高速公路路面病害分析及處治

高速公路路面病害分析及處治

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來道路建設(shè)呈現(xiàn)出大規(guī)模、快速發(fā)展的趨勢。這些公路在通車后,因行車荷載作用,外界環(huán)境影響以及設(shè)計(jì)、施工中存在的不足,路面出現(xiàn)多種病害。路面一旦出現(xiàn)病害,如不及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行處治,不僅會(huì)降低道路的使用性能,影響行車的安全、舒適、快捷和暢通,也嚴(yán)重影響原有的公路等級和服務(wù)水平,而且可能導(dǎo)致路面進(jìn)一步破壞。因此病害路面的維修養(yǎng)護(hù)是已建公路目前所面臨的最主要問題?，F(xiàn)以高明大橋至順德龍山一級大修工程為例,簡要介紹龍高線路況調(diào)查、病害分析及路面處治的過程。1干部線f7高明大橋至順德龍山一級公路大修工程(以下簡稱龍高線),是廣東省省道S362的一段,路線起點(diǎn)于高明大橋東岸橋頭,終點(diǎn)于佛開高速龍山出口處,路線全長11.737km。全線按平原微丘區(qū)一級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),該路段自1996年建成通車以來一直重負(fù)荷運(yùn)營,軟土路基沉降,路面破壞嚴(yán)重。龍高線原路面結(jié)構(gòu):K0+500～K5+084、K7+216.5～K11+700段為:24cm厚水泥混凝土路面+15cm厚6%水泥石粉層;K5+211.6～K7+216.5段為:4cm細(xì)粒式瀝青表處+20cm6%水泥穩(wěn)定石粉碎石+15cm4%水泥穩(wěn)定石粉+15cm純石粉。2路基沉降嚴(yán)重(1)表面破壞:部分水泥路面磨光、破壞或脫皮,露骨等。(2)水泥板接縫及周圍損壞:主要表現(xiàn)在填料脫落,接縫變寬,水泥板邊緣缺角、碎邊等。(3)結(jié)構(gòu)破壞:主要表現(xiàn)在接縫,開裂或錯(cuò)臺(tái),裂縫交錯(cuò)形成,板塊破碎,有些板塊出現(xiàn)下沉、唧泥、膨脹隆起,特別在橋頭瀝青路段經(jīng)多次填補(bǔ),路面坑洼起伏嚴(yán)重等。(2)K5+211.6～K7+216.5段地處軟基路段,其主要問題如下:(1)路面局部下沉、縱坡不順:主要表現(xiàn)在原路基存在軟土,高填土路段和橋頭處,由于舊路面路基經(jīng)軟基處理后,沒有等沉降穩(wěn)定就鋪路面,致使路基沉降較大,路面下沉,路面波浪狀變形,橋頭處跳車嚴(yán)重。(2)部分瀝青路面龜裂嚴(yán)重。(3)根據(jù)檢測資料,該路段代表彎沉值lr=88.8～92.1(1/100mm),而且彎沉值的離散性很大,顯示路基強(qiáng)度不足。3現(xiàn)狀道路的缺陷(1)先天不足:該路段地處水網(wǎng)地帶,河涌密布,原軟土路基處理不徹底,由于工期緊,未進(jìn)行超載預(yù)壓,產(chǎn)生了較大的工后沉降,這是造成目前路線縱坡不順、路面呈波浪形、橋頭跳車嚴(yán)重的主要原因。(2)交通量大、超載車輛多:據(jù)統(tǒng)計(jì),目前日交通量達(dá)16000輛,該路段是高明市重要東出口,加上高明市盛產(chǎn)水泥、沙石,超載車輛對路面的破壞是災(zāi)難性的。(3)部分路段排水不暢、地下水位較高:該路段自建成后,公路兩側(cè)土地開發(fā)較快,受此影響,原有公路路肩、邊坡、路緣石、排水系統(tǒng)等受到破壞。4路面管理根據(jù)資金籌集情況,鑒于目前路基沉降已基本穩(wěn)定,全路段大修處治分三部分實(shí)施。4.1k0.0544、k8.872k11.700水泥混凝土路面4.1.1水泥混凝土路面的鋪設(shè)原橋頭用瀝青路面接順,主要為方便橋頭高填土沉降后調(diào)平,現(xiàn)經(jīng)多年行車路基已基本沉降穩(wěn)定,所以把原瀝青路面換鋪成24cm厚水泥混凝土路面,并在橋臺(tái)臺(tái)背設(shè)置5m橋頭搭板。4.1.2澆注32#混凝土(1)接縫及周圍損壞:在脫空部位鉆φ30孔2～3個(gè)(鉆穿板塊),然后澆注35#混凝土,恢復(fù)舊路面。(2)結(jié)構(gòu)破壞:必須將整個(gè)板塊及原15cm厚6%石粉層全部鑿除,重新壓實(shí)后,澆注15cm厚20#混凝土墊層及35#混凝土面層。