與面層間出現(xiàn)結(jié)合不良的情況,在荷載下變形后出現(xiàn)不同程度擁包。在對(duì)該情況進(jìn)行防治時(shí),需挖出各擁包間相連位置的面層,使其中水分晾干再重做面層,亦或者借助水穩(wěn)性極強(qiáng)材料將已變形的基層進(jìn)行更換。再次,若施工時(shí)因失誤而將瀝青漏灑在路面而導(dǎo)致?lián)戆男纬?,施工人員將其進(jìn)行卻除即可,無需過多操作。最后,因基層水穩(wěn)性下降,基層松軟后形成擁包,施工人員必須完全挖除基層和面層,若遇到淤泥也應(yīng)將其徹底挖除,繼而選用新料進(jìn)行填入。除此之外,若地下水位高,施工人員應(yīng)先通過科學(xué)手段將地下水引出,選用水穩(wěn)性的材料進(jìn)行加鋪,再進(jìn)行重做面層的操作,將擁包做到有效防治。
4結(jié)語
市政道路工程屬于基礎(chǔ)建設(shè),因此市政部門要緊跟時(shí)展趨勢(shì),加大管控的整體力度,使道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合時(shí)展需求,使整個(gè)交通體系能夠長效且安全的運(yùn)行。在實(shí)踐中,市政部門應(yīng)從多角度考慮,結(jié)合道路承載的力負(fù)荷來做好路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),科學(xué)防治病害,延長道路使用壽命,從而為大眾提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
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