4.1.3要順應(yīng)程序,確定下開挖小懸索面(1)橋涵兩側(cè)水泥路面標(biāo)高設(shè)定:(1)當(dāng)橋涵兩側(cè)舊瀝青路面長度≤30m,靠近橋頭的新鋪水泥路面5m范圍平橋面,余下再接順舊水泥路面;(2)當(dāng)橋涵兩側(cè)舊瀝青路面長度>30m,靠近橋頭的新鋪水泥路面10m范圍平橋面,余下再接順舊水泥路面。(2)橋頭瀝青路面開挖時(shí),由于路面沉降不均勻,所以開挖深度要根據(jù)新設(shè)計(jì)路面標(biāo)高來確定。(3)開挖后的路面舊基層,如果有足夠工作面,則必須用壓路機(jī)壓實(shí)舊基層,然后再鋪水泥混凝土。(4)水泥混凝土路面施工時(shí),要注意新舊板縫對齊。4.2k5.21.06k8.872段的處理4.2.1路面厚度的確定該路段采用15cm6%水泥穩(wěn)定石粉補(bǔ)強(qiáng)層+9cm瀝青罩面層(橋面罩面層厚度為3～4cm),本次路面設(shè)計(jì)按路面實(shí)測彎沉92.1(1/10mm)進(jìn)行路面厚度計(jì)算。舊路面頂面當(dāng)量回彈模量Et=165.7MPa,路面結(jié)構(gòu)(自下而上)如表1。4.2.2基地強(qiáng)度控制指標(biāo)6%水泥穩(wěn)定石粉碎石基層材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度(7d浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度)為3MPa。4.2.3新舊混凝土路面瀝青大厚度圖4(1)K5+211.6～K7+216.5段原為舊瀝青路面,補(bǔ)強(qiáng)層為厚度15cm6%水泥穩(wěn)定石粉,瀝青路面層厚度為4+5cm,個(gè)別補(bǔ)強(qiáng)層厚度小于15cm時(shí),用AM-25瀝青碎石做補(bǔ)強(qiáng)調(diào)平層。(2)K7+216.5～K8+872段原為舊水泥混凝土路面,處理舊路面后,瀝青面層設(shè)計(jì)厚度為4+5cm。(3)鋪設(shè)土工布。非橋頭調(diào)坡段,先在舊路面上灑布粘油層,然后鋪設(shè)土工布。橋頭及其它填方較大段,先鋪筑6%水泥穩(wěn)定石粉調(diào)平層。然后灑布透層油,再鋪設(shè)土工布。(4)鋪筑6%水泥穩(wěn)定石粉補(bǔ)強(qiáng)層、調(diào)平層,橋頭高填方路段,補(bǔ)強(qiáng)層、調(diào)平層采用6%水泥穩(wěn)定石粉鋪設(shè),水泥穩(wěn)定石粉需分層鋪筑,每層厚度不大于15cm。(5)交通流量大的路口為主通車路口,瀝青罩面設(shè)置5m過渡段:僅為某廠、商鋪設(shè)置的路為非主通車路口,瀝青罩面設(shè)置1.4m過渡段。為了保證過渡段瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度,主通車路口5m過渡段靠舊路面端2m范圍和路線起終點(diǎn)連接處靠舊路面端4m范圍刨低3cm路面,再用瀝青混凝土罩面接順。4.3路面排水系統(tǒng)由于受到公路兩側(cè)土地開發(fā)的影響,原有公路路肩、邊坡、路緣石、排水系統(tǒng)等受到破壞,急需恢復(fù)路肩、邊坡的綠化和排水,保證道路的整潔和美化。(1)排水溝:路基兩側(cè)由于新填開發(fā)區(qū),造成原排水系統(tǒng)破壞及路面排水不暢。當(dāng)新填土與路肩標(biāo)高基本持平時(shí),則在路基兩側(cè)新砌60cm×70cm漿砌片石矩形排水溝;當(dāng)路肩與路外填土高差較大時(shí),則砌60cm×60cm梯形排水溝;商鋪、廠房門口路段則采用蓋板式排水溝。(2)路面排水:路面排水利用道路縱坡和橫坡雙向排水,水從邊溝排入指定河溝。超高路段約每隔20m在中央分隔帶處設(shè)置15cm×30cm橫向排水溝引到對面。且每隔25m在路緣石上開口,或根據(jù)調(diào)坡后全線路面標(biāo)高,在路面低洼處設(shè)路緣石開口,把路面雨水通過開口及急槽等匯集到排水溝,排到指定的河涌。(3)防護(hù)工程:原路肩、邊坡由于受到破壞,本次大修全線修復(fù)水毀邊坡,全線修復(fù)路緣石(擋水側(cè)石)并培路肩。5路面破損情況(1)路面調(diào)查項(xiàng)目及內(nèi)容主要取決于路況,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和具體要求確定。(2)在選擇路面處治方案時(shí),應(yīng)充分考慮路面不同的破損情況,以免一條路